浅谈STP超薄高效保温板防火性能

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摘要：外墙保温防火成为近几年社会各界普遍关心的社会问题，国家相关部门为此也颁布了相应的通知，文章是就防火性能比较优越的stp超薄高效保温板的防火性能结合实际工程施工经验进行归纳总结，从STP超薄高效保温板的基本情况、防火原理、应用范围、自身特点等方面进行了研究。

关键词：外墙保温；防火性能；适用范围；原理

中图分类号：TU5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）18-0064-02

1 外墙保温防火的重要性

近年来众多建筑物在外墙保温施工过程中由于在施工过程中产生的诸如电焊、明火、不良的施工习惯等引起多起火灾，引发了社会各界对外墙保温系统防火的思考，研发新的保温材料从而改善其防火性能也比较广泛地引起了业内的高度重视。这些保温材料在燃烧过程中造成的融滴物和有毒烟雾，以及随之释放出的氟利昂、氯氟烃、氢氟碳化物等气体对周围大气环境的危害也是不容忽视。因此，2009年9月25日住房和城乡建设部和公安部联合颁发了《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》公通字[2009]46号文通知，通知规定：建筑高度大于100米以上的住宅建筑，保温材料的燃烧性能应为A级；建筑高度大于50米的其他民用建筑，需要设置A级防火材料；建筑高度在24米到50米之间的其他民用建筑，可使用A1级的保温材料,也可使用防火隔离带。

2 外墙外保温体系各种保温材料防火性能比较

目前外墙外保温市场的保温材料主要分为三类：一是热塑性保温材料，首先是市场上应用最多最广泛的EPS薄抹灰外墙外保温系统，其次是XPS薄抹灰外墙外保温系统，再就是有网现浇无网现浇系统和复合保温板系统；二是热固性保温材料，聚氨酯现场发泡保温系统等酚醛板类；三是无机保温材料：泡沫玻璃、岩棉外墙保温系统等等。这些体系防火性能不尽相同，具体如下：

2.1 热塑性保温材料：热塑性保温材料应用于外墙外保温中，既有地方的各种技术规程，又有国家的行业标准，是我国目前最成熟最完善的外墙外保温系统。

EPS保温板的燃烧等级是B2级，属于离火自熄型，目前国内把EPS板做到B1级比较困难，因此在各地方规程和国家标准中要求是B2级防火。EPS保温板施工完抹面砂浆后的防火性能大大改善，防火等级可达到A级不燃，但是EPS板的变形温度仅为70-98℃，当饰面层外温度高于这个温度时，EPS保温板就会软化，燃烧。

XPS保温板的燃烧分级一般也是B2级，但国内能够做到B1级燃烧性能的板材。B1级的XPS薄抹灰系统的防火性能要比EPS的薄抹灰系统的防火性能好的多，XPS保温板的软化温度要略高于EPS保温板，软化温度在110℃左右，阻燃效果相比明显优于EPS保温板。当XPS保温板抹灰后的防火性能也能达到A级。为防止火灾的发生，该系统也可以采用防火隔离带的方法，从而为防止火灾的发生再增加一层安全系数。

这两种板材的外墙保温系统的保温效果，系统稳定性，安全性是最高的。

2.2 热固性保温材料：热固性保温材料在外墙外保温应用中目前没有任何的标准图集等。

热固性保温材料中，聚氨酯发泡的防火等级也是B2级，目前没有聚氨酯发泡能做到B1级防火要求。但是由于酚醛泡沫材料是燃烧碳化型材料，软化温度在120℃左右，所以酚醛泡沫的防火性能要优于聚氨酯发泡，它的燃烧性能接近于A级材料，是目前有机保温材料中比较好的防火保温材料。

但是，这类保温系统本身应用在外墙外保温中的技术还没有经过长时间耐久性能的检验，系统的稳定性差，特别是聚氨酯吸水后的导热系数大大升高，导致系统保温性、耐冻融性、安全性大大降低，对于酚醛泡沫的研究和应用就更少了。复合后的聚氨酯保温材料应用在外墙上，现在即没有地方标准，更没有国家标准，因此系统的实际应用及技术标准有待进一步研究。

2.3 无机保温材料：无机保温材料中又以岩棉和泡沫玻璃为代表 岩棉、矿渣棉在常温条件下（25℃左右）导热系数通常在0.036-0.041w/（m·K）之间，其本身属无机质硅酸盐纤维，不可燃。青岛欧立华建筑保温工程有限公司引进的西斯尔岩棉具备了A级防火、保温隔热等特点，是专为建筑物外墙外保温薄抹灰系统设计、生产，适用于混凝土或砖墙等密实结构的新建或既有建筑的外墙保温或节能改造，同时也可用做外墙保温防火隔离带与燃烧性能达不到A级的保温材料配套使用，以提高建筑物外墙的消防防火功能。

外墙外保温的防火不能顾此失彼，既不能只讲究防火而放松对保温效果的要求，也不能只要求保温效果而忽视防火性能，更不能因为害怕火灾的产生而不要节能。外墙保温的防火问题是一个综合性的问题，不能单单靠保温材料的防火性能来防止火灾的发生。应将建筑科学、材料科学、消防科学和环保科学四大学科有机结合起来。任何偏离四大学科的研究，均具有相对的片面性和局限性。

3 STP超薄高效保温板防火性能的优越性

目前要求保温效果和A级防火性能都要达到，岩棉属A级防火材料但是吸水性能高，容易吸水从而导致保温效果失效；改性粉煤灰和其他的一些无机保温砂浆都具有A级防火性能，但是导热系数不易控制，与生产工艺和施工条件都有很大的关系。在国内比较领先的外墙外保温材料应该数STP超薄绝热保温板，它具有A级防火、导热系数小，不空鼓、不开裂、不脱落等优点，越来越受到社会的重视。

4 STP超薄高效保温板简介

STP超薄高效保温板是由无机纤维芯材与高阻气复合薄膜这两种材料通过抽真空封装技术制造而成的。

无机纤维芯材的主要作用，一是做支撑骨架的作用，二是无机纤维芯材本身具有一定的热阻作用，同时也能起到一定程度的保温效果。无机纤维芯材的质量一定程度上决定了STP超薄高效保温板的使用寿命，比较理想的真空隔热无机纤维芯板表面要多孔，分布要均匀，因为这样的芯材比较容易抽成真空，抽成真空以后芯材内部真空度比较高，以后在使用过程中也不会出现有空气溢出情况的发生，从而使无机纤维芯材的使用寿命大大增加。

高阻气薄膜是由铝箔和其他材料共同制造而成的一种材料，高阻气薄膜质量的好坏对成品STP超薄高效保温板的影响最为明显。虽然组成高阻气薄膜材料之一的铝箔本身具有一定的透气性和透水性，但是如果制造高阻气薄膜选用的铝箔透气性和透水性比较高，STP超薄高效保温板的使用寿命就会受到不好的影响。

使用吸气剂的作用主要是为了保证STP超薄高效保温板的使用寿命与建筑物的使用寿命相同。通过查阅现有文献资料和国外一些国家行业规范，我们发现只要STP超薄高效保温板内部压强控制在100Pa以下，就可以保证STP超薄高效保温板导热系数不超过0.01w/（m·K）。通过在STP超薄高效保温板内部放置吸气剂可以防止STP超薄高效保温板在使用过程中少量空气会进入到STP超薄高效保温板的内部，因为内部放置的吸气剂可以将进入板内部的气体吸收掉，从而进一步保证STP超薄高效保温板的使用寿命。

STP超薄高效保温板外部用由多层材料共同制造而成的高强度复合阻气膜包裹，从而具有高阻气性，通过试验发现每平米STP超薄高效保温板在60年内透气量不会超过3.56g。通过在每块STP超薄高效保温板板材内部放置25g的金属基复合吸气剂，就可以保证将透入的气体全部吸收掉，保证了STP超薄高效保温板材在60年内内部压强均控制在100Pa以下，因为在这个内部压强范围内其导热系数基本不变。

5 STP超薄高效保温板的保温原理

我们都知道热量主要有三种传递方式，一是热对流，二是热传导，三是热辐射。STP超薄高效保温板对这三种热量传递方式都有一定的阻隔作用：

①通过无机纤维芯材本身的热阻作用来减少热传导所带来或带走的热量。芯材所选用的无机纤维本身也有一定的热阻作用，无机纤维本身的导热系数大约是0.04w/（m·k）左右。

②通过将芯材内部抽成真空，从而将存留在芯材内部空间里的气体尽量地清除掉了，通过最大限度提高内部真空度来杜绝空气对流引起的热传导，从而使STP超薄高效保温板的导热系数大大减小，达到了建筑保温节能的要求。

③组成高阻气薄膜材料之一的铝箔本身可以反射热辐射，起到了一定的保温隔热作用。

6 STP超薄高效保温板的适用范围

STP超薄高效保温板适用于以砌体和混凝土结构为墙体的新建建筑的外墙外保温工程和已建成民用建筑的外墙保温的改造工程。

根据《居住建筑节能设计标准》（DBJ11-602-2006）的要求，在山东地区采用STP超薄高效保温板外墙保温时，当建筑物高度为四层及四层以上建筑时，其外墙整体的传热系数k不超过0.60w/（m2·k），即外墙的总传热阻R不超过1.67（m2·k）/w时，就能达到建筑物65%的建筑节能标准。

7 STP超薄高效保温板的特点

①保温效果优异。保温效果相当于常规聚苯板的5倍，挤塑板的4倍，聚氨酯的2.8倍，山东大部分地区的建筑一般用1.5厘米厚就能达到65%的节能要求。

②单位质量轻。上墙后每平方米的重量大约12公斤，仅为瓷砖上墙后的重量的1/4，施工后，不易脱落，安全性高。

③施工工序简单。把保温、装饰工程有机的结合起来，比传统的保温系统施工工序更简单。

④施工方便。可以像瓷砖一样直接粘贴，大大缩短了工期、节约了成本。

⑤防火性能好。保温材料为无机保温材料，防火不燃，而现有常规保温材料均可燃烧。

⑥无毒、绿色环保，使用寿命长。STP保温板的适用范围：新建、扩建民用及公用建筑外墙与屋面的保温工程，尤其适用于既有建筑的节能改造工程。

8 总结

①STP超薄高效保温板具有优异的绝热性能、非常低的导热系数，同时具有绿色环保、质轻、防火不燃、超薄的特点，随着建筑节能的发展，以后会有更加广泛的应用领域。

②STP超薄高效保温板的使用寿命与芯材、高阻气薄膜质量的好坏有着不可分割的关系，STP超薄高效保温板内部的压强达不到100Pa时，就能保证保温板的导热在0.01W/（m·K）以下，其使用寿命就可以达到60年的设计标准要求，达到与建筑物寿命相同的目的。

③将STP超薄高效保温板用于建筑物外墙外保温，在保证建筑物建筑面积不变的情况下，因为这种保温板超薄，从而不占用建筑面积，可以节约用户的使用面积，受到广大市民的一致欢迎。

参考文献：

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[3]马保国.外墙外保温技术.北京：化学工业出版社,2007.09.

[4]张浩，卫建领，周学岭.EPS外保温技术在建筑节能改造中的应用.平原大学学报，2004.10:30-31.