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有機保溫材料:自殺式建筑節能

日期:2015-09-21 23:39

“中國式”節能保溫材料被推上臺

節能減排是中國政府近年來的工作重心之一,建筑節能成為節能減排的大戶。在過去一段時間,住房和城鄉建設部以各種方式,催促各地政府盡快完成建筑節能任務。為了完成節能減排任務,于是有人把希望寄托在有良好節能效果的有機保溫材料上。保溫與防火兩難選擇之下,防火的需求在一定程度上被置于不太重要的地位。

 

有機保溫材料雖然極易燃燒引起火災,但由于良好的節能效果,仍被推到了前臺。

節能減排 建筑業成減排大戶

節能減排是中國政府近年來的工作重心之一。“十二五”計劃的重要目標。在中國房地產業是高能耗、高排放的大戶。當前,中國建筑能耗已占到社會總能耗的27%。中國要求所有新建建筑必須嚴格執行節能50%的標準,部分地區率先執行節能65%和75%。2007年10月1日《建筑節能工程施工質量驗收規范》的頒布實施,節能工程首次被明確規定為建筑工程的一項分部工程。

價格低廉易施工 易燃有機保溫材料被推到節能前臺

雖然制定了建筑節能減排的目標,但是從住建部到各地政府,都并未考慮這些目標具體應該如何實現,外墻保溫層改造就是在此背景下為實現建筑減排而匆匆上馬的措施。“有了保溫層就像是給建筑物穿上—件棉衣,可以大大降低能耗,因此樓體的外墻保溫層是建筑施工的必備環節。”有機保溫材料雖然極易燃燒引起火災,但由于良好的節能效果,仍被推到了前臺。

據統計,高效的節能材料每使用一噸,就能節省3噸標準煤用量。同時,還可以減少排放一噸二氧化碳、粉塵和二氧化硫。目前中國北方的建筑設計施工中,90%以上都采用了擠塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)、模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、硬質聚氨酯泡沫塑料(PU)等有機質絕熱材料,作為外墻的外保溫材料。有機材料優勢明顯在于造價較低,一般每平方米50元到80元,且保溫性能好且易施工。長江中下游地區主要以漿料為主,但由于濕作業施工控制難度大,保溫漿料吸水量大,造成保溫層開裂、滲水、脫落嚴重。而目前歐美一些國家主要使用的保溫材料,一方面由于價格過于昂貴,另一方面也由于節能效果不如有機材料好,一般不被中國的節能改造工程所使用。

有機材料越節能越易燃

中國目前的建筑設計施工中,有90%以上都采用了有機絕熱材料作為外墻的保溫材料。由于其價格低廉,施工過程簡易,從90年代沿用至今并且受到了相關部門的推薦。但有機材料的致命缺點就是易燃,近年來中國很多起特大火災事故都是由于有機保溫材料造成的。世界很多國家由于易燃性,都已嚴格禁止了有機保溫材料在高層建筑中的使用。

保溫產品如果不是無機材料,其防火性能就不會好。在保溫材料上,有個兩難困境:防火性能好的東西,保溫性能就不好;保溫性能好,很軟、很松的東西,阻燃性就不好。

大樓外立面上大量聚氨酯泡沫保溫材料,燃燒速度快產生劇毒氰化氫氣體,是導致多人死亡的主要原因。

有機保溫材料極易燃,近年特大火災事故與其不無關系

有機保溫材料有著致命的缺點:易燃。EPS和XPS仍易著火易滴溶。PU材料可自熄,但溫度達到一定程度后就難以熄滅。更為要命的是,PU泡沫材料著火,還有煙霧大、毒性大的弊端,人吸入幾口就會死亡。即便是加入了阻燃劑,當遇到大火高溫的時候,阻燃劑自己也會被燒掉,聚氨酯(PU)毒性也就被釋放了出來。根據對火災事故中人員傷亡分析,90%以上人員的傷亡,主要由于PU材料在燃燒過程釋放出大量煙毒氣造成的。而這次上海大火的多數死者,都是因為吸入大樓外立面上大量聚氨酯泡沫保溫材料燃燒所產生的氰化氫氣體。事實上,自《建筑節能工程施工質量驗收規范》頒布以來國內的多宗大型建筑物火災,都與有機保溫材料不無關系。其中包括哈爾濱雙子星大廈大火、濟南奧體中心體育館大火等。而最著名的2008年央視大火——當時“大褲衩”使用的外墻保溫材料正是擠塑板(XPS)。

有機材料的節能性與防火安全性是對矛盾

從材質上看,保溫產品如果不是無機材料,其防火性能就不會好。于是建筑承包商在挑選保溫材料的時候面臨兩難困境:防火性能好的東西,保溫性能就不好;保溫性能好,很軟、很松的東西,阻燃性就不好。一位保溫器材的業內人士說“我們做這個行業,很難。省電重要還是人命重要,是個問題。” 中國塑料協會聚氨酯制品專業委員會高級顧問楊宗焜認為:中國人口高度密集、建筑群密集,以多層和高層為主建筑群居多,建筑結構單體面積大、樓層高是不可改變的現狀。大面積使用易燃有機材料作保溫層,不管是在室內還是室外,均存在火災的隱患。外保溫雖在室外,但由于其使用面積巨大,造成建筑群之間防火安全間距嚴重超標,這種狀況引發的火災危害性更大。

歐美多國高層建筑已禁用有機保溫材料

20世紀60年代,歐美開始應用EPS、XPS聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統。不久亦傳入中國。后來人們發現EPS、XPS、PUR板薄抹灰外墻保溫系統有嚴重的防火隱患問題,美國、英國、德國、韓國、澳大利亞等國相繼采取限制應用措施。在歐美等發達國家,對重要建筑、高層建筑進行外墻保溫,一般都要求對保溫系統和絕熱材料作燃燒性能及耐火極限試驗,且分為若干等級。不同等級的系統和材料適用不同范圍的建筑防火要求。

例如美國目前有20多個州禁止使用EPS、XPS、PUR;英國,18米以上建筑不允許使用EPS、XPS、PUR板薄抹灰外墻保溫系統;德國法律中明確規定,超過22米以上的建筑嚴禁使用有機可燃保溫材料(如聚苯乙烯等),很多保險公司禁止給EPS保溫的建筑進行保險。日本則將耐熱性能好燃燒后發煙量低的酚醛泡沫作為公共建筑的標準耐燃物。耐燃燒性能低于酚醛泡沫的,不允許在公共建筑上使用。(在中國僅有“水立方”、北京地鐵等高檔公共建筑施工中使用酚醛泡沫。)另外,巖棉和玻璃棉等無機材料作為保溫材料,在國際市場被廣泛采用,巖棉耐高溫最高使用溫度能達到650℃,玻璃棉也可以達到300℃。大部分使用巖棉做外墻及屋面保溫。瑞典及芬蘭等西歐國家80%以上的巖棉制品用于建筑節能。而這些材質在中國被使用得少之又少。

保溫材料市場、監督混亂不堪

中國對外墻保溫政策出臺較晚,至今對外保溫系統的施工管理處于真空狀態,也沒有具備專業資質的機構對外墻保溫系統的質量進行審核。有專家表示,當前國內建材市場特別是保溫材料的混亂已經觸目驚心,如果不從全國范圍內下決心整頓規范,指望一座城市、一個省份來“堅壁清野”實現自保,已經不可能。


上海火災發生現場,違規實施電焊施工,導致濺落的火星點燃腳手架上的尼龍網、竹排等違規可燃材料而引發大火導致大火迅速蔓延。

外保溫系統的施工管理也處于真空狀態,目前并無專業資質審核。兩套標準并行 建筑方偷工減料是家常便飯

由于中國外墻保溫政策出臺較晚,行業進入門檻低,市場仍處于比較混亂的狀態。目前,在中國保溫材料市場,關于阻燃標準,有兩套國家標準正在沿用:一個是1997年發布的GB8624-1997阻燃等級劃分標準,另一個是2006年發布的GB8624-2006阻燃等級劃分標準。其中1997年的標準將保溫材料燃燒性能分為A級不燃、B1難燃、B2可燃、B3易燃四類;2006年的標準則更細分到A1、A2不燃,B、C難燃,和D、E可燃六種類型。和1997年的標準相比,2006年的標準提高了外墻保溫材料的阻燃性能指標,由于目前仍然處在新老標準的過渡期,市面上各種保溫材料在防火性能上仍然良莠不齊。

2009年9月,公安部發布《民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》,要求非幕墻式建筑外保溫材料必須高于B2級。而有機保溫材料本身易燃,這樣就需要在材料中添加—定量的阻燃劑,使其阻燃性能達標。同樣密度的保溫層板材,阻燃程度不同,價格相差就很大。以EPS泡沫板為例,容重(每立方米的重量,用于衡量密度)31公斤的EPS泡沫板,B2級別(可燃級別)每立方米400元;而B1級別(難燃級別)則要600元。 “—個工地的保溫層,總的算下來,用B2級別的要比B1級別省—二百萬元。”“保溫材料的計價單位是體積,30公斤的泡沫板加入溴類阻燃劑之后可能增重到50公斤,但它對體積卻沒有絲毫貢獻,因此很多企業為節省成本在阻燃劑的環節上偷工減料,根本達不到最低的B1級別。”一些國際知名的外墻外保溫公司看到中國建筑節能市場不規范的混亂,進入中國市場后,為了利潤的最大化,利用中國外墻外保溫材料防火標準不規范的弊病,也來“渾水摸魚”。2009年2月央視大火發生后,從火災現場提取到擠塑板,經檢測,燃燒性能均未達到合同約定的B1級。

外保溫層施工監管真空 施工質量無規章制度可循

在材料生產使用、施工設計等各環節嚴格按照國家標準執行,即使是使用可燃性比較高的有機材料,安全隱患都是可以避免一些的。根據上海火災的事故調查組日前公布的調查結論,造成火災的五大違法違規問題,就包括了施工作業現場管理混亂,存在明顯的搶工期、搶進度、突擊施工;火災發生時有人在10樓現場,違規實施電焊施工,導致濺落的火星點燃腳手架上的尼龍網、竹排等違規可燃材料而引發大火導致大火迅速蔓延。

2009年由公安部和住建部共同發布的《民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》對外墻保溫及屋頂保溫材料及施工防火有具體的規定。規定包括,保溫材料進場后,應遠離火源。露天存放時,應采用不燃材料完全覆蓋。需要采取防火構造措施的外保溫材料,其防火隔離帶的施工應與保溫材料的施工同步進行。外保溫工程施工作業工位應配備足夠的消防滅火器材,須有人監督等等。雖然有這些規定,外保溫施工通常掛靠在建筑公司或裝潢公司施工,外保溫系統的施工管理也處于真空狀態,目前并無專業資質審核。部分施工企業以降低價格作為競爭籌碼,難以保證工程質量。國內許多建筑商為了利潤最大化,往往使用不加阻燃劑的保溫材料,而有關部門至今沒有強制把關。當前對于外墻墻體的施工質量尚沒有非常明確的規章制度可循。

我們認為,一切節能減排動作都應該是以給居民帶來更加美好更加綠色的未來為出發點。將EPS、XPS、PUR等有機保溫材料安裝在居民樓外墻,無異于埋下火患。居民每日擔心身家性命被付之一炬,美好無從談起。即便相較于近期各地“拉閘限電”等自欺欺人的做法,給舊建筑進行節能改造確實更加行之有效;即便國家要節能,建筑商要賺錢,居民要放心三者之間確實存在部分矛盾,這件事亦理應有更好的解決方式。

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