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如何評價熱固性與熱塑性兩種保溫材料之差別
導(dǎo)語
黃茂松教授結(jié)合近年來發(fā)生的重大火災(zāi)事故，對熱固性與熱塑性保溫材料燃燒本質(zhì)、防火安全性進行分析后得出結(jié)論：在發(fā)生真實火災(zāi)條件下，熱固性保溫材料防火安全性能遠優(yōu)于熱塑性保溫材料。并從兩種材料綜合成本之考量，熱固性材料也遠優(yōu)于熱塑性材料。首都北京、遼寧以及新疆自治區(qū)頒發(fā)的地方法規(guī)清晰表明：熱固性保溫材料防火和綜合使用性能優(yōu)于熱塑性材料?；谝陨嫌^點，建議北方寒冷地區(qū)積極采用熱固性保溫材料，限制使用熱塑性保溫材料。
一、兩種材料燃燒特性差別
(一)兩種材料火災(zāi)環(huán)境下燃燒本質(zhì)差別
熱固性保溫材料系指聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料和酚醛樹脂材料，這兩種材料是目前有機保溫材料中阻燃特性最優(yōu)的材料。其原因是熱固性保溫材料在火災(zāi)燃燒條件下，燃燒表面能形成具有阻燃效果的碳化層。其中聚氨酯保溫材料是通過采用結(jié)構(gòu)阻燃多元醇和添加阻燃劑等措施能達到B2級和B1級阻燃效果。此項技術(shù)已被國內(nèi)多家聚氨酯保溫材料生產(chǎn)企業(yè)所掌握。
熱塑性保溫材料是指EPS(模塑聚苯乙烯泡沫塑料)和XPS(擠塑聚苯乙烯泡沫塑料)。這兩種材料燃燒特性表現(xiàn)為在火災(zāi)燃燒環(huán)境下，易在瞬間達到燃燒爆轟速度。其原因是熱塑性材料熔點低，在發(fā)生火災(zāi)條件下，熱塑性材料受熱熔融產(chǎn)生熔滴，由此在瞬間不斷產(chǎn)生新的燃點，導(dǎo)致在火災(zāi)條件下火焰蔓延傳播速度很快形成破壞性爆轟災(zāi)害，這是熱塑性保溫材料燃燒本質(zhì)所決定的，也是難以改變的。
(二)兩種材料火災(zāi)條件下防火安全性能差別
兩種材料同樣達到B1級，在真實火災(zāi)條件下防火安全特性有本質(zhì)不同，這已被中國建科院消防研究所和天津消防所等國內(nèi)權(quán)威單位對兩種材料無數(shù)次真實火災(zāi)大型模擬試驗證明：在發(fā)生火災(zāi)時，B1級熱固性保溫材料防火安全性能大大優(yōu)于B1級熱塑性保溫材料，即在同樣模擬火災(zāi)條件下，熱塑性材料已被燒穿，而熱固性材料仍安然無恙。此點結(jié)論毋庸置疑。
(三)近年來國內(nèi)發(fā)生多次重大火災(zāi)的教訓
2009年2月9日中央電視臺文化中心和2011年2月3日沈陽皇朝萬鑫酒店發(fā)生重大火災(zāi)事故。這兩起火災(zāi)事故均由于采用了熱塑性保溫材料所致，火災(zāi)發(fā)生時由于熱塑性保溫材料表現(xiàn)極快的火焰?zhèn)鞑ニ俣?，以至消防措施無法跟上，導(dǎo)致大樓瞬間爆轟倒塌。
二、怎樣評價熱固性和熱塑性兩種材料綜合成本之差
(一)從外墻保溫系統(tǒng)防火隔離帶設(shè)置衡量其成本
采用阻燃B1級或B2級熱固性聚氨酯保溫材料，在相同建筑高度條件下，聚氨酯保溫材料可以不設(shè)置防火隔離帶，而采用熱塑性聚苯板必須設(shè)置防火隔離帶。由此從外保溫防火系統(tǒng)防火隔離帶考慮，采用熱固性聚氨酯保溫材料成本比熱塑性聚苯板成本低很多。
(二)從外墻保溫系統(tǒng)保溫層厚度衡量成本
B1或B2級聚氨酯保溫材料用于外墻保溫系統(tǒng)后，由于其導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫性能好，能夠在達到同樣保溫效果條件下，采用聚氨酯比聚苯板保溫層厚度小，其節(jié)省成本將超過保溫材料本身價格之差。
(三)從保溫材料生命周期衡量其成本
當外墻外保溫系統(tǒng)采用熱固性聚氨酯保溫材料后，國內(nèi)外經(jīng)驗已表明：在生命周期內(nèi)，其建筑維修費和使用壽命明顯優(yōu)于聚苯板。根據(jù)國內(nèi)外使用經(jīng)驗，聚苯板使用期5-10年，而美歐等國家聚氨酯保溫材料使用期超過30年。由此表明從生命周期考量，聚氨酯外保溫材料成本大大優(yōu)于聚苯板。
(四)從保溫材料防火安全風險成本衡量其成本
由于熱固性材料防火安全性能遠優(yōu)于熱塑性材料，所以從防火安全性能衡量，熱塑性聚苯板防火安全風險成本遠高于熱固性聚氨酯保溫材料。
三、我國北方寒冷地區(qū)頒布的地方法規(guī)值得借鑒
(一)2012年3月3日北京市公安局、北京市住房和城鄉(xiāng)建委、北京市規(guī)劃委聯(lián)合頒布了京公消字[2012]391號文：“對北京市老舊小區(qū)綜合改造的建筑外保溫工程，明確規(guī)定應(yīng)采用燃燒性能為A級保溫材料以及燃燒性能為無機復(fù)合的熱固性保溫材料”。根據(jù)該文件，對北京市老舊小區(qū)既有建筑改造項目可允許采用熱固性保溫材料，而否定了熱塑性保溫材料。這也是國內(nèi)北京首次在老舊小區(qū)既有建筑改造項目中明確熱固性和熱塑性保溫材料之差。三年來應(yīng)用表明是完全正確的，因而引起了以后國內(nèi)有關(guān)省區(qū)跟進，具有很強的示范效應(yīng)。
(二)2012年6也20日新疆維吾爾自治區(qū)公安廳與住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳發(fā)布了《新疆維吾爾自治區(qū)建筑外保溫材料防火暫行規(guī)定》。根據(jù)該文件明確規(guī)定：
1、對非幕墻住宅建筑、其它民用建筑和幕墻建筑，使用熱塑性保溫材料時，必須設(shè)置水平防火隔離帶。而相同條件下，使用熱固性保溫材料可不設(shè)防火隔離帶。
2、對非幕墻其它民用住宅建筑，規(guī)定其保溫材料燃燒性能應(yīng)采用A級或B1級熱固性保溫材料。在相同條件下，不能采用熱塑性保溫材料。
(三)2014年遼寧省公安廳、建設(shè)廳出示了《遼寧省民用建筑外墻保溫系統(tǒng)防火暫行規(guī)定》第234號文。該文更進一步明確熱固性與熱塑性保溫材料之差別。
① 民用建筑高度尺寸大于54米，不大于100米的建筑，其保溫材料燃燒性能不應(yīng)低于B1級。當采用B1級保溫材料時，應(yīng)采用熱固性材料。
?、?建筑高度尺寸大于27米，不大于50米的建筑(除住宅建筑和設(shè)置人員密集場所的建筑外的其它建筑)，其保溫材料的燃燒性能不應(yīng)低于B1級。當采用B1級保溫材料時，應(yīng)采用熱固性材料。
?、?除設(shè)置人員密集場所的建筑外，與基層墻體、裝飾層之間有空腔的建筑外墻外保溫系統(tǒng)高度不大于24米的建筑，其保溫材料的燃燒性能不應(yīng)低于B1級。當采用B1級保溫材料時，應(yīng)采用熱固性材料。
遼寧省第234號文明確規(guī)定了熱固性保溫材料與熱塑性保溫材料之差別，對北方地區(qū)具有很強的示范推廣效應(yīng)。
綜上所述，從熱固性與熱塑性保溫材料燃燒本質(zhì)、防火安全性能和近年來發(fā)生的重大火災(zāi)事故不難看出：在發(fā)生真實火災(zāi)條件下，熱固性保溫材料防火安全性能遠優(yōu)于熱塑性保溫材料。而從兩種材料綜合成本之考量，熱固性材料也遠優(yōu)于熱塑性材料。首都北京、遼寧以及新疆自治區(qū)頒發(fā)的地方法規(guī)清晰表明：熱固性保溫材料防火和綜合使用性能優(yōu)于熱塑性材料?；谝陨嫌^點，建議北方寒冷地區(qū)積極采用熱固性保溫材料，限制使用熱塑性保溫材料。
黃茂松(上海應(yīng)用技術(shù)大學特聘教授、中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會專家委員會高級顧問 、上海市新材料協(xié)會特邀專家)
