建筑能耗在人類的整個能源消耗中一般要占到30%—40%，因此建筑節(jié)能意義重大，是我國節(jié)能工作的重要組成部分。而做好屋頂和圍護結構的保溫與隔熱，減少通過屋頂和圍護結構造成的能源損失則是其中的關鍵環(huán)節(jié)。
與其他墻體保溫形式相比，外墻外保溫系統(tǒng)具有諸多明顯的節(jié)能優(yōu)勢。因此，在我國的建筑節(jié)能中必然要采用外墻外保溫措施。然而，近年來國內(nèi)接連發(fā)生了多起與建筑外墻保溫材料有關的火災事故，其中包括*新址北配樓火災、上海膠州教師公寓火災、沈陽皇朝萬鑫酒店火災等重特大火災事故。事實表明，外墻外保溫系統(tǒng)存在一定的引發(fā)建筑火災的危險，必須給予充分的重視。
對于建筑節(jié)能與防火安全，應統(tǒng)籌考慮、系統(tǒng)研究、合理兼顧，一定要確保建筑節(jié)能事業(yè)安全地發(fā)展下去。
墻體外保溫材料的技術現(xiàn)狀
我國實行建筑節(jié)能初期，主要采用無機保溫漿料。隨著節(jié)能標準的不斷提高，出于保溫隔熱的功能性需要，外墻外保溫系統(tǒng)的保溫材料經(jīng)歷了從無機到有機的跨越。同時，外墻外保溫形式也逐漸得到了廣泛的社會應用。
外墻外保溫應用的保溫材料包括以下三類：
1. 無機類保溫材料，如膨脹玻化微珠保溫漿料、巖棉、玻璃棉等。
2.有機—無機復合保溫材料，如膠粉聚苯顆粒保溫漿料等。
3.有機高分子保溫材料，如EPS（模塑聚苯板）、XPS（擠塑聚苯板）、硬泡聚氨酯、酚醛泡沫等。
由于無機保溫材料存在著板材強度低、吸水性強、面層容易開裂，尤其是吸水后導熱系數(shù)增大等缺點，故其應用范圍受到限制。目前，我國的保溫材料仍以有機高分子保溫材料為主，總體用量在80%以上。其中，聚苯板薄抹灰體系又占有較大的應用比例。
有機保溫材料本身具有一定的可燃性，因此采用了有機保溫材料的外墻外保溫系統(tǒng)客觀上存在著一定的火災風險。這種火災風險具體表現(xiàn)在以下兩個方面：
1.點火性，即在有火源或火種的條件下，系統(tǒng)是否能夠被點燃或引起燃燒的產(chǎn)生，這是對系統(tǒng)自身的燃燒性能要求。
2.傳播性，即當引起燃燒或發(fā)生火災時，系統(tǒng)是否具有傳播火焰的能力，這是對系統(tǒng)抵抗外部火源攻擊的能力或抗火性能要求。
對外墻外保溫系統(tǒng)的防火安全性能要求，具體體現(xiàn)在對高分子發(fā)泡材料的燃燒性能要求和對系統(tǒng)構造的抗火能力要求兩個方面。
與其他的保溫材料相比，有機泡沫塑料的導熱系數(shù)明顯要低得多，因而具有*的保溫隔熱效果。雖然它們的燃燒性能不能令人滿意，但目前如果大幅度地提高其阻燃性指標，從技術角度看尚不具備條件；從生產(chǎn)成本的角度看也不符合中國的國情。因此，就中國的節(jié)能需求和保溫材料應用技術現(xiàn)狀來看，聚苯乙烯和硬質聚氨酯泡沫塑料仍將是當前及今后一段時期內(nèi)外墻外保溫材料領域的主流產(chǎn)品，短時間內(nèi)無法被取代。我們現(xiàn)在迫切要做的就是在外墻外保溫材料現(xiàn)有燃燒性能的基礎上，采取有效的措施減少建筑外墻外保溫火災的發(fā)生，使建筑節(jié)能與防火安全的問題得到的解決。
與此同時，要抓緊進行新產(chǎn)品、新系統(tǒng)的開發(fā)，進一步提高外墻外保溫系統(tǒng)的防火安全水平。目前，國內(nèi)已進行了幾種新型的改性有機外墻外保溫材料的研究開發(fā)工作，取得了一些進展。如對EPS保溫板進行改性，降低其受熱后熔融、滴落的問題，現(xiàn)已開發(fā)出較為成熟的產(chǎn)品；又如采用無機膨脹顆粒保溫材料對硬泡聚氨酯進行阻燃改性，以提高外墻外保溫材料的燃燒性能。zui近兩年來，我國也進行了巖棉抹灰類外墻外保溫系統(tǒng)的研究應用工作。這些新產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)和應用將大大改善外墻外保溫的防火問題，提高外墻外保溫系統(tǒng)的防火安全性能。
國外外墻外保溫材料的應用及規(guī)范防火要求
EPS薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)在歐美已應用了幾十年，技術上十分成熟，至今仍占據(jù)著主要的地位。2009年，德國市場EPS的份額占82%，巖棉系統(tǒng)占15%，其余系統(tǒng)占3%—4%;2009年，英國市場EPS系統(tǒng)占60%、巖棉系統(tǒng)占25%，其他系統(tǒng)占15%。美國的EPS*目前沒有確切的數(shù)據(jù)，但據(jù)介紹有42層高層建筑應用EPS系統(tǒng)做外墻外保溫的工程實例。
由此可見，我國外墻保溫材料的應用趨勢與國外大致相同，即有機保溫材料都得到了廣泛的使用，EPS薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)擁有zui廣泛的應用基礎。通過調(diào)研得知，國外安全應用外墻外保溫的成功之處在于，針對外墻外保溫材料和外墻外保溫系統(tǒng)的防火性能提出了適當?shù)募夹g指標和評價體系，并且針對不同的外墻外保溫系統(tǒng)進行了相應的防火構造措施的應用研究工作。
在歐美外墻外保溫技術應用先進的國家，都要求對外墻外保溫系統(tǒng)的保溫材料和系統(tǒng)進行綜合的防火性能評價；對包括構造措施在內(nèi)的整個外墻外保溫系統(tǒng)，采用大尺寸模型火試驗評價其在實際使用狀態(tài)下阻止火焰蔓延的能力，即驗證系統(tǒng)整體構造的防火性能。例如，歐盟的認證標準要求外墻外保溫系統(tǒng)的燃燒性能等級應為A1、A2、B或C級；對于由聚苯乙烯或聚氨酯制成的外墻外保溫系統(tǒng)，應該單獨證明其保溫材料至少滿足E級（B2級）的要求；由于防火構造在燃燒性能試驗中不能被測試，應根據(jù)各個國家的規(guī)定確定是否需要進行大尺寸試驗。英國根據(jù)建筑的高度、類別以及間距的不同，對外墻材料的燃燒性能分別提出了不同的要求，建筑外墻材料的燃燒性能等級應滿足規(guī)范要求。此外，也可以選擇進行BS 8414（防火阻燃測試）的大尺寸試驗，按照BRE多層建筑外墻外保溫防火性能報告（BR 135）進行性能判定，通過該項試驗以后，系統(tǒng)在建筑上的使用沒有高度限制。德國規(guī)定建筑材料至少是可燃性的，易燃材料不得使用；建筑組件通常情況下必須是不燃或難燃的；薄抹灰體系從整體上被視為一種建筑材料或者一種建筑類型；在系統(tǒng)認證中，對用于7—22米和22米以上建筑的保溫系統(tǒng)需進行大尺寸試驗，通過認證的系統(tǒng)才能在建筑中使用。美國同樣對外墻外保溫材料的燃燒性能和保溫系統(tǒng)的防火性能進行綜合評價，明確規(guī)定通過大尺寸試驗后的系統(tǒng)可以應用于任何高度的建筑。
正是因為有了這些嚴格、適用的規(guī)定，使外墻外保溫的設計、開發(fā)、施工、使用者做到心中有數(shù)、有規(guī)可循，并且嚴格執(zhí)行規(guī)范的要求，因此才大大降低了外墻外保溫火災發(fā)生的危險及其造成的損失。
我國外墻外保溫防火的技術研究和要求
我國對外墻外保溫防火的研究工作開展得較晚，目前建筑防火規(guī)范中尚無針對建筑節(jié)能保溫的專項防火設計要求。在外墻外保溫系統(tǒng)的產(chǎn)品或工程標準中，雖然對防火問題有所關注，但限于缺乏基礎研究的支持，也僅能從保溫材料的燃燒性能上進行了要求，或僅提出了很原則、籠統(tǒng)的要求，而沒有詳細、具體的說明。這些標準包括《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》（JG 149—2003）、《膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)》（JG 158—2004）、《外墻外保溫工程技術規(guī)程》（JGJ 144—2005）等。
中國建筑科學研究院建筑防火研究所自2004年開始關注外墻外保溫的防火問題，并著手進行外墻外保溫的防火研究工作。特別是自2006年以來，與外墻外保溫行業(yè)的科研、設計、施工、管理和系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)一起，聯(lián)手進行外墻外保溫系統(tǒng)防火安全的研究工作。通過大尺寸模型火試驗來研究和評價外墻外保溫系統(tǒng)的防火性能，先后興建了6個火災模擬試驗基地，累計進行了數(shù)十次大尺寸模型火試驗和兩次實體建筑火災試驗。針對外墻外保溫系統(tǒng)存在的防火問題，從國內(nèi)外外墻外保溫應用技術基本情況的調(diào)研入手，在試驗研究、調(diào)查分析、工程實踐等方面進行了廣泛、深入和持續(xù)的研究。
經(jīng)過近8年的研究，中國建筑科學研究院建筑防火研究所項目組從施工管理、標準規(guī)范、技術措施和工程應用等方面，提出了外墻外保溫防火的系統(tǒng)解決方案，形成行業(yè)標準和地方標準、技術導則、研究報告、、文章等多樣化的研究成果，其研究成果在多方面取得了突破和創(chuàng)新。
通過研究國內(nèi)外墻外保溫火災事故發(fā)生的原因及時段，參與編制完成了*部外墻外保溫施工防火地方標準。通過對國外防火規(guī)范、防火試驗方法標準及外墻外保溫應用技術的調(diào)研，確立了采用英國BS 8414窗口火試驗方法進行外墻外保溫系統(tǒng)防火性能試驗和評價方法的技術路線，并編制完成了*部外墻外保溫系統(tǒng)窗口火試驗及評價方法標準。同時，在國內(nèi)進行了帶防火構造的外墻外保溫系統(tǒng)窗口火試驗，在國內(nèi)進行了外墻外保溫系統(tǒng)（帶隔離帶）的實體建筑模擬火災試驗。在防火試驗實踐和對國外防火技術研究總結的基礎上，該研究所提出了擋火梁、防火隔離帶、保護面層、空腔隔離等構造措施的作用機理；提出了外墻外保溫材料燃燒性能等級與外墻外保溫系統(tǒng)防火構造相結合，以實現(xiàn)提高外墻外保溫系統(tǒng)防火安全性能水平的外墻外保溫系統(tǒng)整體防火的技術理念。該項研究了我國外墻外保溫防火技術的發(fā)展，推動了我國外墻外保溫防火技術的進步，為我國對于防火問題的決策和制定外墻外保溫防火政策、標準提供了重要參考。
此外，*部四川消防研究所也利用該研究所現(xiàn)有的實體建筑，研究了外墻外保溫系統(tǒng)的防火性能；*部天津消防研究所自2009年也開始進行外墻外保溫系統(tǒng)的大尺寸窗口火試驗。經(jīng)過多年的積極探索和對*進技術的借鑒，目前我國外墻外保溫技術已取得了豐富的研究成果。
2009年9月25日，*部與*聯(lián)合下發(fā)了《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》（公通字〔2009〕46號），在我國提出了在外墻外保溫系統(tǒng)中設置防火隔離帶的要求。
2011年12月30日，*發(fā)布《關于加強和改進消防工作的意見》（國發(fā)〔2011〕46號），提出“新建、改建、擴建工程的外墻外保溫材料一律不得使用易燃材料，嚴格限制使用可燃材料等明確要求，并責成*會同有關部門抓緊修訂相關標準規(guī)范，加快研發(fā)和推廣具有良好防火性能的新型建筑保溫材料，采取嚴格的管理措施和有效的技術措施，提高建筑外墻外保溫材料系統(tǒng)的防火性能，減少火災隱患"。
2012年11月1日，*發(fā)布了第1517號公告，批準《建筑外墻外保溫防火隔離帶技術規(guī)程》為行業(yè)標準，編號為JGJ289—2012，自2013年3月1日起實施。
2012年12月31日，*、*批準GB/T 29416—2012《建筑外墻外保溫系統(tǒng)的防火性能試驗方法》為國家標準，于2013年10月1日起實行，為評價外墻外保溫系統(tǒng)的防火性能提供了統(tǒng)一的試驗方法。
2015年即將執(zhí)行的《建筑設計防火規(guī)范》中明確了建筑外墻外保溫系統(tǒng)的防火要求，較全面地規(guī)定了外墻外保溫防火的具體技術內(nèi)容。
外墻外保溫系統(tǒng)的防火安全關系到人們的生命和財產(chǎn)安全，目前眾多企事業(yè)單位、業(yè)內(nèi)專家和政府*門積極參與、共同研討，積累了豐富的試驗數(shù)據(jù)，取得了一些階段性的研究成果。以這些成果為基礎，相關標準的發(fā)布實施和相關應用研究工作的開展，將對我國外墻外保溫防火技術的發(fā)展產(chǎn)生重大的指導意義和推動作用，并將使我國外墻外保溫系統(tǒng)的防火安全性能得到保證和提高，建筑節(jié)能與消防安全得到合理兼顧。
墻體保溫技術的發(fā)展與技術建議
解決外墻外保溫的防火問題，可以從提高保溫材料的燃燒性能等級和增加外墻外保溫系統(tǒng)的防火構造措施兩方面入手。通行的做法是，如果外墻外保溫材料的防火性能好的話，則對保護層和構造措施的要求可以相對低一些；如果外墻外保溫材料的防火性能差的話，則要采用好的構造措施，對保護層的要求相對也高一些，總體上兩者應該是平衡的。基于這一思想，目前解決我國外墻外保溫防火安全的主要途徑應是采取構造防火的形式，這是適應我國國情和外墻外保溫應用現(xiàn)狀的一種有效的技術手段。
在國內(nèi)現(xiàn)有外墻外保溫工程火災中，大部分發(fā)生在施工過程中。主要原因在于施工過程中有機保溫板裸放，施工現(xiàn)場的防火安全管理措施不到位等因素。為此，要區(qū)分不同的情況，根據(jù)不同系統(tǒng)外墻外保溫材料的情況和構造做法，相應采取科學、適度、有效的防火構造措施，整體提高外墻外保溫系統(tǒng)的防火性能，這是目前解決外墻外保溫系統(tǒng)防火問題的主要手段。對建筑外保溫系統(tǒng)防火的具體建議如下：
1.區(qū)分施工過程中的火災與使用過程中的火災。我國外墻外保溫火災的調(diào)查結果表明，大部分火災是發(fā)生在施工階段的，因此應加強施工現(xiàn)場的管理，而不是單一的要求提高有機保溫材料的燃燒性能等級。
2.幕墻保溫體系的火災與抹灰類保溫體系的火災風險不同。*新址北配樓火災和沈陽皇朝萬鑫酒店火災都是幕墻結構火災，與我們通常意義上的外墻外保溫火災不同。幕墻保溫的防火應有更嚴格的規(guī)定，并且是今后研究的重點。采用不燃材料是一種解決措施，但還應結合空腔分隔措施，才能保證整體防火安全。
3.解決我國外墻外保溫系統(tǒng)的防火問題，從根本上講要提高和改進保溫材料的耐燃性能。在目前可燃類保溫材料無法退出市場的情況下，必須保證材料的燃燒性能不低于B2級，這是外墻外保溫系統(tǒng)防火的基礎。
4.增加防火構造可有效地提高外墻外保溫系統(tǒng)的防火性能，這是目前解決外墻外保溫系統(tǒng)防火問題的主要措施。材料防火與構造防火相結合，才能保證外墻保溫在建筑節(jié)能與消防安全間尋得平衡，使兩者協(xié)調(diào)發(fā)展，保證國家節(jié)能減排目標的順利實現(xiàn)。
5.對不同類型和高度的建筑所采用的外墻外保溫材料和構造系統(tǒng)應有不同的要求。
6.當采用的外墻外保溫材料燃燒性能指標較低時，可通過強化構造防火的方式彌補。例如，加強隔離帶、加設防火玻璃窗等，以實現(xiàn)系統(tǒng)整體安全的目標。
7.如何區(qū)別對待不同防火等級的外墻外保溫系統(tǒng)是我們面對的一個新問題。因此，必須盡快建立一套完整的外墻外保溫構造及配套材料的防火性能測試方法與評價標準。
外墻外保溫技術發(fā)展的目標應是在滿足節(jié)能減排要求的同時，集保溫、防火、裝飾等多功能于一體，并且與建筑同壽命，zui大限度地實現(xiàn)“四節(jié)一環(huán)保"的新型建筑發(fā)展理念。
