浅析热固性与热塑性两种保温材料性能差别

在发生真实火灾条件下，热固性保温材料防火安全性能远优于热塑性保温材料。并从两种材料综合成本之考量，热固性材料也远优于热塑性材料。首都北京、辽宁以及新疆自治区颁发的地方法规清晰表明：热固性保温材料防火和综合使用性能优于热塑性材料。基于以上观点，建议北方寒冷地区积极采用热固性保温材料，限制使用热塑性保温材料。
　　一、两种材料燃烧特性差别
　　(一)两种材料火灾环境下燃烧本质差别
　　热固性保温材料系指聚氨酯硬质泡沫塑料和酚醛树脂材料，这两种材料是目前有机保温材料中阻燃特性最优的材料。其原因是热固性保温材料在火灾燃烧条件下，燃烧表面能形成具有阻燃效果的碳化层。其中聚氨酯保温材料是通过采用结构阻燃多元醇和添加阻燃剂等措施能达到B2级和B1级阻燃效果。此项技术已被国内多家聚氨酯保温材料生产企业所掌握。
　　热塑性保温材料是指EPS(模塑聚苯乙烯泡沫塑料)和XPS(挤塑聚苯乙烯泡沫塑料)。这两种材料燃烧特性表现为在火灾燃烧环境下，易在瞬间达到燃烧爆轰速度。其原因是热塑性材料熔点低，在发生火灾条件下，热塑性材料受热熔融产生熔滴，由此在瞬间不断产生新的燃点，导致在火灾条件下火焰蔓延传播速度很快形成破坏性爆轰灾害，这是热塑性保温材料燃烧本质所决定的，也是难以改变的。
　　(二)两种材料火灾条件下防火安全性能差别
　　两种材料同样达到B1级，在真实火灾条件下防火安全特性有本质不同，这已被中国建科院消防研究所和天津消防所等国内权威单位对两种材料无数次真实火灾大型模拟试验证明：在发生火灾时，B1级热固性保温材料防火安全性能大大优于B1级热塑性保温材料，即在同样模拟火灾条件下，热塑性材料已被烧穿，而热固性材料仍安然无恙。此点结论毋庸置疑。
　　(三)近年来国内发生多次重大火灾的教训。
　　2009年2月9日中央电视台文化中心和2011年2月3日沈阳皇朝万鑫酒店发生重大火灾事故。这两起火灾事故均由于采用了热塑性保温材料所致，火灾发生时由于热塑性保温材料表现极快的火焰传播速度，以至消防措施无法跟上，导致大楼瞬间爆轰倒塌。
　　二、怎样评价热固性和热塑性两种材料综合成本之差
　　(一)从外墙保温系统防火隔离带设置衡量其成本
　　采用阻燃B1级或B2级热固性聚氨酯保温材料，在相同建筑高度条件下，聚氨酯保温材料可以不设置防火隔离带，而采用热塑性聚苯板必须设置防火隔离带。由此从外保温防火系统防火隔离带考虑，采用热固性聚氨酯保温材料成本比热塑性聚苯板成本低很多。
　　(二)从外墙保温系统保温层厚度衡量成本
　　B1或B2级聚氨酯保温材料用于外墙保温系统后，由于其导热系数低，保温性能好，能够在达到同样保温效果条件下，采用聚氨酯比聚苯板保温层厚度小，其节省成本将超过保温材料本身价格之差。
　　(三)从保温材料生命周期衡量其成本
　　当外墙外保温系统采用热固性聚氨酯保温材料后，国内外经验已表明：在生命周期内，其建筑维修费和使用寿命明显优于聚苯板。根据国内外使用经验，聚苯板使用期5-10年，而美欧等国家聚氨酯保温材料使用期超过30年。由此表明从生命周期考量，聚氨酯外保温材料成本大大优于聚苯板。
　　(四)从保温材料防火安全风险成本衡量其成本
　　由于热固性材料防火安全性能远优于热塑性材料，所以从防火安全性能衡量，热塑性聚苯板防火安全风险成本远高于热固性聚氨酯保温材料。
　　三、我国北方寒冷地区颁布的地方法规值得借鉴
　　(一)2012年3月3日北京市公安局、北京市住房和城乡建委、北京市规划委联合颁布了京公消字[2012]391号文：“对北京市老旧小区综合改造的建筑外保温工程，明确规定应采用燃烧性能为A级保温材料以及燃烧性能为无机复合的热固性保温材料”。根据该文件，对北京市老旧小区既有建筑改造项目可允许采用热固性保温材料，而否定了热塑性保温材料。这也是国内北京首次在老旧小区既有建筑改造项目中明确热固性和热塑性保温材料之差。三年来应用表明是完全正确的，因而引起了以后国内有关省区跟进，具有很强的示范效应。
　　(二)2012年6也20日新疆维吾尔自治区公安厅与住房和城乡建设厅发布了《新疆维吾尔自治区建筑外保温材料防火暂行规定》。根据该文件明确规定：
　　1、对非幕墙住宅建筑、其它民用建筑和幕墙建筑，使用热塑性保温材料时，必须设置水平防火隔离带。而相同条件下，使用热固性保温材料可不设防火隔离带。
　　2、对非幕墙其它民用住宅建筑，规定其保温材料燃烧性能应采用A级或B1级热固性保温材料。在相同条件下，不能采用热塑性保温材料。
　　(三)2014年辽宁省公安厅、建设厅出示了《辽宁省民用建筑外墙保温系统防火暂行规定》第234号文。该文更进一步明确热固性与热塑性保温材料之差别。
　　1、民用建筑高度尺寸大于54米，不大于100米的建筑，其保温材料燃烧性能不应低于B1级。当采用B1级保温材料时，应采用热固性材料。
　　2、建筑高度尺寸大于27米，不大于50米的建筑(除住宅建筑和设置人员密集场所的建筑外的其它建筑)，其保温材料的燃烧性能不应低于B1级。当采用B1级保温材料时，应采用热固性材料。
　　3、除设置人员密集场所的建筑外，与基层墙体、装饰层之间有空腔的建筑外墙外保温系统高度不大于24米的建筑，其保温材料的燃烧性能不应低于B1级。当采用B1级保温材料时，应采用热固性材料。辽宁省第234号文明确规定了热固性保温材料与热塑性保温材料之差别，对北方地区具有很强的示范推广效应。
　　综上所述，从热固性与热塑性保温材料燃烧本质、防火安全性能和近年来发生的重大火灾事故不难看出：在发生真实火灾条件下，热固性保温材料防火安全性能远优于热塑性保温材料。而从两种材料综合成本之考量，热固性材料也远优于热塑性材料。首都北京、辽宁以及新疆自治区颁发的地方法规清晰表明：热固性保温材料防火和综合使用性能优于热塑性材料。基于以上观点，建议北方寒冷地区积极采用热固性保温材料，限制使用热塑性保温材料。