当前外墙保温的热点问题及分析

作为建筑节能最重要的外墙保温行业，近年来的问题不断出现，先是保温达不到指标，之后出现外墙保温及装饰层脱落现象，尤其是相继发生的施工过程中的重大火灾，这些把外墙保温推倒了舆论的风头浪尖。究竟什么原因使得外墙保温令人们谈虎色变？外墙保温还有必要做吗？有没有确保安全的保温方案？未来外墙保温走势如何？本文就这些问题作出自己力所能及的分析和判断。

关键词：建筑节能  外墙保温保温材料 建筑火灾 墙体脱落

前       言

在能源短缺、气候变化等多重压力下，作为新崛起的中国经济受到了严峻的挑战。而中国建筑巨大的市场需求造成建筑能耗居高不下，建筑节能迫在眉睫。一方面是势在必行的建筑节能，而另一方面却是屡屡出现由外墙保温而发的热点事件。每当出现这些被曝光的事件，总会引发大家的争论和探讨，但是事过境迁没有什么根本的改变，紧接着又会出现新的并且是刚刚争论未果的问题。这似乎成了一个怪圈，使得这一行业难以摆脱这一魔咒。出现这些问题，我认为暴露了诸多深层次的问题，比如政府在行业管理方面的失误；对质量监管部门的质疑；消防部门在专业知识方面的力不从心；国家标准制定方面不尽人意；专家队伍结构问题。。。。等等。在这里，本人只能从技术层面对于当前悬而未决的重大热点问题作出分析，希望与大家共同探讨。

一、外墙保温引起的火灾频发问题

1、火灾现象频发现象及原因探析

虽然我国在2006年外墙保温就已经大张旗鼓地开展起来，但是我认为前期几乎没有什么可操作性，大多情况下流于形式和应付。建筑外墙真正实施强制保温大约是在2008年开始的，火灾的多发也正是从这一时间才密集起来的。这使得人们将外墙保温和火灾紧密相联系。应该看到，在不做外墙保温时期，建筑火灾主要发生在建筑物内部，而近年来重大火灾是在建筑物围护结构出现。不可推卸的是由于建筑外墙保温而造成的，关于由此而引发的火灾现象原因分析如下：

（1）由于建筑外墙保温数量增加而使得火灾现象多发

     在06年之前，我国建筑外墙火灾现象非常少见，正是由于建筑外墙的保温数量的增加才是火灾频发的一个重要原因，从这个角度来说，外墙火灾并没有什么令人意外的。换句话说，以前的时候外墙火灾少之又少主要原因并不是那个时候管理的好，而是由于没有进行外墙保温谈不到出现火灾。能否将火灾现象归罪于建筑节能呢？我认为，建筑节能是在做一项人类拯救自己的事业，火灾现象是为之而付出的代价，我们需要做的是减少代价，完成事业。

（2）技术方案的缺陷也是造成火灾频发的又一原因

目前的外墙保温技术方案，绝大多数是采用泡沫塑料的薄抹灰施工方案，正是这一方案给火灾的发生提供了机会。大家知道，薄抹灰施工方案需要多道工序，多个施工队伍才能完成的方案。在进行到保温板材上墙之后，而后续工序尚未进行的时候，裸露的保温板材是火灾出现的高危时段。在这一阶段稍有不慎就会酿成大火。

（3）施工现场管理问题为火灾出现大开绿灯

     在建筑外墙保温施工现场，几乎都是未经培训的农民工，由于他们人员变化频繁，很少有经验丰富的技术工人。对于他们在建筑行业的从业经验会感到建筑施工现场大多数建筑材料都没有失火之虞，泡沫塑料就成了一种陌生材料加之没有人给与必要的提示所以几乎不具备保温材料的基本知识，这就为火灾的发生造成隐患。另外，极其不完善的现场动火制度以及实施机制，让这一重要的制度成了一纸空文。

（4）保温材料不能达标导致火灾极易得手

     在建筑行业的不规范行为已经造成了极其普遍的偷工减料现象，这为建筑物的质量留下了隐患。建筑质量，百年大计是在施工现场到处可见的标语口号，现实却是：层层转包造成低价；追求利润不讲道德；偷工减料习以为常；见怪不怪不负责任。体现在保温材料上同样是非常突出的，保温材料阻燃不能达标，甚至完全不阻燃的保温材料可以充斥在大多数的重要工程之中使用。在2009年央视大火之后的9月份，公安部消防局就迅速下达了“46号文”。最起码的建筑外墙保温材料阻燃要求是B2级以上，然而，并没有真正阻止住不阻燃或不达标的保温材料在工程中使用。

（5）火灾出现是一个综合问题的体现

    从上面分析，外墙保温发生火灾现象是一个综合问题的体现。首先是建筑保温工程增多带来的火灾随之增加并不值得人们为此恐慌；另外，外墙保温火灾是完全可以控制的。只要规范施工及材料的管理就会将火灾发生的可能性降至一个很低的几率；再者火灾发生是经历了从方案、材料、现场管理等等一系列绿灯之后才出现的，即使有一关被严格设防就会大大减少或杜绝火灾发生，因此尽管暴露的诸多问题但是也不必惊慌。

2、频发火灾给建筑节能事业带来极大的负面影响

    外墙保温发生火灾大大影响了建筑节能的进度，在很大程度上是拉了后腿。在上海大火之后，公安部消防部门加大了监管力度，就目前来说很多工程都遇到了不知所措的尴尬境况。按照保温材料达到A级的要求，尚且没有既能满足防火要求又能达到节能标准并且适合上墙要求的完美方案。但是我认为建筑节能不能由此而停滞，因为能源与环境给人类带来的灾难远远超出火灾造成的损失。

3、如何解决的思路及建议

按照上面分析的火灾原因，针对性的解决方案是不难推出的，我个人认为目前应该利用这一机会寻求更为合理地外墙保温方案。

（1）重新审视薄抹灰施工方案。从防火角度来说，薄抹灰施工方案应该将着重点放在保温材料自身阻燃上，只要严格把好保温材料阻燃关就会消除火灾。这与其他方案不同，比如一体化产品就可以连同整个系统作为防火单元因素来考虑。换句话说一体化产品的保温材料即使阻燃较差，但是整个系统已经将其有效地覆盖和包裹起来也可以起到杜绝火灾的目的。

（2）保温材料应该严格把关，重拳整治。这应该是政府管理部门应该考虑的问题，在这里建议安监局对于该工程所用保温材料生产企业进行不定期抽查；监理及其甲方代表共同对于每批材料进场进行打火机定性鉴别，并形成制度和必要的程序以及签字；监理对于每个工程正在施工的施工面都抽检进行打火机定性鉴别，发现问题及时并亲自送检。

（3）现场管理应该提到议事日程。由于火灾出现是保温材料引发所致，大家都把目光聚焦在保温材料上，实际忽视了现场管理混乱这一重要因素。几乎所有火灾现象都与工程现场管理密切相关，为了转移视线而把眼光仅仅盯在保温材料上，是极其不合理的，这似乎成了我国的一大怪现象。比如，上海大火是聚氨酯被点燃而引发，但是我们知道这是不阻燃的聚氨酯材料所致，只要真正能够达到聚氨酯B2级阻燃，相信是不会出现被点燃并很快蔓延整体燃烧的。另一个事例就是中央空调风管，从国外引进的是聚氨酯材料，由于我国的防火要求改为酚醛泡沫。但是国内仍在大量生产聚氨酯风管很多都是出口尤其是往发达国家出口。所以我国由于火灾而一味提高防火标准是不科学的，应该管住阻燃不达标或者根本就不阻燃的保温材料。

（4）严格执行现场抽样检测程序，质检部门切实履行自己的职责。由于火灾频发，使得具有资质的检测单位赚得满盆金钵。不断涨价并且不托人难以按时取出报告等等，我个人这是一种没有必要的资源浪费，因为目前的检测几乎都流于形式。主要由于抽样形式不合理；封样作业不负责；质检部门仅对来样负责造成了狸猫换太子现象屡见不鲜。

二、由外墙保温出现外体脱落引发的安全问题

1、由外墙保温出现的外体脱落现象及原因探析

    首先要说的是，并非所有的外墙保温都会出现这一安全事故。这一现象几乎集中在采用泡沫塑料保温板材的薄抹灰施工方案中，这使得我们不得不重点考虑薄抹灰方案在这一问题上的关联性。以下作简要的原因分析：

（1）多道工序施工是造成外墙体脱落的主要原因

保温外墙系统需要至少六道施工工序才能完成最终的外墙保温系统。按照我国施工现场管理角度来说，每一道工序会带来至少二方面质量隐患，一方面是所选定的材料质量是否达到要求；另一方面是施工人员施工质量是否达到合格要求。这样相加的结果就会出现十二个质量隐患。由此可见目前的典型外墙保温施工方式很难达到理想的质量。

（2）保温材料与外墙结构材料的相容性是其隐患所在

常用于外墙保温板材如EPS、XPS在其分子结构上都属于偏中性材料，其特征是分子结构的对称性。而在形成的整个外墙结构中的无机材料如水泥等都是强极性材料，这使得它们之间的结合就比较脆弱。即使增加了有机树脂和界面处理剂等有效的解决办法，但是其效果仍然不容乐观，因为解决材料之间相容性的问题并非那么容易。有时只是在静态情况下达到了要求或者是通过了某些实验室测定，而在现场问题复杂的得多。比如结露点位置在粘接面上会出现树脂的水降解因素等。

（3）接点、接缝处理困难也是原因之一

由于采用泡沫塑料保温板作为保温材料使用，每块板之间的接缝就形成了容易出现问题的节点。在一个大型建筑上形成无数由于接缝产生的节点，犹如形成了连环甲，一个出节点出了问题就会造成全盘皆输的局面。同样，在诸如门窗、洞口、上下收口、伸缩缝等建筑异型部位的处理也是薄抹灰施工的一个薄弱环节。这种方案使我们联想到早期建筑屋面的三油两毡，一处问题造成整体崩溃。

（4）界面上的潮湿是难以消除的隐患

我们知道，外墙保温目的是阻止室内外的温度交换。在冬季取暖季节，北方地区室内外温差能够达到50℃以上。这样就势必伴随出现墙体自室内到室外的传湿过程，在建筑结构外墙面就会出现露点界面。也就是说，保温材料与结构墙体的界面上会出现潮湿的环境，使其两种材料中间的粘接材料会造成降解的环境条件。目前我国的薄抹灰外墙几乎没有阻止传湿的结构墙体的封闭剂，即使有个别案例采用了封闭剂也是极易发生水解的丙烯酸材料。这样就给结构墙体与保温外饰面形成的附加外墙体之间造成了容易发生粘接面水解的隐患。也就为外墙面脱落埋下了伏笔。

（5）环境造成不同属性材料表现各异

无机建筑材料与有机高分子泡沫塑料之间的分子结构不同，属性差异巨大。这就造成在严苛的自然界条件下，比如高温、低温、高低温骤变、湿热等，这些材料表现不尽相同。这就会造成不同类材料界面之间的运动，尤其是在选择界面处理和施工不当的情况下就会出现裂纹等初期劣化现象继而引发更大的问题。

2、外墙体脱落对于行业的影响

外墙体脱落造成人员伤亡和财产损失也是触目惊心的。而这并不是一个新问题，自从建筑节能尤其是外墙保温的实施以来，这一问题就一路相随。为什么并没有引起人们足够的重视呢？我认为主要在于政府管理部门的急功近利，只是完成节能任务指标而已并不重视真正效果，对于这种老生常谈的问题近乎于视而不见；另一个原因是大家被火灾现象笼罩，疲于应对火灾而忽视了这一问题存在；还有一个原因是由于国家对火灾管理上有一个强大的公安消防机构而外墙体脱落却没有一个强势的政府机构去管理它。很多人对于外墙保温感到失望，因此外墙体脱落对于行业的负面影响也是巨大的。

3、解决的方法探讨

（1）深入研究探讨薄抹灰系统容易出现外墙体脱落的原因并找出相应的针对措施。另外从每一到工序所使用的材料入手选择出适应性的条件来并以标准的形式确定下来。

（2）筛选出更加合理的施工方案来与薄抹灰方案进行对比比较，由政府出面组织专家（最好是没有利益关系的中性专家），进行全面系统的研究确定。这种研究从各个角度，比如各种材料、现场施工过程及管理、静态和动态模拟研究、具体工程追踪研究等。

三、关于保温材料之争

究竟采用哪种保温材料，这是自外墙保温推行以来一直争论不休的问题。选择无机类保温材料？很多性能使得它似乎无法完成外墙保温系统方案。选择有机高分子类保温材料？总的来说还让人感到满意，但是频发火灾几乎都与它相关联。究竟如何确定呢？我个人认为，应该从整体系统方案并结合保温材料共同来考虑。而不应该仅仅从保温材料自身来作为选择的唯一条件。

1、保温材料在建筑外墙中应用的基本条件

什么保温材料才能适合外墙保温呢？我认为就保温材料自身而言符合以下条件：

自能耗低；环境友好；稳定长寿；节能高效；阻燃耐热；物源广泛；与系统相容性好；性价比高。

同时满足上述条件就会使得我们的选择范围大大缩小甚至难以找到完美的保温材料，因此我们只能够根据具体应用来满足主要的要求。如果仍然难以如愿，只有借助于系统方案了。

2、保温材料复合系统

利用不同材料之间物理复合可以更有效地发挥整体合力，打造出更为完美的新材料。比如结构材料与保温材料复合成为既保温又高强度的复合系统；可燃的有机高分子保温材料与不然材料复合可以形成整体难燃材料；保温材料与装饰材料复合可以形成保温装饰一体化材料等。

3、自体保温材料

由于外墙保温材料火灾多发造成在建筑节能上的不良影响继而大家把目光转到结构墙体材料，最为典型的是自保温材料，目前被称作保温结构一体化材料。自保温实际就是带有保温功能的墙体材料，也就是诸如加气混凝土以及粉煤灰砌块等。要实现保温功能就需要减小其导热系数否则就会因为达到保温效果需要的墙体厚度增加而导致建筑物使用面积的缩水。目前大家所做的几乎集中在降低其密度来减小其导热系数的思路，很多人认为，如果能够做到λ≤0.07将是比较理想的保温方案。但是仅仅从降低密度入手势必会带来机械的强度减弱，为后续装饰等施工带来困难。所以，我认为目前并不能像政府建筑管理机构宣传的那么神奇，尤其不适合既有建筑节能改造。

4、具有生命力的保温材料

关于大家普遍关注的未来保温材料的方向，我认为应该是气体保温的介入。具有代表性的产品是真空保温产品的面世，预计在不久的将来会在建筑领域大力发展起来的，至少会有一席之地。由于这一类保温材料具有自身能耗极低；不燃烧；导热系数极小（内装真空玻璃棉产品实测λ≤0.005W/mK，这一数据相当于聚氨酯的4倍）。

四、对于外墙保温效果的质疑

对于外墙保温真的能像标准所要求的那样达到节能50%和65%两个标准吗？为此很多人产生过质疑。因为我们的计算书大都是基于静态外墙体大垟中的局部来计算的，而实际上则与计算结果相距甚远。虽然其中的原因很多，但是主要是“热桥”问题造成的。这一问题目前非常突出，主要出现在保温材料节点位置、金属加固（如侧锚加固方式）、金属连接件等。

五、未来外墙保温发展展望探析

我国在外墙保温的发展方面做得系统研究并不多见，但是这并不表明这种预测性的研究不重要。因为只有基于现在的现状的充分比较才能产生出对于现状及未来发展做出预测和判断。以下是我个人认为具有发展方向的几个观点：

1．外墙保温系统工厂化。主要指的是建筑墙体趋于在工厂内完成，工厂完成的程度也就是工厂化的深度尽可能达到高的深度。其好处是：减少现场施工多种隐患；产品更加精准、质量可控；产品稳定性大大提高；更加安全可靠；工期大大缩短、施工效率增加；可以有效地减少甚至杜绝在建工程的火灾发生。

2．施工现场装配化、简单化。主要指的是随着工厂化深度不断增加，在施工现场进行简单的装配即可。换句话说就是该产品在现场施工程序越简化越好，这样就会具有以下优势：现场施工更加简单、安全、可靠；施工效率大为增加；产品精度大大增加。

3．外墙体的多功能化。这里所指的是，集多种功能于墙体一身。如：保温、隔热、二者互换；透光、遮阳、二者互换；色彩、装饰、排潮、防水、呼吸等。

   功能化的优势在于：物尽所用，减少浪费；方便用户，提升品质；低碳节能，绿色环保；随心所欲，安全可靠。

目前所涉及到的保温装饰一体化主要指的是在已有结构墙体的外面加装依附性功能结构，如果能够将既有的结构墙体与加装的依附性墙体统一作为一体化墙体系统就可以具有以下优势：成本大幅度降低；现场施工、安装极为简便；施工效率大为提升；深度工厂化使得墙体系统更加精密化；更容易实现多种功能集约化墙体系统。另外深度一体化还包括以下考虑：

   与能源相结合的综合系统。制冷、加热等暖通空调系统新的节能技术与优异的外墙保温技术相结合，以达到综合降低能源消耗效果。采用绿色能源技术，佐以外墙保温技术，形成切实可行的能源管理方案。

   与建筑设计一体化。建筑设计充分考虑外墙保温技术方案，达到和谐与统一；建筑师熟悉外墙保温技术方案，方便整体思考……

五、结论与建议

1．外墙保温材料引发的火灾是多项因素的体现，即使把好其中一项重要因素几乎就能使得火灾现象被有效遏制或被杜绝。

2．阻燃不达标甚至完全不阻燃的保温材料引发火灾，仅仅靠提高阻燃标准是不合理也是不科学的举措。

3．当前外墙保温中两个最重要的问题中，无论火灾还是脱落现象都与薄抹灰施工工艺相关，建议重新审视这一普遍采用的施工方案。

4．应该放弃单纯的的保温材料之争，转而转向包括保温材料及其形成外墙系统的所有材料形成的整体方案的研究。

5．外墙保温方案的节能效果评价应该包括节点以及重视“热桥”问题。

6．建议重视外墙体保温系统的未来发展，以便进一步指导行业的发展。