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CL建筑體系漸成墻體保溫防火輕騎兵

來源:中國建設報發布日期:2011/5/31 17:32:16瀏覽次數:8189

  世界能源危機頻現,國內能源短缺嚴重。面對枯竭的資源和碳排放壓力,我國加大了節能減排力度。作為能源消耗的重點行業,建筑業更是全面啟動節能工程,在這中間,建筑墻體保溫措施不僅被大家接受并全面應用,尤其是在新建建筑中,墻體保溫措施應用率達95%以上。

  近年來,我國墻體節能技術主要引進國外的有機保溫材料粘貼、砂漿類抹灰等工藝。由于聚苯乙烯類保溫板如EPS、XPS等價格低、傳熱系數小、操作簡便,無疑成為墻體節能措施中的主要材料。據統計,有機類保溫材料在墻體保溫市場的份額在85%以上。

  但隨著時間推移,保溫措施的設計年限與建筑物設計年限不匹配、質量控制措施不易監管、裝飾性差等缺點也逐漸顯現。尤其是防火方面,雖然國家相關技術標準中明確要求采用阻燃型有機保溫板,但施工中尤其是建筑物投入使用后防火隱患加重。目前市場占有率最高的墻體外貼保溫做法,其保溫層外側一般只有幾毫米厚的保護層,如遇明火極易發生火災并迅速蔓延,對居民生命及財產安全構成巨大威脅。

  央視新址火災、上海膠州路火災和沈陽皇朝萬鑫火災三把大火后,建筑外墻保溫材料的防火性能問題被上升到政策高度。中國有機保溫材料行業被推上了命運的生死隘口。特別是“3·15”晚會上對建筑外保溫材料使用易燃材料曝光后,公安部下發“公消[2011]65號文件”規定,自2011年3月15日起,民用建筑外保溫材料消防監管一切從嚴,其中最嚴格的一款是強調從嚴執行“民用建筑外保溫材料采用燃燒性能為A級的材料,同時嚴格執行(公通字[2009]46號)第二條規定”。

  此文件的下發,促使建筑保溫行業開始重新洗牌。大量外保溫在建工程也處于停滯狀態,由此引發的經濟索賠不斷蔓延。而之前占市場份額較小的復合保溫技術、A級保溫材料等雖然一夜走紅,卻受產能、工藝標準等多種條件的限制。

  國家防火建筑材料質量監督檢驗中心專家趙成剛解釋說,即便加入阻燃劑,最高也只能達到難燃的B1級,“如果非得用A級,那就只能用不燃的巖棉、玻璃棉等無機材料。”但這種生產工藝落后,規模小,且生產過程中面臨高污染、成型品施工困難等問題,而且保溫性能也不及有機保溫材料。北京建筑節能專業委員會曾于2008年做過一項市場調研,結果是北京市場上的保溫材料中,EPS占到了72%,XPS占到了25%,聚氨酯和所謂無機材料只占3%。2010年中國生產的用于建筑外保溫的EPS約為115萬噸,而同年,無機保溫材料中份額最大的巖棉及其制品的產量為86萬噸,用于建筑領域的巖棉數量竟不足10萬噸,更何況生產巖棉等無機保溫材料本身,亦會倍增國家耗能負擔。

  經多位國家級消防專家解釋,保溫材料燃燒性能等級的提高旨在保障人民的生命及財產安全并杜絕目前市場上阻燃材料不阻燃的現象。從建設行業來講,并非沒有應對措施,如北京等地在相關建筑保溫技術標準中明確要求有機保溫材料的外側應有一定厚度的不燃物保護層或采取復合保溫。

  作為一種新型鋼筋焊接網架復合混凝土剪力墻技術,CL建筑體系之前已以節能措施與結構一體化,即保溫層設計壽命與結構設計壽命相匹配成為業界關注的焦點。在65號文出臺后,作為現澆混凝土復合保溫的代表,CL建筑體系更加被建筑專家及消防專家一致認可。該技術的核心構件是一種鋼筋焊接網架復合混凝土剪力墻,雖然保溫層依然采用阻燃型的EPS或XPS,但其至少50mm厚的現澆鋼筋混凝土保護層既能阻止火災發生又能限制火焰的蔓延。

  CL建筑體系采取了提高高溫狀態下構件完整性的措施,如:保溫板兩側的混凝土層通過斜插鋼筋及梁、板、柱等結構構件拉結成一體;墻體作為主體結構的一部分,通過鋼筋的搭接、錨固及現澆混凝土的作用與周邊各結構構件可靠連接;自密實混凝土的低含水率、細而密的高配筋鋼筋焊網可以避免或延遲混凝土層在持續高溫作用下的爆裂以及緩解鋼筋與混凝土之間的粘結強度下降等。

  該技術可提高高溫狀態下構件絕熱性以保證火災對大面積結構不產生影響。保溫板與兩側混凝土層之間無空腔,受到高溫作用時,密閉的混凝土保護層可以將保溫板與空氣隔絕,避免或延遲保溫層燃燒、傳播蔓延及氣體釋放。作為復合夾心墻體,其傳熱性能較單一材料形成的實體墻有所降低。選用的保溫板導熱系數較低,絕熱性好。即使保溫板熱熔后,密閉的空腔結構也較實體墻體絕熱性優良。

  CL建筑體系可提高高溫狀態下構件穩定性及承載力。通過構造措施形成整體的空心復合墻增加了構件穩定性;墻體配置多層鋼筋焊網可避免鋼筋集中高溫失效失穩;由于加厚鋼筋焊網的混凝土保護層所以提高了墻體的耐火極限。

  2010年9月,經國家固定滅火系統和耐火構件質量監督檢驗中心測試,CL建筑體系復合墻體的耐火極限達4h以上,保溫措施的耐火極限已經遠高于該部位結構構件的耐火極限要求。在施工過程中,若采取一定措施可避免建筑施工過程中發生火災,如網架板隨進場隨安裝,存放數量不得超過一層的用量;網板現場存放遠離火源且用彩鋼板等進行完全覆蓋;保溫板拼接在工廠完成,現場無熱熔、熱粘施工;主體鋼筋工程完畢后,開始網板安裝工程,且采用綁扎方式進行;網板邊安裝邊支設模板邊澆筑混凝土,縮短網板暴露時間;施工現場準備細沙、滅火器、水源等消防設施。當建筑物投入使用后,若某部位發生火災,則只會產生局部保溫板的熱熔并不能發生火焰蔓延。過火墻體若經結構檢測仍滿足需要,可以通過注入發泡聚氨酯等措施對保溫層進行修復。

  除以上作為保溫層耐火性優良的特點外,CL建筑體系還具有高抗震性能、施工速度快、節能達標、原材料普通和施工技術普及、工廠生產、綜合造價低等特點。該技術依托單位石家莊晶達建筑體系有限公司經過近20年的探索,已為全國40余家企業提供了生產技術支持及服務,全國年產能達到一億平方米。通過3000余萬平方米建筑工程的驗證,該技術社會效益和經濟效益顯著。住房和城鄉建設部和多個省的住房和城鄉建設廳已將該技術列為建筑節能和墻體改革的主要支撐技術。2010年,該技術除在全國大面積應用外,還作為玉樹地區災后農牧民定居房建設的第一個指定技術,受到全行業的關注。

  在建筑節能和建筑消防要求日趨嚴格的今天,厚積薄發的CL建筑體系已經成為行業中的輕騎兵,正在為我國的建筑節能領域創建新的偉業。

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