酚醛泡沫防火保溫材料走俏
日期：2013-10-14
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關于超低能耗房屋與酚醛泡沫防火保溫材料，未來5年仍是工業化、城鎮化繼續推進的階段，要繼續保持各個部門能耗強度明顯下降的態勢，其難度也將明顯增加。我國建筑能耗為發達的3倍，約占我國總能耗的30%。因此我國政府必須狠抓建筑節能工作，大力推廣應用國外房屋設計和絕熱保溫新理念，才能大幅度降低建筑能耗。超低能耗房屋就是歐洲近年來發展這種新理念而實現的重大創新改革，使建筑節能達到低碳排放，甚至零排放的先進水平。超低能耗房屋(Passivehouse，也有人譯為被動式房屋)先是一位德國專家沃夫岡費士特(WolfgangFeist)在1988年提出來的理念，這類房屋不主動采用空調或外來熱電進行取暖或制冷。主要的理念是使熱量的傳遞、對流和幅射在整座建筑設計上更為合理，尤其是使用超厚高效保溫材料，加上三層隔離窗、自動通風、熱回收系統等配置結合，能大限度地降低能耗，使屋內始終處于冬暖夏涼的恒溫、恒濕和新鮮空氣的舒適環境中。
超低能耗房屋。符超低能耗房屋合超低能耗房屋的標準是：每年每平方米低于15kWh，僅是一般傳統房屋的10%，能耗極低。因此未來建筑節能的奮斗目標應是超低能耗房屋。上批超低能耗(被動式)房屋建于1990年，是位于德國達姆施塔特(Darmstadt)的四排連體房屋。沃夫岡費士特隨后于1996年建立了達姆施塔特超低能耗房屋研究所，到2010年上已建成約25000棟房屋，主要分布于德國、奧地利和歐洲其他。美國于2003年才建成座超低能耗房屋。而上棟舊房改造成超低能耗房屋位于愛爾蘭，建成于2005年并獲得認證許可。而美國棟約240平方米舊房改造成的超低能耗房屋位于加州，在2010年7月建成并獲得認證。2010年上海世博會里有座德國的專業館，叫做漢堡之家，就是一座運用新超低能耗房屋設計、采用高效超厚保溫材料與環保技術建成的綠色建筑。這種建筑隔熱性能極好，能耗極低，能源不需依賴外部蒸汽或電力供應，冬天僅用太陽能或地下熱源以及居住者的體溫即可保暖。
據漢堡之家的建筑師聲稱德國已在2010年秋季建成現代化的超低能耗高層建筑――德意志銀行總部。近年來我國朗詩等地產商通過運用大量超低能耗(被動式節能)技術，大大降低建筑能源消耗，綜合保溫性能4倍于普通的節能住宅，業主為此每年將節約大量的能源開銷費用。2010年2月5日，蘇州朗詩國際街區榮獲建設部“綠色建筑三星標識”，這是目前高標準的綠色建筑認證。朗詩以80％綜合節能率在行業中跨越了一大步。我國建筑能耗約占總能耗的30％以上，預計到2020年，房屋在建造和使用過程中的能耗將占社會總能耗的40％。建筑節能是緩解我國能源緊缺矛盾、改善環保條件、減輕環境污染，促進經濟持續發展的一項直接的、廉價的系統工程，其中房屋隔熱是這一系統工程中的重要一環。根據《建筑節能“九五”計劃和2010年規劃》，現有城鎮建筑需進行節能改造的約有100億平方米，僅屋頂隔熱材料每年就需消耗1億多平方米，如果所有建筑都能達到超低能耗房屋的標準，即每年每平方米低于15kWh，相當一般傳統房屋能耗的10％，這將對和作出巨大的貢獻！
第三代保溫材料――20世紀80年代，國外科學家通過對酚醛樹脂及其制品進行研究，發現它們具有突出的難燃、無煙、無毒特性(Fireproof，Smokeless，Toxicityfree，簡稱FST特性)。制成的酚醛泡沫(PhenolicFoam，簡稱PF)的難燃程度比聚苯乙稀泡沫(PS)和聚氨酯泡沫(PU)要好。厚僅30mm的PF平板經受1700℃火焰噴射10分鐘后，僅表面略有炭化卻燒不穿，既不著火也不散發濃煙和毒氣。90年代以來，包括PF在內的酚醛復合材料得到很大發展，先受到英、美等軍方重視，將其用于航天航空、國防軍工領域中。例如波音飛機的艙壁夾層中就是用PF保溫，艙外在1萬多米高空時氣溫約零下50℃，由于用了PF保溫，能保證艙內乘客處于舒適安全的環境中。后來PF又被應用于船舶、車站、油井等防火要求嚴格的場所，并逐步推向醫院、體育設施和大樓住房等公共與民用建筑領域。PF由于導熱系數低，相比傳統的保溫材料如巖礦棉、玻璃棉及膨脹珍珠巖等，其節能保溫性能高約1倍。人們公認其節能保溫性能居于所有保溫材料之，也有人稱其為“保溫之王”或“第三代保溫材料”。如膨脹珍珠巖保溫層厚度需60mm，而PF只需25mm就可達到同樣保溫效果。
國外PF外墻外保溫應用實例。近年來筆者在參加國際會議、考察或技術交流期間對PF也作了調查研究，以下就歐洲具有代表性的PF生產廠商的產品和應用作一介紹。英國金斯潘(Kingspan)公司是上大的PF生產廠家之一。它的PF商標名Kooltherm，根據用途不同分成10個牌號。其中K5EWB是外墻外保溫專用酚醛泡沫板，1980年金斯潘公司就開始進行外墻外保溫的應用，據稱該公司目前每月向客戶提供K5EWB約15萬平方米。PF行業在2011年7月組織考察團參觀了曼徹斯特的湖濱開發區四棟公寓大廈，該公寓于1961年建成，2006年進行保溫改造。金斯潘公司提供了K5EWB泡沫板，這是既有高層建筑舊房改造工程的典型成功案例。考察團又在倫敦郊區Hamlets參觀了一處高層建筑舊房改造工地，三棟住宅高樓正好處于改造前、改造后和改造中的情景，讓人一目了然。值得一提的是考察團訪問了位于Watford知名的BRE(BuildingResearchEstablishment)創新園區，英國建筑界在那里用新設計理念和材料建成的超低能耗(被動式)房屋和綠色生態環境，園區里有十多棟樣板房被BRE評為可持續性綠色安全建筑而獲獎。
其中一棟綠白相間的三層樓房引起大家的注意，它的外墻和屋頂都是用超厚金斯潘酚醛泡沫做保溫材料，使其達到零碳生態建筑標準，獲得了2007年英國住房大獎。這種被人們稱為“21世紀未來綠色之家”的生態房屋設計，已推廣到歐洲大陸。在中英雙方會議交流中，多次提到建筑消防安全設計和防火標準規范問題，英方介紹了金斯潘酚醛泡沫都能達到BS476-6和BS476-7等英國標準燃燒等級中的零級要求。英方對于我國近年來發生的幾次高層建筑大火也有所聞，在英國規定18米以上的建筑不準用EPS等易燃或可燃材料，對十多年來使用易燃或可燃材料于高層建筑中表示不可理解。他們認為PF能通過BS8414就可用于任何高層建筑，它的保證使用期為30年，自然壽命60年。目前PF在民用和公共建筑中應用已占位(60%)。我們通過這次考察，了解到近年在英國政府部門的大力支持和推動下，用于建筑墻體上的PF以每年50%的增長速度得到很大發展。學習英國先進技術，特別是英國的外墻外保溫系統施工技術和標準規范更先進、更合理，值得我們學習和借鑒。“他山之石，可以攻玉”，我們相信我國酚醛泡沫防火保溫材料行業在政府部門的大力支持和推動下也會得到很大發展。
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