眾所周知，我國近幾年來，接連發(fā)生了多起與建筑外墻外保溫材料有關(guān)的火災(zāi)事故，從而將建筑外墻外保溫材料推到了風(fēng)口浪尖。2011年12月30日，國務(wù)院下了國發(fā)[2011]46號《國務(wù)院關(guān)于加強和改進消防工作的意見》的文件，各省市自治區(qū)也紛紛出臺了貫徹國務(wù)院文件的意見。公安部消防局于2012年又宣布不再執(zhí)行65號文件，同時公安部于2012年7月17日又頒發(fā)了第119號令《公安部關(guān)于修改<建設(shè)工程消防監(jiān)督管理規(guī)定>的決定》；2013年4月9日公安部下發(fā)了《公安部關(guān)于印發(fā)關(guān)于建立建設(shè)工程消防質(zhì)量終身負責(zé)制的指導(dǎo)意見的通知》（公消[2013]94號文件）。2013年10月1日起開始實施國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑外墻外保溫系統(tǒng)的防火性能試驗方法》。由于我國涉及外墻外保溫的有關(guān)新標(biāo)準(zhǔn)至今尚未出臺，目前，大多數(shù)省份仍然在執(zhí)行2009年9月25日公安部與住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合下發(fā)的《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號文件），雖然該文件在我國首次提出了在外保溫系統(tǒng)中設(shè)置防火隔離帶的要求，但是該文件是在“2.9”央視新址北配樓發(fā)生火災(zāi)事故后下發(fā)的，其暫行規(guī)定尚有許多不完善之處，因此，目前各地在建筑保溫中執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不一、爭論不休，莫衷一是。顯然，提高外墻外保溫系統(tǒng)的防火安全性迫在眉睫，并基本形成了兩種技術(shù)路線。第一種是“構(gòu)造防火”的技術(shù)路線，認為，目前提高保溫材料的防火性能，技術(shù)上和經(jīng)濟上不符合中國的國情，提倡采用防火隔離帶、防火分倉、防火面層等構(gòu)造措施來提高外墻外保溫系統(tǒng)的防火安全性；第二種“材料防火”的技術(shù)路線，認為，外墻外保溫火災(zāi)的根源在于易燃保溫材料，提倡開發(fā)難燃或不燃的高效保溫材料來逐步替代易燃保溫材料，從而從根本上解決建筑的火災(zāi)隱患。綜合上述兩種技術(shù)路線，比較統(tǒng)一的認識為：“解決外保溫的防火問題，可以從提高保溫材料的燃燒性能等級和增加外保溫系統(tǒng)的防火構(gòu)造措施兩方面入手?！薄?】中國的建筑節(jié)能發(fā)展有著自己顯著的國情：我國建筑節(jié)能建筑規(guī)模大，幾乎占了全世界50%的規(guī)模；城市高層建筑多，人口密集；外墻外保溫現(xiàn)場施工和監(jiān)理普遍不夠規(guī)范，質(zhì)次價低的保溫材料充斥市場；全國南北地區(qū)氣候差異大，采暖地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)有著不同的地理環(huán)境和氣候特點；綠色建筑理念落后，盡量減少一次性的建筑投資成本，較少顧及建筑全壽命期成本的下降；我國建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)不成體系，規(guī)范編制和修訂較慢，建筑節(jié)能立法滯后等等。我國建筑節(jié)能的出路究竟在哪里？如何開展我國建筑節(jié)能的自主創(chuàng)新？本文從研發(fā)既節(jié)能又防火的新型保溫材料出發(fā)，重點介紹玄武巖纖維防火保溫板及其應(yīng)用于建筑外墻外保溫的薄抹灰砂漿系統(tǒng)和保溫裝飾一體化系統(tǒng)的研發(fā)情況和試驗研究。1、GBF板的結(jié)構(gòu)及性能GBF板由浙江石金玄武巖纖維有限公司研究開發(fā)。公司曾先后承擔(dān)了國家“玄武巖連續(xù)纖維及其復(fù)合材料”863計劃及其他8項國家級科研項目和產(chǎn)業(yè)化項目。GBF板的研發(fā)起始于“2.9”央視新址北配樓火災(zāi)事故發(fā)生后的2009年?！靶鋷r纖維防火保溫板”簡稱GBF板，GBF是英文Green Basalt Fiber的縮寫，G代表Green，綠色，BF是Basalt Fiber，玄武巖纖維的縮寫。

1.1、GBF板外墻外保溫的兩大應(yīng)用系統(tǒng)

GBF板在外墻外保溫中可分別采用薄抹灰砂漿及裝飾一體化兩大應(yīng)用系統(tǒng)，且各有特點。

1.2.1 GBF板的分類及結(jié)構(gòu)

GBF板分為兩類板：一類是實心板；另一類是夾芯板。

               圖1  GBF實心板                                   圖2  GBF夾芯板  

1.2.1.1 GBF實心板                                 

實心板是由連續(xù)玄武巖纖維短切、梳棉、針刺形成三維交錯結(jié)構(gòu)的玄武巖纖維氈，并摻入少量粘結(jié)劑經(jīng)高溫高壓制成。

GBF實心板所用的GBF連續(xù)玄武巖纖維是以100%的玄武巖為唯一原料，采用我國獨創(chuàng)的零碳排放的全電熔清潔生產(chǎn)技術(shù)，經(jīng)高溫熔融連續(xù)拉制而成的無機纖維，生產(chǎn)每公斤GBF連續(xù)玄武巖纖維的電耗僅為3.5度，是所有新型高技術(shù)纖維中能耗最低的。鉬電極被“埋入”導(dǎo)熱系數(shù)很低的且不宜散熱熔體中。生產(chǎn)工藝簡潔，生產(chǎn)環(huán)境無噪音、無廢氣、環(huán)保。因此，無論從生產(chǎn)工藝路線，還是從纖維的形態(tài)及性能看，它均完全不同于巖棉，不僅生產(chǎn)清潔、零碳排放，沒有渣球含量，而且酸度系數(shù)（(SiO2 + Al2O3)/(CaO + MgO)的比值）高達6以上，一般巖棉的酸度系數(shù)為1.6～1.8。酸度系數(shù)越高力學(xué)性能越高，化學(xué)穩(wěn)定性越好。

                                 表1  GBF纖維的化學(xué)成分

 目前，全世界只有俄羅斯、烏克蘭和中國3個國家擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的連續(xù)玄武巖纖維生產(chǎn)技術(shù)，奧地利、德國、比利時等國家有為數(shù)不多的工廠。日本將于2015年在福島設(shè)廠開展玄武巖纖維的生產(chǎn)。美國至今，沒有玄武巖纖維的生產(chǎn)。雖然全球的連續(xù)玄武巖纖維產(chǎn)業(yè)尚屬于初級發(fā)展階段，但是，我國的生產(chǎn)總量和生產(chǎn)工廠總數(shù)已占到了全世界一半以上。尤其是我國已經(jīng)將連續(xù)玄武巖纖維產(chǎn)品列入新材料這一戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的重點產(chǎn)品予以鼓勵發(fā)展。此外，我國符合拉制連續(xù)玄武巖纖維的火山巖儲量極其豐富，構(gòu)成了一大資源特點。我國快速的經(jīng)濟發(fā)展越來越受到環(huán)境和資源的制約。我國發(fā)展綠色建筑和建筑節(jié)能迫切需要既節(jié)能又防火新型保溫材料的問世。

                   圖3 GBF連續(xù)玄武巖纖維生產(chǎn)車間

1.2.1.2 GBF夾芯板

夾芯板由薄的實心板做上下兩張面板，以組拼的巖棉條為芯材，面板與芯材粘結(jié)后經(jīng)高溫高壓形成三明治結(jié)構(gòu)。

            圖4  芯材中巖棉的纖維垂直于墻面       圖5 芯材所用的巖棉條（帶）

1.2.2 GBF板的性能

1.2.2.1 GBF板的力學(xué)性能

         表2  GBF實心板、夾芯板與巖棉板性能的比較

注：GBF實心板、夾芯板的性能來自于國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的檢驗報告，實測GBF實心板的抗拉強度為380KPa，GBF夾芯板為135KPa。

由上表可見，GBF板區(qū)別于巖棉板等傳統(tǒng)無機保溫材料和XPS、EPS、PU等傳統(tǒng)有機保溫材料的最大特點之一是力學(xué)性能特別高，這就為GBF在外墻外保溫中的應(yīng)用和創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)。

需要特別指出的是：GBF板完全不同于巖棉板，不僅原料不同、化學(xué)成分不同帶來了比巖棉高出近4倍的酸度系數(shù)（約為7.3），而且GBF夾芯板通過三明治結(jié)構(gòu)，將巖棉切割成條（帶）狀，讓纖維呈“豎絲”垂直于墻面（巖棉板的纖維平行于墻面），組拼成芯材，芯材與薄的實心面板（厚度通常為3～6mm）粘結(jié)而成，界面結(jié)合力強，拉伸強度破壞時，在芯材當(dāng)中拉開，賦予了GBF夾芯板很高的拉伸強度和其它一系列優(yōu)異性能。尤其是，GBF板改變了巖棉板遇水容易膨脹、墜落，保溫性能急劇下降，和拉伸強度低，容易產(chǎn)生PM2.5、PM10等微小顆粒，及導(dǎo)致皮膚刺癢等三大缺陷。

1.2.2.2 GBF板的燃燒性能

GBF板的燃燒性能達到A1級。國家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心對8mm厚的GBF實心板樣品進行了檢驗，檢驗依據(jù)為：國家標(biāo)準(zhǔn)GB8624-2006《建筑材料及制品燃燒性能分級》。檢驗結(jié)論：“經(jīng)檢驗該制品燃燒性能達到A1級。”【3】

                      表3   GBF板燃燒性能達到A1級的檢驗結(jié)果

注：上述檢驗結(jié)果來源于國家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的檢驗報告，報告編號：201210985。

1.2.3 GBF板規(guī)?；a(chǎn)線的開發(fā)

為了實現(xiàn)GBF板的規(guī)模化生產(chǎn)，浙江石金玄武巖纖維有限公司走自主創(chuàng)新的路子，自主設(shè)計開發(fā)了可以大規(guī)模生產(chǎn)的設(shè)備。主要設(shè)備包括：導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)、粘結(jié)劑配置及回收系統(tǒng)、脫水及烘干烘箱系統(tǒng)、板材生產(chǎn)線自動傳輸系統(tǒng)、大型熱壓機、板材切割設(shè)備等?？梢淮螇褐?.5m×6.2m的大板，每張大板可切割0.6m×1.2m標(biāo)準(zhǔn)板20張，每天可生產(chǎn)GBF板1萬平方米, 。

                               圖6  GBF板生產(chǎn)線

綜上所述，GBF板是一種既節(jié)能又防火的新型保溫材料，技術(shù)來源于國家863計劃成果：“玄武巖連續(xù)纖維及其復(fù)合材料”，并已經(jīng)于2011年6月申請了發(fā)明zhuanli“一種新型的玄武巖纖維墻體保溫板的制造方法”（申請?zhí)枺?01110152574.7）。目前，該發(fā)明zhuanli申請已進入實質(zhì)審查階段（公開號：CN 102817415 A）。GBF板已實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。此前，在國內(nèi)外對該建筑外墻外保溫材料鮮有報道。

2、GBF板外墻外保溫的兩大應(yīng)用系統(tǒng)

GBF板在外墻外保溫中可分別采用薄抹灰砂漿及裝飾一體化兩大應(yīng)用系統(tǒng)，且各有特點。

2.1 GBF板薄抹灰砂漿外墻外保溫應(yīng)用系統(tǒng)

GBF板薄抹灰砂漿外墻外保溫應(yīng)用系統(tǒng)，通常以GB夾芯板為保溫材料，采用膠粘砂漿粘貼與錨栓固定相結(jié)合的工藝與基層墻體連接，并以抹面膠漿和玄武巖纖維網(wǎng)格布復(fù)合而成的抹面層以及飾面砂漿或涂料飾面層構(gòu)成的外墻外保溫系統(tǒng)。

       圖7  GBF薄抹灰砂漿外墻外保溫系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)示意圖

1—基層墻體；2—找平層；3—粘結(jié)層；4—GBF夾芯板保溫層；5—第一道抹面砂漿層和玄武巖纖維網(wǎng)布；6—錨栓；7—第二道抹面砂漿；8—飾面層

由于GBF板是由同樣屬于硅酸鹽類的連續(xù)玄武巖纖維為主要原料制成的，因此，GBF板與砂漿的界面結(jié)合力很強，且GBF玄武巖纖維不吸水。

2.1.1 GBF板薄抹灰砂漿外墻外保溫應(yīng)用系統(tǒng)的檢驗

國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心對GBF防火保溫板外墻外保溫系統(tǒng)的檢驗結(jié)論是：“經(jīng)檢驗，GBF防火保溫板外墻外保溫系統(tǒng)的耐候性、抗風(fēng)荷載性能、吸水量、抗沖擊強度、耐凍融、水蒸汽濕流密度和抹面砂漿不透水性，粘結(jié)砂漿拉伸粘結(jié)強度、抹面砂漿拉伸粘結(jié)強度和壓折比，網(wǎng)格布耐堿斷裂強力、耐堿斷裂強力保留率和斷裂應(yīng)變，錨栓的單個錨栓抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值符合JGJ144--2004《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》，和JGJ149--2003《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》中單項規(guī)定，檢驗結(jié)果全部合格?！薄?】

為了規(guī)范該系統(tǒng)的應(yīng)用，浙江石金玄武巖纖維有限公司已形成了《GBF玄武巖纖維防火保溫板薄抹灰砂漿外墻外保溫應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并正在向浙江省、上海市、遼寧省等省份的有關(guān)部門申請將其轉(zhuǎn)化為地方的推薦性標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.2 GBF板薄抹灰砂漿外墻外保溫應(yīng)用系統(tǒng)的主要特點

GBF板薄抹灰砂漿外墻外保溫應(yīng)用系統(tǒng)與XPS、EPS，以及巖棉板在薄抹灰砂漿外墻外保溫中施工時的工藝、流程上并沒有太大的區(qū)別，從而避免了現(xiàn)場施工人員在用該新產(chǎn)品施工時的不適應(yīng)和茫然。不僅如此，由于GBF板自身的獨特結(jié)構(gòu)和優(yōu)異性能，系統(tǒng)應(yīng)用時具有如下特點：

（1）施工簡便、效率高，并可在現(xiàn)場切割GBF板；

（2）耐候性好，飾面層不會出現(xiàn)氣泡脫落；

（3）耐凍融，不變形、不易產(chǎn)生裂縫，防水性能好；

（4）耐久性強，與建筑同壽命。

2013年10月，GBF板薄抹灰砂漿外墻外保溫系統(tǒng)首先應(yīng)用于沈陽市綠色建筑委員會圓弧形大樓的節(jié)能改造項目。

                   圖8  GBF板薄抹灰砂漿系統(tǒng)在外墻外保溫中的施工

2.2 GBF保溫裝飾一體化復(fù)合板外墻外保溫應(yīng)用系統(tǒng)

GBF保溫裝飾一體化復(fù)合板外墻外保溫應(yīng)用系統(tǒng)是將在工廠加工制成的GBF保溫裝飾復(fù)合板（由帶裝飾面的面板材料與GBF板粘結(jié)復(fù)合而成），通過粘錨結(jié)合的安裝方式，固定在墻體表面，并對板縫進行處理后所形成的外墻外保溫裝飾一體化系統(tǒng)。

     GBF保溫裝飾復(fù)合板系統(tǒng)適用于鋼筋混凝土、混凝土多孔磚、混凝土空心砌塊、粘土多孔磚、加氣混凝土砌塊等材料為基層的外墻，  基層墻體（除加氣混凝土砌體墻外）應(yīng)做1:2.5水泥砂漿（WPM15、DPM15）找平層，其厚度應(yīng)≥12mm。加氣混凝土砌體墻應(yīng)涂刷專用界面劑后，做薄層水泥砂漿找平層，找平層與基墻應(yīng)粘結(jié)良好。

2.2.1 GBF保溫裝飾一體化復(fù)合板外墻外保溫應(yīng)用系統(tǒng)的主要特點

該系統(tǒng)的最大特點可以采用“無龍骨”的石材干掛，如圖9所示：

      圖9  GBF保溫裝飾一體化石材干掛外墻外保溫系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)示意圖

1—基層墻體；2—粘結(jié)層；3—保溫層；4—GBF保溫裝飾一體化復(fù)合板飾面層；5—背栓螺釘加固件

由于沒有傳統(tǒng)概念上的“龍骨”，達到了“節(jié)材”的目的。GBF保溫裝飾一體化復(fù)合板直接粘貼于1:2.5水泥砂漿的找平層上，每塊復(fù)合板用背栓螺釘加固在墻體上，為了有效可解決GBF保溫裝飾一體化復(fù)合板（包括用12～15mm厚的石材做飾面的復(fù)合板）錨固的安全性，對每層復(fù)合板上下兩邊再進行平行橫向的“邊框式”錨固，且保溫板緊貼石材飾面相襯可以有效防止石材的破碎。

為了規(guī)范該系統(tǒng)的應(yīng)用，浙江石金玄武巖纖維有限公司目前已形成了《GBF保溫裝飾一體化復(fù)合板應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并正在向浙江省、上海市、遼寧北京市等省份的有關(guān)部門申請將其轉(zhuǎn)化為地方的推薦性標(biāo)準(zhǔn)。

1、GBF在綠色建筑和建筑節(jié)能中的推廣意義

GBF板及其外墻外保溫的兩個應(yīng)用系統(tǒng)在我國綠色建筑和建筑節(jié)能中的推廣具有重要的意義。

（1）可以探索走一條“中國創(chuàng)造”的“材料防火”的建筑節(jié)能新路子，以促進我國綠色建筑和建筑節(jié)能實現(xiàn)自主創(chuàng)新的發(fā)展。

（2）可以有效地解決我國高層建筑及公共建筑外墻外保溫現(xiàn)實中“節(jié)能”與“防火”不能兼顧的老大難問題。

（3）填補了國內(nèi)外空白，為我國大規(guī)模的綠色建筑和建筑節(jié)能的發(fā)展提供了一種新材料、新技術(shù)和新方法。

2、結(jié)論

通過對GBF玄武巖纖維防火保溫板的試驗研究，重點有針對性的研究了GBF板在建筑外墻外保溫中的薄抹灰砂漿應(yīng)用系統(tǒng)和GBF保溫裝飾一體化復(fù)合板應(yīng)用系統(tǒng)，得出以下結(jié)論：

（1）GBF板是一種導(dǎo)熱系數(shù)低、防火性能優(yōu)異、綜合性能好、與建筑同壽命的既節(jié)能又防火的新型保溫材料。

（2）GBF玄武巖纖維防火保溫板薄抹灰砂漿外墻外保溫應(yīng)用系統(tǒng)適合用于我國民用高層建筑、公共建筑及其它有特殊要求的綠色建筑的節(jié)能與防火。

（3） GBF玄武巖纖維防火保溫裝飾一體化復(fù)合板通過粘錨結(jié)合的安裝方式，固定在墻體表面，可以達到顯著的“節(jié)材”效果。

參考文獻：

【1】朱春玲.我國外墻外保溫防火技術(shù)研究進展（J）墻材革新與建筑節(jié)能，2014，第1期：53-56.

【2】國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心GBF防火保溫板外墻外保溫系統(tǒng)檢驗報告，報告編號：BETC--HJ2--2013--365第1頁

【3】國家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心GBF防火保溫板燃燒性能等級的檢驗報告。報告編號：201210985，第1頁