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夹芯板保温材料与建筑的防火等级

四种保温材料的导热、价格和燃烧性能,以及它们如何决定整栋建筑能不能住人、能不能做两层。

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四种材料对比

参数岩棉(玄武岩)PIR聚氨酯聚苯板
导热系数 W/(m·K)0,035–0,0400,022–0,0260,025–0,0300,033–0,040
达到 R=3 所需厚度120 毫米70 毫米85 毫米110 毫米
燃烧性能等级不燃(НГ)Г1–Г2Г3–Г4Г3–Г4
发烟与毒性不适用Д2–Д3 / Т2Д3 / Т2–Т3Д3 / Т3–Т4
板材构造等级К0К1(15)–К2К2–К3К2–К3
对应的建筑等级С0С1–С2С2–С3С2–С3
吸水率1–2%,需隔汽层0,05–0,1%0,1–0,3%1–4%
使用寿命30–50 年30–40 年20–30 年20–30 年
100 毫米板价格

燃烧等级和 К 级是厂家与检测中心报告中的典型值,不是规范常数;具体板材的数值写在它自己的证书里。按 ГОСТ 32603-2012,夹芯板用岩棉的密度墙板不低于 105 kg/m³,屋面板不低于 130 kg/m³。

规范是怎么起作用的

哈萨克斯坦没有一条规定直接禁止在模块化建筑的墙体里使用聚苯板或 PIR。规范的作用方式是间接的:技术规程按火灾试验结果把构造分为 К0 到 К3,把建筑分为 С0 到 С3,并规定 С0 级建筑的外墙必须是 К0,С1 级允许 К2,С2 级允许 К3。

接下来是试验的算术。聚苯板在任何情况下发烟等级都是 Д3,所以含它的板材一旦芯材受损就达不到 К1,只能定为 К2 到 К3。建筑因此落到 С2 到 С3 级,配上不做防火保护的钢骨架,耐火等级为 IVа 或 V 级。而规范对这一档有具体限制:

  • 50 人以上的场所只能设在一层——食堂上不了二楼
  • 同为 IV–V 级的建筑之间防火间距 15 米,到同级的生产和仓储建筑 18 米;两层框架结构的 V 级建筑还要再加 20%
  • 使用 Г3–Г4 保温时,压型板与保温之间的空腔要用不燃材料在端部填塞不少于 0,25 米,每个接缝、洞口和交接处都要做
  • 室外楼梯背后需要耐火极限 REI 30 的 К1 级实墙,含聚苯板的板材做不到,楼梯只能另设或加不燃遮板

另外有几条明确禁止的:聚苯板不得用于幕墙通风外墙系统;可燃保温材料不得用于箱式房的室内装修;用可燃聚合物保温板建造的在建建筑内部不得设置临时生活用房。

岩棉:住人模块的标准做法

四种材料里只有玄武岩岩棉属于不燃级。用它的板材无条件达到 К0,钢骨架建筑因此可以是 С0 级、耐火等级 IIIа。上面那些限制一条都不触发:两层都能住人、防火间距按表里最低一档、不用做不燃填塞、室外楼梯可以靠任何一面墙。这不是「保守」,而是省掉了本来要为此付出的设计代价。

岩棉的短板是重量和吸湿。同厚度的板材比 PIR 重 20% 到 30%,受潮后热阻下降,所以构造上必须有室内侧隔汽层和密闭的板缝。−45 °C 需要 150 到 200 毫米,墙体比用 PIR 厚 5 到 8 厘米,在 2 435 毫米宽的模块里能感觉到,但不致命。

PIR 用在哪里合适

PIR 是聚异氰脲酸酯,受热时表面炭化形成结壳延缓燃烧,所以等级是 Г1–Г2,优于普通聚氨酯的 Г3–Г4。含 PIR 的板材可定为 К1(15) 或 К2,据此可以做 С1 级建筑,但永远达不到 К0,也就进不了 С0 级。

PIR 明确占优的场合:对重量敏感而防火要求较松的屋面板;需要在最小厚度内获得最大保温的冷库和冻库;没有人员长期停留的工艺箱房——通信机房、电气模块、压缩机房。宿舍和办公室也能用,但建筑落到 С1–С2 级,楼梯、间距和室内装修都要另外处理。

聚氨酯和聚苯板什么时候划算

喷涂聚氨酯适合板材做不了的地方:墙角、接缝、异形部位和骨架空腔灌注。聚苯板是最便宜的保温材料,大量用于冷库、机库、商业亭和临时围挡——单层无人库房的 К2–К3 不构成问题。

住人建筑里这两种不划算,不是因为被禁止,而是因为附带的限制加起来更贵:板材上省下的 15% 到 25%,会被不燃填塞、加大的总平面间距和失去二层使用权吃掉。再加上燃烧产物——聚苯板发烟量约 1 200 m²/kg、毒性 Т3–Т4,聚氨酯燃烧产生氰化氢。宿舍楼失火时这是决定性因素,大型业主的企业标准据此要求住人模块必须用不燃保温。

按地区和用途的建议

用途保温材料墙体厚度
住人与办公模块:阿拉木图、奇姆肯特、南部岩棉100 毫米
住人与办公模块:阿斯塔纳、卡拉干达、巴甫洛达尔岩棉150 毫米
住人模块:阿特劳、阿克托别、西部墙用岩棉,屋面用 PIR150–200 毫米
住人模块:东部、北部、油田 −45 °C岩棉 200 毫米,屋面 PIR200 毫米
工艺箱房、通信机房、电气模块PIR80–120 毫米
冷库与冻库PIR100–200 毫米
无人停留的冷库、机库、亭房聚苯板或 PIR50–100 毫米

寒冷地区的住人模块我们坚持用岩棉并靠厚度补足热阻,而不是换成 PIR:200 毫米岩棉的墙体热阻超过 4,5,足以应对 −45 °C。PIR 在这类建筑里只用于屋面,既减重又不影响外墙的防火等级。

向板材供应商要哪些文件

  • 针对板材作为构造的证书或声明:К 级、EI 耐火极限、检测报告编号、适用的芯材厚度和密度
  • 保温材料本身的检测报告,含燃烧性能、可燃性、发烟和毒性等级
  • 板材批次的质量证明:制造商、型号、规格、批号、质检标记
  • 使用 PIR 或聚苯板时,施工图中要有不燃填塞的节点做法

常见的偷换是:供应商拿出的是岩棉板的证书,而不是夹芯板的。保温材料不燃不等于板材达到 К0——构造等级取决于胶、锁扣和面板,只能通过对板材本身做试验来确认。

常见问题

哈萨克斯坦禁止在模块化建筑墙体里用聚苯板吗? +
没有直接禁止。规范通过构造的防火等级起作用:含聚苯板的板材定为 К2–К3,建筑为 С2–С3 级、耐火 IVа 或 V 级,随之而来的是层数、容纳人数和防火间距的限制。唯一的直接禁止是幕墙通风外墙系统。
PIR 和聚氨酯在防火上差在哪? +
PIR 受热炭化结壳,不像普通聚氨酯那样助燃。检测报告里 PIR 是 Г1–Г2,聚氨酯是 Г3–Г4;板材等级分别是 К1–К2 和 К2–К3。两者都达不到 К0。
宿舍和办公模块为什么坚持用岩棉? +
因为它是唯一能让夹芯板达到 К0、建筑达到 С0 级和 IIIа 耐火等级的保温材料。这样就不受 IV–V 级建筑的那些限制:50 人以上只能在一层、加大的防火间距、不燃填塞、室外楼梯背后的实墙要求。
夹芯板里的岩棉密度要多少? +
按 ГОСТ 32603-2012,墙板不低于 105 kg/m³,屋面板不低于 130 kg/m³,并且必须是不燃级。

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