將千度高溫拒之分寸以外的建筑新星——記福州市臺江三山防火建筑材料研究所所長吳大力的創新成果

文/劉巖松 舒鵬

將千度高溫拒之分寸以外的建筑新星——記福州市臺江三山防火建筑材料研究所所長吳大力的創新成果

文/劉巖松 舒鵬

題記：當人類學會鉆木取火的時候，人類文明也開始大跨步向前邁進，但是合理用火能夠造福人類，例如烹調食物、抵御風寒、照明等。然而當燃燒在時間和空間上失去控制，火就成了一種災害，威脅著人類的生命和財產安全，成為人類文明的摧毀者。因此如何避免火災成為現代人十分關注的話題。

據統計，現代人在室內活動的時間遠遠大于在室外的時間，而隨著現代建筑材料的逐漸多元化，以及人們對生活品質的要求不斷提升，建筑裝飾裝修得到普及，這使得生活空間內的可燃物越來越多，家庭電氣化更令電（熱、火）源無處不在。這些因素使得不論是公寓民宅、還是賓館酒店；不論是影院禮堂、還是醫院，甚至連中央電視臺等重要部門都很容易發生火災。很多人認為只要小心“用電”“用火”，就可以避免火災的發生，但事實卻是每年仍有很多難以控制的火災造成無法挽回的生命財產損失。對此，福州市臺江三山防火建筑材料研究所吳大力所長心痛不已，作為在建筑和建材研究開發領域開拓創新多年的引領者，他覺得自己有義務有責任從根源解決火災問題，真正為我國的安居工程獻出自己的一份力量。

追根溯源，讓火災“原形畢露”

在研究中，吳大力所長發現，近年來，雖然人們的防火意識不斷加強，且國內外先進的防火建材、防火涂料層出不窮，并得到廣泛使用。消防技術也逐步現代化，對所有新建筑均設置了嚴格的消防審查制度。但隨著經濟與技術的發展，惡性火災還仍舊頻頻發生，且呈現出有增無減趨勢。

另一方面，隨著都市建筑高層化與大規模成為一種趨勢，一憧大樓建筑面積動輒幾萬甚至十幾萬平米。公共建筑也崇尚大空間，幾千上萬平米的商場內堆滿各種易燃商品，卻無任何防火隔斷，萬一有火情，大火便成了脫韁的野馬。惡性火災的種子早已播下。

因此，吳大力所長提出，在努力改善消防現狀時，目前的首要任務是理念要創新：火警與火災是必然會發生的，這不是杞人憂天。不僅需要防患“未燃”，更應常備不懈防患“已燃”，全方位排除惡性火災的隱患。

吳大力所長認為，現代的消防理念應該是：讓火不出室、火不出戶，不殃及四鄰。在技術層面上，只要想到，就能做到，欠缺的只是觀念的革新。

在當今寸土寸金的大都市,只能規范大樓之間有效的防火通道與防火隔離帶，大樓內層與層之間，只能采用防火墻來阻斷高溫。防火墻這傳統的防火技術,是最有效的防火手段，也最適應現代高層建筑，所有的功能性隔斷墻都應是防火墻，這已成共識。但還應該引進”移動式防火墻”,用以對突發火區的阻斷，尤其是大空間的公共埸所(如超市、商埸)。傳統防火墻靠墻的厚度來阻隔高溫，這不適應高層建筑,也不環保，現代建筑防火墻應用輕質的環保材料。

移動式防火墻應該符合“既要搬得動、又要便于裝配起來,包圍得住大火”幾點要求。為了開發符合既能防火又便于移動的材料，吳大力所長帶領研究所全體成員一直在不遺余力地苦苦尋求。

創新發明，讓火災不再肆虐

在研究的過程中，吳大力所長首先發明了一種將紙和廢紡纖維布變廢為寶的新型材料——膠化蜂巢復合材料，并獲得了國家專利(專利號：zl 2010 1 0131651。6 )，涉及的是有關:一種高性能的蜂巢結構材料及制品的生產與應用技術，也是一種新概念樹脂蜂巢。

該技術以紙或廢紡纖維布成形蜂巢結構，纖維是形狀載體與樹脂筋骨，還無需復雜模具。以不同膠化劑來塑造蜂巢芯材的復雜特殊性能，所以膠化蜂巢不僅只是新材料，還是一種新的生產工藝。可按需設計塑造蜂巢芯材的特殊性能：耐火、耐水、高強、輕質、耐腐蝕、抗蟲蛀、鼠咬、保溫、隔音、消音。給使用者、設計者最大的自由度。

因為膠化蜂巢復合材料性能優異且可塑，可均可適應于各種環境，所以可廣泛應用于:l.建材、建筑墻體、裝修裝飾板材、隔熱保溫材料、傢具用板；2.航天航空、車船工業特殊用板；3.消音材料:電臺歌劇院、隧道等處用的消音材料和公路隔音材料；4.防爆用的消能材料，以及適用于水下工程。

由于膠化蜂巢芯所取的基材，是用回收的的再生紙或廢紡織品纖維。而廢舊紡織品是當今全球共同需要解決的難題,僅我國每年產生廢舊紡織品約在500萬噸到1000萬噸，超過每年棉花的總產量，對人類的生存環境造成極大污染。所以膠化蜂巢產業是環保可待發展的綠色產業，具有極高的環保價值。

另一方面，膠化蜂巢芯所取的基材不僅原料來源廣價格低，且工藝性好適應大生產。生產不同的產品系列，還無需改變生產工藝設施及設備。節約成本的同時減少了浪費，能產生很大的經濟效益。

在此基礎上，吳大力研究發現有一種叫氣凝膠的材料，它作為應用在航天器上的隔熱材料，有極高的熱阻，能把上千度高溫拒之分寸以外。于是，他大膽設想，如果能將這種新材料用于民用設施，將大大減少惡性火災發生的可能，對人類的生命與財產安全不啻是個最大福音。

然而，氣凝膠被稱為材料界的“天之驕子”，身價萬金，怎樣讓它進入尋常百姓家，為廣大群眾造福？吳大力陷入了思考。但他沒有退縮，而是進行了更加深入的研究，結果發現氣凝膠密度只有水的兩三百分之一，原料消耗極少，這部分成本相對而言是極低的。于是，他們將氣凝膠技術與研究所開發的膠化蜂巢專利技術巧妙地結合，開發出氣凝膠防火復合材料，使這天之驕子落戶民間成為可能。

通過實踐檢驗，發現以氣凝膠防火復合材料制成100mm厚的移動式防火墻，每平米只有五公斤。使用安全、便捷、可像安裝屏風一樣簡易，人人均可動手。另外，經過高溫試驗，證明該防火墻可及時有效進行火區阻斷，長時間阻隔千度以上高溫，使“星星之火，不能燎原”。

吳大力相信，如果將氣凝膠防火復合材料廣泛推廣，并在各大樓樓層、社區儲備些不同規格的移動式防火墻，萬一發生火警，便可人人參與，及時有效對火區進行阻斷，包括門、窗堵塞，確保火不出戶。

同時，這種氣凝膠復合板，應用范圍十分廣泛，不僅可以用作墻體材料，還能應用于裝修裝飾、家具、車船、鋼結構建筑的防火設備，在我們的生活和工業防火領域將有巨大的發展空間。