新型防火材料在建筑設計中的應用

張 薔

山東省泰安市消防救援支隊（271000）

1 新型建筑防火材料

1.1 聚苯乙烯擠塑板

聚苯乙烯擠塑板具有較好的吸水率、密度，結構呈現出鼻孔蜂窩狀，蒸汽透氣系數、導熱系數等參數明顯低于同類型其他保溫材料。聚苯乙烯擠塑板的特點有抗老化、不透氣、硬度好、價格低、質地較輕等優點，被廣泛應用在建筑行業的機場、鐵路、公路的保溫防凍工程建設中。

1.2 保溫砂漿

保溫砂漿的骨料是各種較為輕質的材料，膠凝料是水泥，并摻雜一些改性添加劑，經過充分攪拌之后混合而成的預拌干粉砂漿[1]。保溫砂漿被廣泛應用在建筑的外墻保溫中，且具有耐久性與施工便利等明顯的優點。

1.3 酚醛泡沫

酚醛泡沫是在國際上已被公認為發展前景看好的建筑新型保溫材料。這種新型材料和高分子的樹脂有所不同，遇到明火不燃燒，不易熔化，也不會散發出一定的有毒煙霧，且具有節能環保、耐腐蝕、價格低廉、質量輕等優點。

1.4 泡沫板

泡沫板又稱EPS板，是可發性聚苯乙烯板的一種簡稱，原料經過預發、熟化、成型與切割等工藝加工制成，可以作為不同形狀、不同密度泡沫塑料制品的原材料，也可以用作生產泡沫板材。從建筑材料的性能來說，保溫性能較好的材料能夠收集較多熱量，且梯度變化比較小，耗損量會得到一定的控制，能夠平衡室溫。泡沫板的黏結性和隨意性較好，能夠避免風壓撕裂與墻皮脫落等，還能夠避免板材的拼接變形問題。使用泡沫板，主體墻和有機物之間有反應形成的化合物，可深入到主體墻的空隙，形成共同體，提升干態的黏結性，能夠保證濕態的黏結保值。

2 特殊性建筑結構防火要點

2.1 木結構建筑結構的防火要點

木結構在南方建筑結構中較為常見。一些建筑也會采用木質原材料，但木質的建筑施工材料易燃性質明顯，且結構自身不便于防火設計。輕質木結構，對結構設計要求較高，并需要在建筑構件上包覆一定的阻燃材料，以保障木質結構的防火性能。

2.2 鋼結構建筑結構的防火要點

鋼結構材料性質較為穩定，具有自重較輕、強度高的特點，被廣泛應用在建筑施工中。但是，鋼結構遇到火災事故，也同木結構相似，主要是因為其遇到高溫會變形，甚至是出現倒塌問題。對此，鋼結構防火設計應該按照其耐火極限來確定，提升鋼結構建筑的耐火極限與防火保護等級。

3 新型防火材料

3.1 防火玻璃

近幾年，防火玻璃是一種被廣泛使用的新型防火建筑材料。防火玻璃的主要安裝位置是在室內最頂端以及建筑的區域間隔處。防火玻璃可以在發生火災時有效隔絕火災產生的煙霧，能夠降低煙霧對于火災現場被困人員的傷害。除此之外，防火玻璃還可以制作防火窗和防火門，在一定程度上可以有效地減少火災對于建筑使用人員的傷害。然而在實際的應用過程中，設計師和安裝人員經常會出現意見上的分歧，這就導致實際安裝的防火玻璃功能未能達到預期的效果[2]。在防火設計過程中，包裹防火玻璃的框架和支撐材料并不具有良好的防火耐高溫性能，這就導致防火玻璃門、窗沒有達到防火要求，影響了建筑物整體的防火性能。

3.2 金屬復合板材

金屬復合板材是目前建筑行業中使用較為多的建筑材料之一，主要是由專門的芯片與金屬板結合而成。這類金屬復合板材經由專業流水線進行加工，增加金屬復合板材整體的牢固性和穩定性。金屬復合板材主要包括基苯乙烯復合夾心板以及鋁塑復合板等，目前這類金屬復合板材在建筑行業得到了廣泛的應用，部分特定建筑會在隔離房屋結構、外墻體以及屋頂結構中使用這種金屬復合板材進行施工建造，運用這類材料建造的結構夠具有輕便和小巧的特征。同時，這類金屬復合板材的主要制作材料都具有良好的防火性或不可燃性，可以有效地降低火災對于建筑和使用者造成的傷害。然而金屬復合板材的結構在發生火災時對于高溫的抵抗力較差，會出現滴液現象，高溫還會導致金屬復合板材出現變形，并且產生濃煙，這種情況在一定程度上增加了受困者的逃生難度。

3.3 無機復合板

無機復合板近年來在建筑行業也得到了廣泛的使用，在建筑行業中的使用頻率非常高。主要原因是無機復合板的價格相對低廉，并且無機復合板的生產原材不屬于昂貴的材料，所以比較容易進行大面積推廣。無機復合板具有非常良好的可塑性，施工人員能夠按照建筑的需求改變材料的形狀[3]。伴隨科技的進步，國內無機復合板的應用和制作技術在不斷地提升，建筑的防火性能也在不斷提升。然而這種復合板材在實際的使用過程中存在一些弊端，這種板材主要采用手工制作的方式，無法進行專業流水線生產、無法在規定時間內進行大批量生產及無法滿足建筑市場對無機復合板的需求，這種情況制約了無機復合板的大面積推廣。

3.4 硅酸鋁纖維

硅酸鋁纖維是建筑新型耐火材料，纖維質量較輕，被作為一種填充物，在建筑出現火災險情時能夠降低危險等級，從而給建筑內的使用者一定的逃離時間，降低建筑受災程度。但是，需要強調的是，硅酸鋁纖維雖然能夠反復使用，降低建造成本，但是若在使用中出現火災則會增大硅酸鋁體積，進而因產生裂縫而影響到后期使用。硅酸鋁纖維保溫材料在使用過程中，還要注意其與建筑部件的空隙問題，避免硅酸鋁纖維內部出現熱量損耗而影響到建筑耐用性，這是避免出現建筑潛在危險的關鍵點。

3.5 復合型輕質材料

3.5.1 新型石膏板材

石膏具有良好的保溫、隔熱以及防火性能，目前在防火設計中得到了廣泛地使用。傳統石膏板材耐火性相對較差，針對此問題，在新型石膏板材中加入了適量的耐火材料以及玻璃纖維，有效地改善了石膏的耐火性。石膏主要應用在建筑的吊頂和墻體中，發生火災時石膏中的結晶水會出現脫離，遇到高溫后蒸發產生水幕，這一系列反應會吸收大量的熱量，降低周圍的溫度，阻止了火災的蔓延[4]。

3.5.2 新型阻燃劑

阻燃劑保障了易燃物的防火性能，其歸根結底是一種化工助劑，阻燃效果明顯，遇到明火不會燃燒，也不會傷害到人體。這種新型阻燃劑應用在建筑施工中，能夠保護建筑主體的耐火性能，阻止燃燒的火焰迅速傳播。

3.5.3 新型防火板

新型防火板的抗腐蝕性能、防火性能與吸聲性能較強，且材料不易燃，具有隔熱性能與強度，密度體積和成本價格較低，施工操作簡單便捷，具有較強的實用價值。

3.6 輕質砌塊與板材

3.6.1 粉煤灰墻體材料

粉煤灰墻體材料主要成分是無機原料，按照原料成本不同被分為兩種類型，一種是灰砌塊，另一種是小型的空心砌塊，具有較高的防火性能。

3.6.2 加氣混凝土的砌塊與板材

這種防火材料的原材料是鈣質材料與硅質材料，因其添加了一定的發氣劑，也被稱之為發氣混凝土。這種新型防火材料常被用于建筑墻體施工中，涉及到砌塊與板材的基礎形態，具有較好的保溫耐火性能。

4 結語

科學的防火設計是保障建筑行業消防安全的基礎。新型建筑材料的研發和使用為建筑防火設計提供了新的發展道路，建筑行業需要提高對于新型防火材料的重視程度。與此同時，還需要不斷加強防火設計人員的職業素養，嚴格把控每一個工作環節，保證消防安全，避免火災事故的發生。