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(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出鼻孔蜂窩狀，蒸汽透氣系數(shù)、導熱系數(shù)等參數(shù)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(zhì)地較輕等優(yōu)點，被廣泛應用在建筑行業(yè)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(zhì)的材料，膠凝料是水泥，并摻雜一些改性添加劑，經(jīng)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(yōu)點。

1.3 酚醛泡沫

酚醛泡沫是在國際上已被公認為發(fā)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(fā)出一定的有毒煙霧，且具有節(jié)能環(huán)保、耐腐蝕、價格低廉、質(zhì)量輕等優(yōu)點。

1.4 泡沫板

泡沫板又稱EPS板，是可發(fā)性聚苯乙烯板的一種簡稱，原料經(jīng)過預發(fā)、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(chǎn)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(jié)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(tài)的黏結(jié)性，能夠保證濕態(tài)的黏結(jié)保值。

2 特殊性建筑結(jié)構(gòu)防火要點

2.1 木結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)的防火要點

木結(jié)構(gòu)在南方建筑結(jié)構(gòu)中較為常見。一些建筑也會采用木質(zhì)原材料，但木質(zhì)的建筑施工材料易燃性質(zhì)明顯，且結(jié)構(gòu)自身不便于防火設計。輕質(zhì)木結(jié)構(gòu)，對結(jié)構(gòu)設計要求較高，并需要在建筑構(gòu)件上包覆一定的阻燃材料，以保障木質(zhì)結(jié)構(gòu)的防火性能。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)的防火要點

鋼結(jié)構(gòu)材料性質(zhì)較為穩(wěn)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(jié)構(gòu)遇到火災事故，也同木結(jié)構(gòu)相似，主要是因為其遇到高溫會變形，甚至是出現(xiàn)倒塌問題。對此，鋼結(jié)構(gòu)防火設計應該按照其耐火極限來確定，提升鋼結(jié)構(gòu)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(nèi)最頂端以及建筑的區(qū)域間隔處。防火玻璃可以在發(fā)生火災時有效隔絕火災產(chǎn)生的煙霧，能夠降低煙霧對于火災現(xiàn)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(jīng)常會出現(xiàn)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(yè)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(jié)合而成。這類金屬復合板材經(jīng)由專業(yè)流水線進行加工，增加金屬復合板材整體的牢固性和穩(wěn)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(yè)得到了廣泛的應用，部分特定建筑會在隔離房屋結(jié)構(gòu)、外墻體以及屋頂結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)在發(fā)生火災時對于高溫的抵抗力較差，會出現(xiàn)滴液現(xiàn)象，高溫還會導致金屬復合板材出現(xiàn)變形，并且產(chǎn)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(yè)也得到了廣泛的使用，在建筑行業(yè)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(chǎn)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(nèi)無機復合板的應用和制作技術(shù)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(yè)流水線生產(chǎn)、無法在規(guī)定時間內(nèi)進行大批量生產(chǎn)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(zhì)量較輕，被作為一種填充物，在建筑出現(xiàn)火災險情時能夠降低危險等級，從而給建筑內(nèi)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(diào)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(xiàn)火災則會增大硅酸鋁體積，進而因產(chǎn)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(nèi)部出現(xiàn)熱量損耗而影響到建筑耐用性，這是避免出現(xiàn)建筑潛在危險的關鍵點。

3.5 復合型輕質(zhì)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(tǒng)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(fā)生火災時石膏中的結(jié)晶水會出現(xiàn)脫離，遇到高溫后蒸發(fā)產(chǎn)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(jié)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(zhì)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(zhì)材料與硅質(zhì)材料，因其添加了一定的發(fā)氣劑，也被稱之為發(fā)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(tài)，具有較好的保溫耐火性能。

4 結(jié)語

科學的防火設計是保障建筑行業(yè)消防安全的基礎。新型建筑材料的研發(fā)和使用為建筑防火設計提供了新的發(fā)展道路，建筑行業(yè)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(yè)素養(yǎng)，嚴格把控每一個工作環(huán)節(jié)，保證消防安全，避免火災事故的發(fā)生。