建筑材料的防火性能檢測研究

摘要：近年來，受自然環(huán)境和人類活動的雙重影響，火災已成為各類災害中危害嚴重的災害之一。為有效防范火災風險，減少企業(yè)經濟損失，保護人民生命財產安全，相關部門需要加大對建筑企業(yè)的監(jiān)管力度，加強建筑材料的防火性能檢測，實施建筑材料防火性能等級制度，并嚴格限制易燃材料的使用，從而提升建筑的防火能力，防止火災事故發(fā)生。

關鍵詞：建筑材料；防火性能；檢測

引言

近年來，我國經濟持續(xù)保持高速增長態(tài)勢，居民收入水平穩(wěn)步上升，城市建筑規(guī)模不斷擴大。然而，建筑火災事故的頻繁發(fā)生，給公眾的生命財產安全帶來了嚴重影響。火災的迅速蔓延往往與建筑材料的易燃性密切相關，這類材料不僅加速了火勢擴散，而且燃燒過程中釋放的有毒氣體對民眾身體健康構成了極大威脅。因此，廣泛采用高防火建筑材料替代傳統(tǒng)易燃裝修材料，對于減少因不當使用材料而引發(fā)的火災風險具有重要意義。

一、建筑材料的防火性能檢測方法

（一）錐形量熱儀檢測方法

第一，阻燃性能檢測。當采取錐形量熱儀檢測阻燃性能的準確性時，需要把熱采設備的環(huán)境維持在特定水平，一般是20kW/m2。通過比較膨脹型石墨材料和普通的膨脹型材料的防火特性，收集相關信息，以推斷涂層的防火特性。第二，有害氣體檢測。圓錐形量熱儀進行有害氣體探測時，主要依賴氦－氖激光光線進行偵測，并收集必要信息以評估物質的防火特性。第三，材料降解過程檢測。在探究物質分解的流程時，可以利用分析的時長與物質的減輕比例的相互關系，來了解物質的分解流程。例如，當EG、APE等物質分解完畢后，從去除水分的步驟開始，經過化學反應形成保溫層。

（二）熱分析檢測法

熱分析法核心目標是在程序管理環(huán)境中，描繪出物體的熱力學和熱穩(wěn)定性與溫度的相互作用，從而對材料的防火性能進行檢測。熱分析法的應用范圍較為廣泛，包括差示熱分析法、熱重量法、導數(shù)熱重量法、差示掃描量熱法、熱機械分析、動態(tài)熱機械分析、逸氣檢測、熱膨脹法等多種技術手段。熱分析方法能夠在溫度區(qū)間內深入探索樣本，根據(jù)不同的溫度條件進行檢驗，所需的樣本數(shù)量極少，設備靈敏度高。例如，在加熱過程中，鋼結構的防火涂層會經歷動態(tài)的系統(tǒng)轉換，通過熱分析方法可以監(jiān)控并研究這種材質的溫度波動及其產生的熱效應[1]。

（三）光電子能譜檢測法

運用光電效應的基本定律，可以測定由單一顏色輻射產生的光電子的能量、強度和分布，進一步探討其在原子、分子、凝聚物中的作用。在建筑材料中，光電子能譜檢測法能幫助發(fā)現(xiàn)各種元素與其防火特性的聯(lián)系。根據(jù)光源的差異，光電子能譜可劃分為UPS、XPS和AES。過去利用光電子能譜檢測法對APP、PER等進行了深入探索，研究在各種溫度和配比條件下，剩余物質中N、O、C、P等元素的含量，從而評估其阻燃和保暖效果。其中，C和P含量較高的物質具有優(yōu)異的防火和隔熱能力。因此，利用光電子能譜檢測方法來評價建筑材料的防火性能，能夠提供更準確的數(shù)據(jù)。

（四）掃描電鏡檢測法

掃描電鏡作為一種先進的電子光學設備，主要由真空系統(tǒng)、電子束系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)組成，具有多種應用功能。在現(xiàn)實應用中，掃描電鏡檢測法通常被用于檢查建筑材料接頭狀態(tài)、研究初級表面狀態(tài)、研究區(qū)域微小差異以及對生物樣本的研究。當防火涂料被聚乙二醇改性為可膨脹石墨時，利用掃描電子顯微鏡可以觀察到其碳化發(fā)泡層的氣泡體積擴大，分散范圍縮小，而可膨脹石墨的表面量相應降低。同時，可膨脹石墨在被改性后與聚合物表面的黏附力得到提升，從而對其防火性能產生了積極影響[2]。

二、建筑材料防火性能影響因素

（一）材料組成與結構

建筑材料的化學元素是決定其燃燒行為的根源。例如，有機高分子材質易燃，而石頭、金屬等無機材質卻擁有良好的防火性能。另外，材質的物理特征，如粒度、形狀以及布局，也會對建筑材料的防火效果產生影響。由于較小的顆粒具有更大的表面積，更容易與氧氣接觸，從而加快燃燒速度；較大的顆粒可以形成更厚的碳層，從而有效地阻擋氧氣和熱量。此外，物質的微觀特征，如孔隙率、密度以及結晶度，也對其防火特性產生重要影響。一般來說，結構緊密的物質更不易被點燃。然而，具有較大空間的物質，在高溫環(huán)境中容易發(fā)生熱分解，導致燃燒過程加速。

（二）生產工藝

生產流程對于提升建筑材料防火性能具有關鍵作用。通過在生產流程中添加阻燃劑、填充劑及其他特殊的增效物質，可以顯著提升建筑材料的防火性能，并有助于在物質燃燒過程中形成保護屏障，從而阻止火勢蔓延，同時降低燃燒強度。另外，各種制造方法也可以改變建筑材料的防火性能。例如，通常采用注射形式的物質，其結構通常較為平整，耐火特性較強。在生產流程中，溫度、壓力、時長以及速率的調節(jié)也至關重要。合理的配比調整有助于保證建筑材料在制造階段維持其穩(wěn)定的物理與化學屬性，進一步提升其防火性能。

（三）使用環(huán)境

首先，溫度對建筑材料的防火性能影響顯著。在高溫條件下，物質的分解與燃燒過程會加速，從而縮短其防火時間。因此，在高溫條件下使用的建筑材料需要具備良好的防火等級和耐火性能。其次，濕度同樣是決定建筑材料防火性能的重要因素。濕度過高可能導致建筑材料吸水膨脹，破壞建筑材料的結構穩(wěn)固性以及抗燃燒特性。如果濕度偏低，建筑材料可能會干燥易裂，從而削弱其抗火特性。最后，惡劣的環(huán)境條件也會對建筑材料的抗火特性產生負面影響，如腐蝕成分有可能會損害原材料的外觀及內部構造，從而削弱其防火及防煙性能[3]。

三、建筑材料的防火性能檢測優(yōu)化策略

（一）明確建筑材料防火等級

對于在建筑中使用的材料，需要進行隨機抽查，并把建筑材料交給經過國家許可和授權的專業(yè)檢測機構進行檢測。通過此流程，能夠確定建筑材料的防火等級。為確保建筑材料防火性能的準確性，應將防火等級明確標記在產品的外殼或者商品包裝上。防火等級標識不僅包含了防火性能的層次，同時還包含獨特的建筑材料編碼、明確的參照規(guī)范、檢測機構的真實名稱等詳細信息。為確保防火性能的標識與建筑材料的實際測試數(shù)據(jù)結果相符，需要對其進行核實。如果發(fā)現(xiàn)建筑材料防火性能及其配套部分的構造和形狀發(fā)生明顯改動或者超出預定測試報告的有效期限，需要進行二次采集，并將其提交給已經被國家承認并具備相應許可的防火性能檢測機構進行測試，以準確判斷是否可以繼續(xù)使用原有的防火等級標識。

（二）加強對建筑材料的事先檢驗質量控制

在評估建筑材料特性和防火性能質量時，需由專業(yè)機構提供樣本進行檢查。鑒于制造商提供的建筑材料和銷售商提供的檢驗數(shù)據(jù)可能并不一致，可能與實際使用的建筑材料存在差異。因此，對于高防火性能的建筑材料，在施工前或施工過程中的質量管理至關重要，以確保其在實際使用中的安全性。根據(jù)《消防產品現(xiàn)場審核標準》中的相關規(guī)定，建筑材料的消防現(xiàn)場審核包括市場許可、產品的統(tǒng)一性以及現(xiàn)場的產品特性檢驗三個方面。市場準入審核主要是為了確保其符合國家相關的市場準入條例和產業(yè)政策；建筑材料的消防一致性審核主要是為了確保其外觀、組成元素、材質以及性能指標等方面都達到了強制性認證、許可或者強制檢驗要求。建筑材料的產品性能檢測主要是在建筑現(xiàn)場或者分發(fā)點，利用簡單的設備來進行檢測。盡管目前尚未制定統(tǒng)一的建筑材料防火標準，但如果在建設階段缺乏有效的監(jiān)督管理，可能導致建筑項目的消防安全問題出現(xiàn)。因此，從行政管理的角度出發(fā)，實施預先建筑材料檢測，讓具備相應資質的第三方檢測機構對建筑材料防火性能進行檢測，檢測合格的建筑材料方可投入工程的實際使用中。在建筑材料使用前，需要準備包括防火性能的復檢審查報告以及相關技術質量保障文件，經過監(jiān)督者以及當?shù)氐南啦块T確認后進行施工，未經審核的產品不得運用于建筑項目[4]。

（三）定期進行防火性能檢測與維護

為確保建筑材料的防火性能保持穩(wěn)固性和高效性，須定期對其防火功能進行評估和維護。建筑材料的防火性能檢測不僅有助于發(fā)現(xiàn)潛在隱患，還能夠及時采取應對策略，避免火災發(fā)生。一般來說，建筑材料防火性能的檢測包括多個方面，如對物質的燃燒特性進行測量、對熱量散發(fā)速度進行評價以及對其耐火極限進行驗證等。通過專業(yè)的實驗室測試與現(xiàn)場觀察，可以精確地判斷建筑材料的防火水平和效果。如果建筑材料防火特性有所減弱或不符合規(guī)范，應立即采取替換或強化措施。此外，定期的保養(yǎng)維護也是保持建筑材料防火特質的關鍵步驟，包括對建筑內部消防設備的定期檢查和保養(yǎng)，如消防水泵、煙氣警示裝置等，需確保其始終保持正常運轉狀態(tài)。另外，還需保持建筑內部的干凈和整潔，防止易燃物堆積以及電力線路老化等潛在危險。

結語

總而言之，在建筑施工中，建筑材料防火性能是關鍵的考量因素，直接表現(xiàn)出建筑的消防安全情況。通過對建筑材料的防火性能進行檢測與分析，有助于深入了解建筑材料在防火環(huán)境下的表現(xiàn)，進而采取相應的策略以減少火災風險。對于建筑材料的防火性能評估，應綜合考慮其燃燒屬性、熱量散失及煙塵形成等因素。借助科學的檢驗手段與合理的設計選擇，能夠提升建筑的防火安全水平，減少火災風險，確保民眾的生命與財產安全。

參考文獻

[1]金富，魏秋星.建筑材料表面阻燃處理對其燃燒性能的影響[J].河南建材，2016（02）：17-19.

[2]宋京.建筑外墻外保溫隔熱材料防火性能分析[J].建筑技術開發(fā)，2021（09）：125-126.

[3]劉加超.試論建筑防火材料的發(fā)展現(xiàn)狀及改進對策[J].水上安全，2023（16）：121-123.

[4]王沁萍.新型防火材料在建筑中的應用評價研究[J].消防界（電子版），2023，9（23）：93-95.

作者簡介：王林（1975— ），男，漢族，重慶人，本科，工程師，研究方向：建筑檢測。