現代建筑材料對建筑防火性能的影響研究

摘 要：隨著科學技術的不斷進步和發展，現代建筑材料的種類越來越多，性能也越來越突出，為建筑行業的施工提供了多樣化的選擇。防火性能是檢驗建筑安全和質量的重要指標，這就對現代建筑材料提出了更高的要求。本文立足于現代建筑材料的發展，探討其對建筑防火性能的影響，并對現代建筑材料防火適應性控制要點進行簡單討論，以期為建筑行業提供更多參考。

關鍵詞：現代建筑材料；建筑防火性能；影響分析

1 前言

隨著城市化建設的不斷加快，建筑建造行業發展速度也越來越快，推動著各種建筑材料的升級和創新，擴大了建筑市場的規模和價值，為現代建筑行業提供了更加多樣化的選擇。在建筑建造和使用的過程中，防火安全問題一直是人們關注的重點。傳統的建筑材料面對越來越多樣化的建筑結構和使用環境逐漸顯現出力不從心的問題，使得其防火性能存在一定的局限性。因此，為了更好地提升建筑的防火性能，需要進一步對現代建筑材料的防火屬性進行開發與研究，以便滿足不同環境、不同使用需求下的防火標準，從而保證廣大人民群眾的生命財產安全。

2現代建筑材料的防火性能分析

2.1耐火性能

對現代建筑材料的防火性能進行測量時，耐火性能是極為關鍵的核心指標，直接關系到建筑防火性能的高低。如今，隨著技術的不斷進步和發展，現代建筑材料中增加了無機-有機雜化技術，將有機高分子和納米級無機填料作為現代建筑材料制作的重要成分，使得現代建筑材料的耐火極限大幅提升。根據相關實驗數據顯示，在高溫條件下，現代建筑材料的熱穩定性能有了極大的提升，且結構完整性維持時間相對較長，明顯優于傳統的建筑材料，能夠在一定時間內有效地阻止火災的持續擴大，為火災發生時群眾逃生提供了更多機會[1]。除此之外，在耐火性能的測試過程中，現代建筑材料的熱傳導率也相對較低，這代表當發生火災時，建筑結構中的熱量傳遞速度會明顯下降，能夠進一步延緩火災蔓延的速度，為撲滅火災和人員逃生創造了更多的時間。

2.2熱釋放性能

在現代建筑材料的防火性能評價中，熱釋放性能同樣是極為重要的指標，其能夠評估火災環境中環境溫度受建筑材料影響的水平。在設計各類現代建筑材料時，設計人員會對材料配方進行不斷的優化，以便盡可能降低火災環境中建筑材料的熱釋放量，這樣就能夠避免建筑材料在燃燒時產生強烈的熱對流或熱輻射，減少對周圍環境的影響。根據相關實驗結果顯示，現代建筑材料的熱能釋放效果在燃燒狀態下明顯降低，遠遠優于傳統建筑材料，這使得火災發生時現場的整體燃燒溫度得到了有效控制，能夠為人員逃生創造更加有利的條件，同時也便于后期的火災撲滅。

2.3煙氣抑制性能

煙氣抑制性能是現代建筑材料設計的關鍵內容之一，能夠有效提升火災發生時環境的能見度，保證逃生過程中人員的呼吸安全。在現代建筑材料設計的過程中，設計人員們積極對煙氣抑制性能展開研究，提出了各種創新的想法和思路。通過煙氣抑制劑的使用，現代建筑材料在燃燒的過程中能夠有效地控制毒煙氣的生成量，以便為人員逃生創造良好的條件[2]。實驗室相關研究結果顯示，和傳統材料相比，現代建筑材料燃燒過程中的煙氣濃度明顯降低，且毒性危害大幅下降，這不僅為人員安全提供了保障，也為消防救援創造了更多機會和時間。

2.4環境適應性能

環境適應性能同樣也是現代建筑材料的重要質量指標之一，能夠確保各類建筑材料在不同環境中保持長期穩定的防火效果。在進行現代建筑材料的設計時，對不同的環境因素進行了充分的考慮，采取了針對性的特殊處理工序，不僅使其耐火性能大幅提升，也使其抗老化性能大幅提高，以便在不同的氣候條件與環境中長期保持相對穩定的狀態，從而確保建筑防火性能的穩定。同時，現代建筑材料能夠有效地適應溫度和濕度的急劇變化，即便在較為極端的氣候環境中也能擁有良好的防火效果，這也是提高建筑安全性能的重要保障。

3現代建筑材料對建筑防火性能的影響分析

隨著人們對生活要求的日益提升，越來越多的建筑材料更加注重給人們帶來舒適度。如今，許多現代建筑材料能夠起到很好的隔熱保溫效果，有效地阻隔建筑內外的對熱流傳遞，為人們提供更加優質的居住環境。因此，這些現代建筑材料和傳統建筑材料相比，具備更大的熱阻值和導熱系數，需要結合這一特點分析各類材料的安全使用規范，以便確保各類建筑材料的防火性能能夠充分發揮出來，有效地提升建筑的防火效果。

3.1現代材料結構與傳熱原理

目前，許多現代建筑材料為了進一步減輕質量、保障保溫隔熱效果，大多為多孔結構。這種結構與傳統建筑材料結構相比，能夠有效地提升導熱系數。但是，多孔結構具備較強的吸水能力，如果大量吸水必然會導致內部的結構發生變化，從而影響其使用性能[3]。另外，該結構的主要組成部分為氣相和固相，一般有氣相相連、固相相連、氣相與固相相連三種結構連接方式，其中氣相相連結構具有更好的保溫效果，因此在建筑中較為常見。

3.2現代建筑材料與防火性能適應性分析

防火性能作為建筑安全驗收的重要指標之一，如果未能通過驗收，則代表該建筑屬于不合格產品。現代建筑材料的防火性能直接影響整棟建筑的防火性能，也是影響火災發生概率高低的重要因素。因此，只有不斷提高現代建筑材料的防火性能，才能夠從根源上有效杜絕火災發生的風險隱患，為人民群眾提供更加優質安全的居住環境。

根據我國防火性能的相關規定，現代建筑材料可以分為三個級別：B1級別，代表難以燃燒；B2級別，代表可燃燒；B3級別，代表易燃燒[4]。和有機材料相比，無機材料的不易燃燒特點更為突出，因此在現代建筑材料的研究中占據了極大的比重，市場上也出現了各種各樣不易燃的現代建筑無機材料。本節將對幾個常見的現代建筑材料展開討論，分析其防火性能，以供參考。

3.2.1泡沫玻璃

泡沫玻璃主要是由泡沫和玻璃構成的，是將兩者優勢結合的一種新型材料。和傳統建筑材料相比，泡沫玻璃具有良好的吸水性能，且導熱系數相對優越，因此成為現代建筑所推崇的材料之一。從相關建筑案例可以看出，泡沫玻璃不僅能夠起到良好的裝飾效果，也能為室內隔熱保溫提供有效的支持，同時具備良好的防火效果，在使用的過程中也進一步降低了能源的損耗。但是，該材料具有較高的生產成本，因此在一定程度上阻礙了大規模生產，普及度不高，需要通過技術的不斷進步來實現生產工藝的有效創新，才有利于其進一步的推廣和發展。

3.2.2聚苯乙烯泡沫板

聚苯乙烯泡沫板在現代建筑中較為常見，是一種極為典型的有機材料，能夠為建筑提供良好的保溫性能，具備較低的導熱系數。同時，這種建筑材料的生產工藝相對比較成熟，生產價格相對低廉，具有良好的經濟效益，且施工安裝相對便利，因此在現代建筑工程中較為常見。但是，這種建筑材料的防火性能未達到較高的標準，防火等級僅為B2，因此在一些防火要求較高的建筑中無法使用。從該材料的構成來看，其中存在大量的碳元素，在發生火災時容易起到助燃的效果，如果未能對該建筑材料進行有效的防火處理，不僅可能成為火災發生的誘因，還有可能導致火災風險的進一步擴大。近些年來，隨著國家對建筑防火性能要求的不斷提升，聚苯乙烯泡沫板在建筑工程中的占比逐漸縮小，慢慢退出了市場，為其他新型防火建筑材料的發展讓步。

3.2.3礦巖棉

礦巖棉是一種十分典型的無機材料，其防火性能級別達到了B1，并且其導熱系數相對較低，因此在工業領域中的應用十分廣泛，為現代建筑的防火性能提升提供了新的思路。但是從實踐應用來看，該材料同樣存在一定的應用缺陷，如體積較大、吸水性能較高，在使用過程中如果沒有進行科學的規劃，很容易導致建筑出現滲水或漏水問題，因此在住宅建筑中無法進行有效的推廣應用。在未來的研究中，開發人員應該針對其吸水效應進行深入研究，以便進一步解決吸水問題帶來的建筑應用難題，這樣有利于其防火性能的發揮，為建筑施工提供更加多樣化的選擇。

3.2.4酚醛樹脂發泡材料

酚醛樹脂發泡材料是現代建筑材料的典型代表之一，其主要組成是高分子材料，具有良好的保溫隔熱功能，在建筑工程領域的應用范圍十分廣泛。該材料的內部材料構成相對較多，若配合添加劑的使用則能夠進一步豐富其功能，同時也能有效地提升其防火性能，和傳統的有機材料或無機材料相比，其防火效果更為優越、保溫隔熱效果更加突出。除此之外，該材料具有良好的環保節能效應，且在安裝時較為快捷便利，是目前建筑施工領域的熱門材料，具有良好的發展前景。

3.2.5聚氨酯外墻保溫材料

聚氨酯外墻保溫材料的主要構成是有機材料，但是明顯優于普通的有機材料，具有更低的導熱系數，控制在0.025 W/（m2·K）以下[5]。如果在進行建筑材料的選擇時更看重導熱系數的高低，就可以將這種材料作為主要選項之一。聚氨酯外墻保溫材料一般是在建筑物的墻體表面進行使用，具有更加優異的防水性能和強度，受到廣大建筑商的歡迎。但是，該材料并不具備良好的防火性能，所以一些施工團隊會在其中添加阻燃劑，以便針對性地提高防火效果。隨著近幾年建筑材料研究的持續深入，人們發現這種材料雖然具有良好的應用效果，但是在燃燒時會產生毒氣，對居住者的生命安全造成了威脅，因而逐漸減少了對這一材料的使用，同時積極尋求其他更為優越的外墻保溫材料。

3.2.6 STP真空絕熱板

STP真空絕熱板是由真空保護層和填充芯層構成的一種組合材料，通過粘結劑將這兩個部分組合在一起，從而構成該材料的完整結構。STP真空絕熱板是目前最為先進的現代建筑材料之一，不僅具有良好的保溫隔熱效果，也具備良好的防熱性能，且材料的質量較輕，節能環保效果突出，具有較低的導熱系數，使用年限也相對較長，幾乎能與建筑壽命保持一致，因而受到廣大建筑企業的青睞，為現代建筑的防火性能提升開創了新的局面[6]。但是，由于技術條件的限制，該材料的生產成本相對較高，想要進一步實現普及和應用，就需要突破生產工藝，在保證其防火性能的同時進一步提高其經濟效益。

4現代建筑材料防火適應性控制要點

4.1減少對低防火性能等級材料的使用

目前，我國的建筑火災問題仍然相對突出，從事故原因分析的結果來看，發現因外墻隔熱材料防火性能差而導致火災的比重相對較高。因此，為了更好地提升建筑防火性能，為人民群眾提供更加優質舒適的居住環境，應該進一步減少對低防火性能等級材料的使用，盡可能選擇B1等級的建筑材料，積極推動各種新型材料的研發和應用，在有效控制成本的基礎上保障建筑的防火效果，保障人民群眾的生命財產安全。

4.2加大研究力度，出臺相關標準

國家應該進一步針對建筑防火性能的需求，促進建筑材料防火性能等級規范的有效完善，制定更加嚴格的建筑材料防火性能標準，對不同建筑材料的防火性能等級進行確認，以便為建筑企業和施工團隊的材料選擇提供更加清晰的指導，這樣才能夠有效地減少各類低防火性能等級材料的使用，促進建筑防火性能的進一步提升。除此之外，還要基于現代建筑防火性能不斷提升的需求，加強對現有材料的升級和新材料的開發，有效地克服現有材料的缺點，從而進一步保障建筑的防火性能，降低火災的風險。

5結論

綜上所述，隨著人們對建筑需求量的不斷提升，建筑質量與建筑安全成為社會關注的重點話題。火災作為威脅建筑安全的重要因素之一，對建筑的防火性能提出了更多的要求。現代建筑材料作為建筑的主要組成部分，其防火性能會直接影響建筑的防火性能。只有進一步加強對新型建筑材料的研究和應用，促進新型建筑材料防火等級的提高，才能夠為建筑的安全使用奠定良好的基礎，從而為建筑行業的可持續發展帶來更多的機遇。

參考文獻

[1]陳景文.可燃級保溫材料薄抹灰外墻建筑防火性能研究[J].江西建材，2024（7）：56-58.

[2]何鵬飛，高虎，侯佳.建筑外墻保溫材料防火性能分析[J].居舍，2024（15）：26-29.

[3]劉建志，劉馳宇，陳現景，等.可燃級保溫材料薄抹灰外墻保溫系統建筑防火性能研究[J].工業建筑，2023，53（S2）：732-735.

[4]劉波.建筑外墻有機保溫材料及保溫系統防火性能研究[D].昆明理工大學，2023.

[5]徐晶.淺析建筑外墻保溫隔熱材料與防火性能[J].中國建筑裝飾裝修，2022（12）：60-62.

[6]費贇.提升建筑節能外墻保溫材料防火性能的研究[J].消防界（電子版），2022，8（06）：109+111.