新型材料在建筑防火設(shè)計方面的應(yīng)用

1、新型材料在建筑防火設(shè)計方面的應(yīng)用新型材料在建筑防火設(shè)計方面的應(yīng)用引言火災(zāi)一直都是人們談之色變的話題，如今各大中小學(xué)校及社會各行各業(yè)對消防知識的普及越來越廣，消防平安已經(jīng)逐漸被群眾所重視。隨著我國整體經(jīng)濟(jì)程度不斷進(jìn)步，建筑行業(yè)的開展也越來越好，然而日益緊缺的土地資源，促使建筑不得不向天空開展，高層建筑的數(shù)量不斷增加。高層建筑一般位于城市的經(jīng)濟(jì)生活中心，相比傳統(tǒng)建筑其體量更大，裝飾更華美，構(gòu)造更復(fù)雜，同時建筑本身亦增加了很多火災(zāi)隱患。近幾年有關(guān)高層建筑火災(zāi)的新聞非常常見，其中很多火災(zāi)起因與建筑材料有關(guān)，建筑材料的防火質(zhì)量直接影響著人們的生命和財產(chǎn)平安。1建筑材料與建筑防火材料概述建筑材料顧名思義就

2、是建筑的最根本組成局部，如今隨著人們對生活品質(zhì)的要求不斷提升，建筑材料的選用愈發(fā)講究，尤其是在裝飾材料方面，不僅要實(shí)用性高，更要具備華美的外表。建筑防火設(shè)計最關(guān)鍵的一點(diǎn)就是對建筑材料燃燒性能等級的選擇，許多火災(zāi)事故正是因?yàn)槭褂昧瞬环弦蟮慕ㄖ牧纤鸬?。建筑材料主要分為?gòu)造和裝飾兩大類。建筑防火材料，顧名思義就是指在建筑物的防火關(guān)鍵部位使用的具備一定防火阻燃性能的建筑材料，其防火性能的好壞主要取決于材料的燃燒性能、耐火極限、燃燒時的毒性和發(fā)煙性。作用原理主要就是通過氣相阻燃、凝聚相阻燃和中斷熱交換阻燃等幾類阻燃機(jī)理來實(shí)現(xiàn)其防火性能。例如用不燃或難燃材料直接制作建筑物防火材料；用難燃或不燃的

3、涂料噴涂可燃建筑構(gòu)件外表，使其與空氣隔絕而變成難燃或不燃的建筑防火材料；通過添加具備防火特性基質(zhì)的物質(zhì)進(jìn)步建筑構(gòu)件的難燃性或不燃性；自身在高溫或火焰作用下表層劇烈發(fā)泡炭化，形成難燃的海綿狀炭質(zhì)層或致密的無機(jī)釉膜層，以到達(dá)隔熱或隔絕氧氣的建筑防火材料；自身在高溫下可產(chǎn)生脫水、分解等吸熱反響或熔融、蒸發(fā)等物理吸熱過程，以通過降低周圍氧氣濃度或熔融形成覆蓋層隔絕空氣來延緩或阻止火勢蔓延的建筑防火材料。2特殊建筑構(gòu)造的防火要點(diǎn)2.1木構(gòu)造木構(gòu)造在我國的建筑中仍舊占據(jù)不小的比例，我國傳統(tǒng)建筑中一向有大量運(yùn)用木構(gòu)造的習(xí)慣，如今的新式建筑中也不乏存在著木質(zhì)構(gòu)造本文由論文聯(lián)盟.LL.搜集整理。眾所周知木質(zhì)材料

4、具備易燃性，可以說木構(gòu)造其本身屬性就不利于防火設(shè)計的開展。對于使用木構(gòu)造，尤其是輕型木構(gòu)造的建筑，要著重對其整體構(gòu)造進(jìn)展嚴(yán)密的設(shè)計，并通過對建筑構(gòu)件進(jìn)展包覆阻燃處理使其到達(dá)相應(yīng)耐火等級的要求，進(jìn)步其防火性能。2.2鋼構(gòu)造鋼構(gòu)造因其材料強(qiáng)度高、自重輕等各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，在建筑中使用非常廣泛，然而鋼構(gòu)造在火災(zāi)中也是極大的隱患之一，主要是由于其耐火性差，在高溫的情況下很快就會出現(xiàn)塑性變形而倒塌。在鋼構(gòu)造的防火設(shè)計方面應(yīng)根據(jù)其耐火極限選擇合理的應(yīng)用位置，并對鋼構(gòu)造本身進(jìn)展防火處理和防火保護(hù)。3新型建筑防火材料中的新型復(fù)合輕質(zhì)材料及應(yīng)用3.1石膏當(dāng)前在建筑的主流材料中，石膏的應(yīng)用建立非常普遍。且其具有凝結(jié)快、水

5、流快的優(yōu)勢特征，石膏的主要成分硫酸鈣，具有抗燃性良好的特點(diǎn)，并在凝固后會持續(xù)膨脹，如在高層建筑的吊頂建立中經(jīng)常作為防火材料出現(xiàn)。但石膏也具有一定缺點(diǎn)，即防水性能差，遇水容易浸透等。3.2新型化工合成阻燃劑天然的纖維阻燃液ZRY，具有無色無毒無味、阻燃性能良好、無腐蝕性等特征。一些植物纖維制品、或是棉麻針織物、紙張膠合板、木材纖維板等材料在經(jīng)過ZRY阻燃液的處理后，那么會產(chǎn)生明顯的阻燃性能。這種材料在遇火時會在局部出現(xiàn)碳化，但不會燃燒，對遏制火苗蔓延有明顯效果，減少火災(zāi)發(fā)生幾率。且這種材料的的性能指標(biāo)在經(jīng)過國家的耐火材料質(zhì)量監(jiān)視系統(tǒng)的檢驗(yàn)之后，不僅符合?水基型阻燃處理劑通用技術(shù)條件?中的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)

6、，局部指標(biāo)還超出了規(guī)定要求。3.3金屬板與金屬復(fù)合板材料金屬復(fù)合板又稱作是夾心板，有上下兩面非常薄的金屬板組成，這種材料的芯材具有低強(qiáng)度、高剛度以及保溫效果，并具有良好的承載才能，在符合消費(fèi)前還應(yīng)由自動化消費(fèi)線進(jìn)展專門加工。這種材料可制作為金屬復(fù)合板材、金屬板材、微穿孔吸聲板等。這種復(fù)合型材料可用于鋼構(gòu)造廠房的屋頂及外墻、冷庫箱體、分隔板材以及隔斷，或是建筑工地中的職工宿舍材料以及辦公場所的材料。3.4新型高分子防火材料高分子材料防火板是新型的信貸化建筑工業(yè)材料，其材料性質(zhì)不支持燃燒，是化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的良好防火材料。并同時具有防漏防蟲、抗腐蝕等性能優(yōu)點(diǎn)。且這種材料的使用施工非常方便、質(zhì)量輕巧、產(chǎn)

7、量高且價格低廉。3.5防火玻璃當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，防火玻璃可用于抵御火勢的蔓延程度，進(jìn)而起到防火隔煙的有效作用。耐火玻璃作為耐火構(gòu)建的使用配件，可以應(yīng)用于防火門窗中。但值得注意的是，在防火玻璃應(yīng)用時還存在一些問題，如支撐框架與封堵材料的耐火程度不夠，在實(shí)際工程中的尺寸與耐火實(shí)驗(yàn)不相符。些結(jié)果都會影響最終的材料耐火性能，并與實(shí)際的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有較大差異。4新型建筑防火材料中無機(jī)輕質(zhì)防火材料及應(yīng)用4.1巖棉與礦渣棉由天然巖石經(jīng)歷高溫熔融而成的巖棉，具有不燃以及導(dǎo)熱系數(shù)小等優(yōu)勢特征?？勺鳛橐环N防火材料或隔熱板材在建筑中使用。熔點(diǎn)高的巖棉還可以抵抗高溫收縮，并在建筑構(gòu)造中形成快捷有效的防火屏障，用于抵抗火勢蔓延

8、。這種材料不會出現(xiàn)燃燒，且不會釋放有害氣體，屬于A級建筑防火材料。4.2玻璃棉在巖棉之后出現(xiàn)的玻璃棉材料，具有良好的絕熱性能、隔熱保溫性能以及容量輕等優(yōu)點(diǎn)。是由石英砂、蠟石、白云石等天然礦石材料制成的纖維狀不燃材料，具有吸聲、隔冷、絕熱、保溫等優(yōu)點(diǎn)，主要制品是玻璃棉氈、玻璃棉氈、玻璃棉帶、玻璃棉保溫管等。4.3硅酸鋁纖維硅酸鋁纖維又稱陶瓷棉，是新型的特殊耐火輕質(zhì)材料，是由天然焦寶石為原料做成的無機(jī)棉絲狀耐火纖維材料。這種制品的抗壓強(qiáng)度好、導(dǎo)熱系數(shù)低，且可以在施工中反復(fù)使用，施工非常方便。在吊頂板材、玻璃幕墻、防火門芯材中都可用作隔熱填充材料，具有良好的隔熱防火作用。4.4硅酸鈣硅酸鈣的抗熱穩(wěn)定

9、性良好、耐人耐火性能好，屬于不燃材料。是由纖維、硅質(zhì)材料和鈣質(zhì)材料為主制成的輕質(zhì)板材。這種纖維增強(qiáng)性硅酸鈣板有很多優(yōu)勢，如膨脹率低、密度小等，防火防蛀、抗潮防霉以及加工性能良好?？梢栽诿裼媒ㄖ肮媒ㄖ牡蹴敻魤χ惺褂?，并用于經(jīng)防水的外表處理后在建筑外墻中，由于這種材料防火作用非常好，因此格外適用于超高層及高層建筑中。4.5新型輕質(zhì)板材和砌塊4.5.1加氣混凝土砌塊及板材此種混凝土材料是以鈣質(zhì)材料和硅質(zhì)材料為主要原料加工消費(fèi)而成，同時還添加了發(fā)氣劑，因此又被稱為發(fā)氣混凝土。加氣混凝土多用于建筑墻體，一般有砌塊和板材兩種應(yīng)用形態(tài)，無論是承重墻還是非承重墻，都可以起到很好的防火效果，而且還可以在構(gòu)

10、造上起到一定程度的保溫效果。4.5.2粉煤灰墻體材料該種材料主要是由無機(jī)原料構(gòu)成，根據(jù)其原料組成的不同分為灰小型空心砌塊和灰砌塊兩種類型，因其無機(jī)材料本身的防火特性，主要應(yīng)用于建筑的墻體。5建筑防火材料開展趨勢5.1防火板材技術(shù)防火板這類防火設(shè)施，由于其是當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的防火材料之一，因此其技術(shù)的開展更新，受到更多的關(guān)注，尤其是隨著那些較為易燃板材的制止使用，以及國家號召低碳環(huán)保政策的提出，防火板將來的開展趨勢有以下幾個方面：一是在材料選擇方面，逐漸選用無機(jī)材料替代有機(jī)材料；二是實(shí)現(xiàn)材料的輕質(zhì)化。通過研究新型材料，選用密度較小的材料用于防火板的消費(fèi)制造，從而極大的降低防火材料的本錢，及方便建

11、筑施工過程。例如膨脹珍珠巖板就是一種輕質(zhì)、多功能新型防火板材，具有表觀密度輕、導(dǎo)熱系數(shù)低、化學(xué)穩(wěn)定性好、使用溫度范圍廣、吸濕才能小，且無毒、無味、防火、吸音等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于多種工業(yè)部門。5.2阻燃材料技術(shù)隨著防火材料就技術(shù)的不斷開展，人們對防火材料阻燃技術(shù)的提升，以及低污染的要求的越來越高，阻燃材料將來的開展趨勢也主要面向于以下幾個方面：一是進(jìn)步材料的阻燃性能。當(dāng)前在阻燃材料的研究中，高分子阻燃材料，因其良好的阻燃性能，使得其具有廣泛的應(yīng)用前景；二是降低污染。阻燃材料在制造及應(yīng)對火災(zāi)時，燃燒會產(chǎn)生一定的污染，而如何降低其污染，使其成為環(huán)保友好的新型材料，將成為今后其開展的趨勢。例如含有膨脹型

12、含磷阻燃劑的高聚物受熱分解或燃燒時，外表能生成一層均勻的多孔炭質(zhì)泡沫層，不僅能隔熱、隔氧、防止高聚物分解產(chǎn)生的揮發(fā)性可燃物由凝聚相進(jìn)入氣相燃燒區(qū)，還有抑煙和防止產(chǎn)生熔滴的作用。如何最大限度的提升其阻燃性能，已成為是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。5.3綠色防火技術(shù)隨著國家倡導(dǎo)的綠色、環(huán)保、低碳理念的提出，在防火材料的開展過程中，在保障其高質(zhì)量的防火性能的前提下，其也越來越注重其環(huán)保性能。這主要表如今以下幾個方面：一是在防火材料的選用上，優(yōu)先選擇那些可再生及無污染的材料；二是在阻燃材料性能方面，加大對干凈阻燃技術(shù)的研究，降低其污染，減少其毒性，同時極大降低其使用過程中產(chǎn)生的大量煙霧，從而有效提升其防火成效。此外該技術(shù)的廣泛應(yīng)用還能有效的降低火災(zāi)發(fā)生的概率。在防火材料的將來開展中，環(huán)境友好型的防火涂料及封堵材料新技術(shù)，也是其將來的主要趨勢。例如環(huán)境友好型水性防火涂料、無溶劑型防火涂料，以及高固體分防火涂料固含量超過60%等都是具有開展