建筑防火材料应用现状及发展趋势研究

【摘要】随着城镇化进程的加快，导致建筑群中的人口越来越多，并且随着土地资源的减少，对建筑高度和密度的要求也越来越高，这样使建筑防火问题成为建筑过程中必须重视的问题之一。由于科技的不断进步，人们制备得到很多种新型防火材料，建筑防火材料经历了由石棉到隔热阻燃防火板的过程。本文首先对常见建筑防火材料进行浅析，然后对建筑防火材料的发展趋势进行了预测。

【关键词】防火安全; 防火材料; 材料发展趋势

中图分类号：TU998文献标识码： A

一、引言

在组成建筑的重要材料之一就是建筑防火材料，其在建筑物中起到十分重要的作用。很多年前的建筑物，由于建筑施工人员防火意识比较淡薄，从而对建筑防火材料的使用不够重视； 甚至某些施工单位为了获取利益，减少甚至不使用建筑防火材料。这些由于建筑防火材料劣质、防火装备不到位造成了人员伤亡和经济的巨大损失。由此可见，建筑防火材料是建筑物消防建设的一个重要拼图。本文第一部分对简单介绍了一般建筑防火材料进，第二部分则对建筑防火材料的发展趋势进行了预测和分析。

二、建筑防火材料的应用

2.1 轻质新型复合材料

2.1.1 石膏型复合材料

石膏产品质量较轻，具备一定保温、吸声的性能，且阻燃性能较好。石膏材料大部分是复合材料，其基体一般是无机质材料石膏。一般的二水石膏是水合物，在发生火灾时，二水石膏的结晶水受热后脱除，在脱结晶水的过程中二水石膏吸收很大的燃烧热，从而降低燃烧物的表面温度，且在脱除的结晶水时燃烧物表面容易形成水蒸气气幕，起到隔绝氧气的作用，从而也能起到阻燃作用。形成的无水石膏也是绝热体和阻燃物。正是由于石膏的优良阻燃特性，其制备的石膏复合材料被广泛应用于建筑中。

2.1.2 纤维加强型水泥板材

以水泥为基材，添加适当的胶粘剂，在向其中加入石棉或者玻纤，即可制备得到纤维增强型水泥板材。它具备板材厚度较小、板材质量较轻、板材的力学性能优良（抗拉强度和抗冲击强度高）、耐候性较好和阻燃性能优良等特点，这种材料被广泛应用于各类墙体及复合墙体方面。

2.1.3 以钢丝网为芯的复合板材

在钢丝网上覆盖轻质板或者轻质混凝土为即可制备钢丝网型复合板，这种复合板材结合了很多种材料的多种优良特性，其在减薄墙体的厚度和减轻墙体的重量方面起到十分显著的作用。

2.1.4 金属基板材及其复合材料

金属基板材及其复合材料是常见的金属型防火材料。这种材料耐火性能优良，属于难燃型材料。

2．2无机轻质防火材料

2.2.1 岩棉和矿渣棉

岩石在高温处理后即可制成的人造纤维，这种纤维就是岩棉，这种纤维阻燃性能较好及低导热系数等性能，因此其可被做为一些防火装备和防火绝热板材。利用冶金炉中的矿渣制备的纤维为矿渣棉，这种材料具有阻燃性能好、较低的导热系数等特点。上述两种纤维在建筑保温材料方面得到广泛应用。

2.2．2玻璃棉

玻璃棉也是一种人造纤维材料，其以白云石和蜡石等为原料制成的不燃性材料。玻璃棉具有很多优点，其在建筑防火和保温材料应用广泛。

2.2.3 硅酸铝型纤维

硅酸铝型纤维是质轻、耐火性优良的人造纤维，是一种新型耐火材料。其制品可在建筑和装饰材料方面得到广泛应用。

2.2.4 膨胀型珍珠岩

膨胀型珍珠岩具有轻质、多功能和耐火性优良等优点，其主要以珍珠岩矿石为原材料制备而成，其在建筑保温、防火和吸声方面应用广泛。

2.3 阻燃和自熄灭型泡沫塑料

阻燃和自熄灭型泡沫塑料：自熄灭型PS(聚苯乙烯)发泡材料、阻燃型PS(聚苯乙烯)发泡材料、阻燃型PU(聚氨酯)发泡材料、PVC(聚氯乙烯)发泡材料、脲醛发泡材料等。这些材料在建筑物防火、保温及装饰等方面得到广泛应用。

2.4 板材和砌块材料

2.4.1 加气混凝土型轻质材料

加气混凝土型轻质材料分为砌块和条板两种制品。加气混凝土是以含钙型材料、含硅型材料制成混凝土型材料，然后加入发气剂制备而成的材料。其在承重墙体和保温材料等方面被广泛应用。

2.4.2 轻质混凝土型材料

利用水泥为主要原材料，对主体材料进行改性或者配方调节即可制成轻质混凝土砌块和板材，这种产品具有种类和用途多样性等优点，这种材料主要在保温、防火、隔声等方面被广泛应用。

2.4.3 由粉煤灰制备的墙体材料

粉煤灰墙体材料主要是指粉煤灰型砌块和粉煤灰空心小型砌块。通过调节粉煤灰、石膏、石灰等原料的比例或者对原料进行改性即可制成不同类型的粉煤灰型砌块，其主要应用于工业建筑及民用墙体。通过调节粉煤灰、水泥等原料的比例或者对原料进行改进即可制成的粉煤灰空心小型砌块，其在建筑中也得到广泛的应用。

2.4.4 其他类型的阻燃材料

其他类型的建筑阻燃材料包括改性防火型吊顶板、无卤阻燃型胶合板、耐火级木地板等。隔绝材料表面的氧气和降低材料表面燃烧温度是一般防火材料的阻燃机理。当材料中的阻燃剂在火灾中遇热后熔化后，带走材料表面大量热量，从而有效的降低防火材料表面温度；且阻燃剂在材料表面易于形成致密的碳层，这样起到隔绝氧气作用；与此同时，材料能产生较多的不可燃性气体也起到隔绝材料表面空气的作用。为了有效降低建筑物的火灾危险性，阻燃型材料被广泛应用于装修建筑内部 [1]。

三、新型防火材料的研发方向

3.1 防火板材技术发展趋势

新型防火板材的发展方向主要参考环保要求，因此主要有:利用无机物做基体制备复合板材或者采用轻质材料来制备复合板材。在降低建筑器件的成本方面，厚度较薄、质量较轻的防火板越来越受到青睐。

3.2 新型阻燃材料的开发

为了有效确定高分子材料的安全使用，很多研发人员开发了新型的阻燃技术。严格的环保规定和阻燃标准对阻燃型高分子材料提出了新的挑战, 因此阻燃和环保相结合已经成为新型高分子阻燃材料的发展方向[2]。

3.3 防火涂料技术发展趋势

防火涂料通常是通过加入阻燃剂来实现阻燃作用, 因此防火涂料的发展方向主要有: 调节配方使涂料中多种阻燃剂发挥协同作用；制备具有阻燃效果的催化剂和发泡剂，这样可以猝灭氧自由基或者形成致密碳层隔绝氧气；制备无卤阻燃剂，然后添加到无机防火涂料中，这样制备的涂料可以达到环保要求。

3.4 防火封堵材料技术的开发

向材料中加入卤素阻燃剂来增强材料的阻燃性能是大部分阻燃材料进行阻燃实现的途径，防火封堵材料大部分也是采用这种方式来达到阻燃效果。目前，很多国家出于对环境保护的要求，对燃烧时产生毒性和酸性气体的防火封堵材料进行了禁止使用的规定，所以制备新型无卤阻燃助剂已成为全球新型阻燃材料开发的必然发展态势[3]。

3.5 绿色防火材料的开发

随着人们对环保要求越来越高，以可循环使用的材料或可再生资源制备绿色防火材料在建筑材料领域发挥着越来越重要的作用,尽量把制备低毒、低烟和无污染性等特性的材料做为创新点。例如近期开发洁净阻燃型材料, 这种材料具有燃烧时没有太多烟气放出且燃烧时没有浓烈刺鼻的气体放出，因此为火宅现场的人员疏散逃生创造了有利条件和争取了时间, 而且在降低起火灾方面起到十分重要的作用[4]。

四、结束语

无论是传统的防火材料或者新型防火材料的开发方面，国内企业与国际先进水平相比差距较大,这即是国内企业需要解决的难题，同时开发成功的新型防火材料也可以给企业带来十分显著的经济效益。因此国内生产防火材料的企业应注重品种、质量、性能的创新,以市场为导向，设计高品质的阻燃产品,从而提高我国防火材料的创新能力和生产水平。同时,由于人们对环保提出越来越高的要求，因此努力开发环保化和绿色化新型防火材料。

参考文献

[1]晓晓．常用的防火材料有哪些[J]．安徽消防,2003(11)

[2]国家标准GB50222-95《建筑室内装修设计防火规范》[Z].