牛 洁邱 鹏王志辉 娄广辉
1 焦作市公安消防支队(454100) 2 河南建筑材料研究设计院有限责任公司(450002)
我国防火保温装饰材料的推广应用起步于20世纪80年代中期,当时主要产品有∶无机胶凝材料与膨胀珍珠岩、海泡石和外墙保温砂浆等产品,主要用在北方地区。根据我国建筑节能发展的基本目标∶新建采暖居住建筑1986年起,在1980~1981年当地通用设计能耗水平基础上普遍降低30%,为第一阶段;1996年起在达到第一阶段要求的基础上再节能30%,(即总节能50%)为第二阶段;2005年起在达到第二阶段要求基础上再节能30%(即总节能5%)为第三阶段。随着建筑节能标准的逐步提高和强制实施,为防火保温装饰板产品提供了广阔的市场空间。
表1 主要绝热保温材料关键性能指标比较表
目前国际上使用的绝热材料种类主要有∶有机类、矿物纤维类、硬质类三种。有机类保温材料主要有聚苯板、聚氨酯板、酚醛保温板等,这些有机保温材料属B级,不耐高温,易燃烧;矿物纤维类与硬质类均属于A级保温材料;矿物纤维类主要包括岩(矿)棉、玻璃棉、硅酸钙纤维及制品。这类绝热材料制品保温性也较好,其导热系数一般为0.03~0.04 W/(m2·K),安全使用温度较高。矿物棉绝热材料可用于工业保温和建筑保温。硬质类绝热材料主要包括膨胀珍珠岩及其制品、膨胀蛏石及其制品、微孔硅酸钙制品等。市场上主要绝热保温材料关键性能指标比较见表1。
保温材料选材的依据和长期使用中的稳定性主要影响因素可以归结为三性∶保温性、燃烧性和施工性。其中,任何一性不满足要求,皆可能会引起整个外保温体系的失效甚至崩溃。防火保温装饰板在综合性能上能够更好地满足外墙外保温系统的要求,产品符合外墙保温材料的发展趋势。目前,市场上主要的防火保温装饰板有以下七种。
该类板材主要以矿棉、玻璃棉为隔热材料。该类材料其本身不燃,耐用高温性能好、质轻,但是其不足之处在于∶板材强度差;不能有效阻隔烟气的流窜,常可造成烟气蔓延而造成伤害;装饰性差等。
该类板材是以低碱度水泥为基材,珍珠岩、玻璃微珠、蛭石为加气填充材料,再添加一些助剂复合而制成的空心板材。它具有自重轻、强度高、韧性好、防火、隔热、易成型、施工方便等特点,可广泛应用于高层框架建筑物房间分隔、卫生间、厨房、通讯管等非承重部位。
蒸压加气混凝土板材是用钙质材料(如水泥、石灰)和硅质材料(如砂子、粉煤灰、矿渣)的配料中加入铝粉作加气剂,经加水搅拌、浇注成型、插入钢筋网片、发气膨胀、预养切割,再经高压蒸汽养护而成的多孔硅酸盐板材。蒸压加气混凝土板具有质轻、隔热、隔音性能好等优点,是较好的防火隔墙材料。
防火石膏板是以建筑石膏、水和集料为主要原料,加入相应调节材料,经搅拌浇注、硬化制成的石膏基建筑材料,它的胶结料为建筑石膏。防火石膏板可用作隔墙、吊顶和屋面板等。该板材基本成份不燃且含有结晶水,总的耐火性能比较好。在使用中,因自重较轻,可以减轻建筑承重,且材料来源丰富,便于工厂定型化生产,加工容易,施工方便,便于装饰。
硅酸钙纤维板是以水泥、石灰、石英砂及无机纤维增强材料为主要原料,经配料搅拌、成型、切割及养护而制成的优质防火板材;不含石棉的建筑板材主要用于制作天花板、隔墙以及作钢柱、钢梁的防火保护材料。经高压处理后的硅酸钙板材,质轻、高强,且隔热性、加工性与施工性能优良。
氯氧镁无机防火板材属于氯氧镁水泥类制品,以镁质胶凝材料为主体,网状玻璃纤维布为增强材料,轻质保湿材料为填充物复合而成,能满足不燃性要求,是一种新型环保型板材。但该板存在着易弯曲变形,返卤泛霜,渗水吸潮等问题。
微晶泡沫陶瓷板是以尾矿渣、建筑垃圾、黏土、页岩、板岩、煤矸石、粉煤灰等工业固废为主要原材料,加入少量助溶剂以及发泡剂等外加化学助剂,经配料混合搅拌粉磨造粒成型高温煅烧切割成型等工序制成,其产品密度约360 kg/m3左右。微晶泡沫陶瓷是一种新型高科技的保温材料,现在国内建筑市场急需A级防火保温材料,微晶泡沫陶瓷市场潜力巨大。
目前,我国每年新建建筑20亿m2,按照建筑节能65%的战略目标要求,大规模应用建筑节能保温防火材料是大势所趋。防火绝热保温装饰产品作为墙体保温防火材料、设备外保温材料、屋顶保温材料有着巨大的市场份额和发展前景。公安部消防局2011]65号文件强调,2011年3月15日起,对已审批同意的在建工程,如建筑外保温墙采用易燃、可燃材料的,应提请政府组织有关主管部门督促建设单位拆除易燃、可燃材料保温材料;对已经审批同意但尚未开工的建设工程,建筑外保温墙采用易燃、可燃材料的,应督促建设单位更改设计,选用不燃材料,重新申报。这为无机防火保温的发展创造了巨大的市场空间。国民经济和社会发展第十二个五年规划指出2010年我国城镇化率为47.5%,“十二五”期间仍将保持每年0.8%的增长趋势,到“十二五”末期,将达到51.5%。①城镇化快速发展使新建建筑规模仍将持续大幅增加。“十二五”期间,全国城镇累计新建建筑面积将达到40~50亿m2。②城镇化快速发展直接带来对能源、资源的更多需求,迫切要求提高建筑能源利用效率,在保证合理舒适度的前提下,降低建筑能耗,这将直接表现为对既有居住建筑节能改造、可再生能源建筑应用、绿色建筑和绿色生态城(区)建设需求的急剧增长。
[1]张泽江.无机防火板材的现状与应用[J].消防技术与产品信息,2001(4):18~21.
[2]尤永斌.轻质高强的FM玻镁防火板[J].上海建材,2000(1):16~17.
[3]肖群芳,夏旺,苟洪珊,章银祥.外墙保温用保温板关键性能调研[J].建筑节能,2012(9):41~45.
[4]朱江,李国忠,王英姿.脱硫石膏/粉煤灰抹面材料的制备与研究[J].砖瓦,2012(8):32~35.
[5]范立瑛,姜伟,刘建飞.脱硫石膏砌块存在的问题及发展前景[J].砖瓦,2008(12):51~52.
[6]朱玉杰.机械生产菱镁建筑防火板的研究与生产实践[J].建筑人造板,2001(4):17~20.
[7]张红.我国硅酸钙水泥板产业发展呈现三大特点[J].混凝土世界,2012(5):25~26.
[8]吴欣,刘建勇.无机板防火隔墙耐火性能研究[J].建材世界,2012(5):84~87.
[9]孙福平,董艳辉,唐非.凝灰岩一次烧结仿花岗岩釉面泡沫陶瓷保温装饰材料的研究[J].陶瓷,2011(9):14~17.
[10]冯云.超规格蒸压砂加气自保温系统板材在多层钢结构应用与工艺创新[J].三新应用,2012(10):37~40.