新型防火材料在建筑设计中的应用

张 蔷

山东省泰安市消防救援支队（271000）

1 新型建筑防火材料

1.1 聚苯乙烯挤塑板

聚苯乙烯挤塑板具有较好的吸水率、密度，结构呈现出鼻孔蜂窝状，蒸汽透气系数、导热系数等参数明显低于同类型其他保温材料。聚苯乙烯挤塑板的特点有抗老化、不透气、硬度好、价格低、质地较轻等优点，被广泛应用在建筑行业的机场、铁路、公路的保温防冻工程建设中。

1.2 保温砂浆

保温砂浆的骨料是各种较为轻质的材料，胶凝料是水泥，并掺杂一些改性添加剂，经过充分搅拌之后混合而成的预拌干粉砂浆[1]。保温砂浆被广泛应用在建筑的外墙保温中，且具有耐久性与施工便利等明显的优点。

1.3 酚醛泡沫

酚醛泡沫是在国际上已被公认为发展前景看好的建筑新型保温材料。这种新型材料和高分子的树脂有所不同，遇到明火不燃烧，不易熔化，也不会散发出一定的有毒烟雾，且具有节能环保、耐腐蚀、价格低廉、质量轻等优点。

1.4 泡沫板

泡沫板又称EPS板，是可发性聚苯乙烯板的一种简称，原料经过预发、熟化、成型与切割等工艺加工制成，可以作为不同形状、不同密度泡沫塑料制品的原材料，也可以用作生产泡沫板材。从建筑材料的性能来说，保温性能较好的材料能够收集较多热量，且梯度变化比较小，耗损量会得到一定的控制，能够平衡室温。泡沫板的黏结性和随意性较好，能够避免风压撕裂与墙皮脱落等，还能够避免板材的拼接变形问题。使用泡沫板，主体墙和有机物之间有反应形成的化合物，可深入到主体墙的空隙，形成共同体，提升干态的黏结性，能够保证湿态的黏结保值。

2 特殊性建筑结构防火要点

2.1 木结构建筑结构的防火要点

木结构在南方建筑结构中较为常见。一些建筑也会采用木质原材料，但木质的建筑施工材料易燃性质明显，且结构自身不便于防火设计。轻质木结构，对结构设计要求较高，并需要在建筑构件上包覆一定的阻燃材料，以保障木质结构的防火性能。

2.2 钢结构建筑结构的防火要点

钢结构材料性质较为稳定，具有自重较轻、强度高的特点，被广泛应用在建筑施工中。但是，钢结构遇到火灾事故，也同木结构相似，主要是因为其遇到高温会变形，甚至是出现倒塌问题。对此，钢结构防火设计应该按照其耐火极限来确定，提升钢结构建筑的耐火极限与防火保护等级。

3 新型防火材料

3.1 防火玻璃

近几年，防火玻璃是一种被广泛使用的新型防火建筑材料。防火玻璃的主要安装位置是在室内最顶端以及建筑的区域间隔处。防火玻璃可以在发生火灾时有效隔绝火灾产生的烟雾，能够降低烟雾对于火灾现场被困人员的伤害。除此之外，防火玻璃还可以制作防火窗和防火门，在一定程度上可以有效地减少火灾对于建筑使用人员的伤害。然而在实际的应用过程中，设计师和安装人员经常会出现意见上的分歧，这就导致实际安装的防火玻璃功能未能达到预期的效果[2]。在防火设计过程中，包裹防火玻璃的框架和支撑材料并不具有良好的防火耐高温性能，这就导致防火玻璃门、窗没有达到防火要求，影响了建筑物整体的防火性能。

3.2 金属复合板材

金属复合板材是目前建筑行业中使用较为多的建筑材料之一，主要是由专门的芯片与金属板结合而成。这类金属复合板材经由专业流水线进行加工，增加金属复合板材整体的牢固性和稳定性。金属复合板材主要包括基苯乙烯复合夹心板以及铝塑复合板等，目前这类金属复合板材在建筑行业得到了广泛的应用，部分特定建筑会在隔离房屋结构、外墙体以及屋顶结构中使用这种金属复合板材进行施工建造，运用这类材料建造的结构够具有轻便和小巧的特征。同时，这类金属复合板材的主要制作材料都具有良好的防火性或不可燃性，可以有效地降低火灾对于建筑和使用者造成的伤害。然而金属复合板材的结构在发生火灾时对于高温的抵抗力较差，会出现滴液现象，高温还会导致金属复合板材出现变形，并且产生浓烟，这种情况在一定程度上增加了受困者的逃生难度。

3.3 无机复合板

无机复合板近年来在建筑行业也得到了广泛的使用，在建筑行业中的使用频率非常高。主要原因是无机复合板的价格相对低廉，并且无机复合板的生产原材不属于昂贵的材料，所以比较容易进行大面积推广。无机复合板具有非常良好的可塑性，施工人员能够按照建筑的需求改变材料的形状[3]。伴随科技的进步，国内无机复合板的应用和制作技术在不断地提升，建筑的防火性能也在不断提升。然而这种复合板材在实际的使用过程中存在一些弊端，这种板材主要采用手工制作的方式，无法进行专业流水线生产、无法在规定时间内进行大批量生产及无法满足建筑市场对无机复合板的需求，这种情况制约了无机复合板的大面积推广。

3.4 硅酸铝纤维

硅酸铝纤维是建筑新型耐火材料，纤维质量较轻，被作为一种填充物，在建筑出现火灾险情时能够降低危险等级，从而给建筑内的使用者一定的逃离时间，降低建筑受灾程度。但是，需要强调的是，硅酸铝纤维虽然能够反复使用，降低建造成本，但是若在使用中出现火灾则会增大硅酸铝体积，进而因产生裂缝而影响到后期使用。硅酸铝纤维保温材料在使用过程中，还要注意其与建筑部件的空隙问题，避免硅酸铝纤维内部出现热量损耗而影响到建筑耐用性，这是避免出现建筑潜在危险的关键点。

3.5 复合型轻质材料

3.5.1 新型石膏板材

石膏具有良好的保温、隔热以及防火性能，目前在防火设计中得到了广泛地使用。传统石膏板材耐火性相对较差，针对此问题，在新型石膏板材中加入了适量的耐火材料以及玻璃纤维，有效地改善了石膏的耐火性。石膏主要应用在建筑的吊顶和墙体中，发生火灾时石膏中的结晶水会出现脱离，遇到高温后蒸发产生水幕，这一系列反应会吸收大量的热量，降低周围的温度，阻止了火灾的蔓延[4]。

3.5.2 新型阻燃剂

阻燃剂保障了易燃物的防火性能，其归根结底是一种化工助剂，阻燃效果明显，遇到明火不会燃烧，也不会伤害到人体。这种新型阻燃剂应用在建筑施工中，能够保护建筑主体的耐火性能，阻止燃烧的火焰迅速传播。

3.5.3 新型防火板

新型防火板的抗腐蚀性能、防火性能与吸声性能较强，且材料不易燃，具有隔热性能与强度，密度体积和成本价格较低，施工操作简单便捷，具有较强的实用价值。

3.6 轻质砌块与板材

3.6.1 粉煤灰墙体材料

粉煤灰墙体材料主要成分是无机原料，按照原料成本不同被分为两种类型，一种是灰砌块，另一种是小型的空心砌块，具有较高的防火性能。

3.6.2 加气混凝土的砌块与板材

这种防火材料的原材料是钙质材料与硅质材料，因其添加了一定的发气剂，也被称之为发气混凝土。这种新型防火材料常被用于建筑墙体施工中，涉及到砌块与板材的基础形态，具有较好的保温耐火性能。

4 结语

科学的防火设计是保障建筑行业消防安全的基础。新型建筑材料的研发和使用为建筑防火设计提供了新的发展道路，建筑行业需要提高对于新型防火材料的重视程度。与此同时，还需要不断加强防火设计人员的职业素养，严格把控每一个工作环节，保证消防安全，避免火灾事故的发生。