建筑内部防火阻燃材料的具体性能及其应用分析

左 铭

伴随城市化进程不断加速，我国已经成为世界上高层建筑数量最多且增长最快的国家。但随之增长的还有每年建筑火灾事故。2022 年高层建筑火灾事故数量已经突破1.7 万起，增长趋势迅猛，我国对高层建筑火灾事故的关注力度也不断提升[1]。2023 年3 月20 日，国务院安全生产委员会办公室发布的《国务院安委会办公室关于开展高层建筑重大火灾风险专项整治的通知（安委办函〔2022〕37 号）》指出，要健全完善高层建筑火灾风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制，坚决防范遏制群死群伤重特大火灾事故。

防火阻燃材料在高层建筑中的应用可以有效遏制火灾的发生与蔓延，因此受到了大力关注[2]。鉴于此，本研究在认真贯彻落实习近平总书记关于安全生产和加强城市消防安全工作的重要指示精神基础上，深入分析了建筑内部防火阻燃材料的具体性能及其应用方案。

1 建筑内部防火阻燃材料应用的重要性

伴随社会的发展，传统单一的设计模式已然无法满足现代建筑发展的需求，设计人员纷纷探索“性能化设计”，以满足现代建筑的多元化需求，其中防火性能化设计便因为高层建筑防火事故的频繁发生而尤为受到重视。

消防安全是建筑项目施工的一大要点，也是保障建筑内居民人身与财产安全的基本要求。在实际建筑设计中，必须高度重视消防安全，严格按照建筑防火等级及其设计规范，进行建筑防火性能化设计，其中一项非常关键的内容在于防火阻燃材料的选择。以性能优越的防火阻燃材料代替建筑设计中所采用的可燃性装修材料，可以有效避免火势蔓延，降低火灾事故的影响。

防火阻燃材料的应用可以有效减缓火灾对建筑结构的破坏速度，延缓火灾蔓延至主要结构部件的时间，有助于保护建筑的结构完整性和稳定性，降低建筑在火灾中倒塌的风险。此外，防火阻燃材料具有较高的耐火性能，可以抵御高温和明火的侵袭。其特殊结构和化学特性使其在火灾中能够持久抵抗火焰和高温，减缓火势发展速度，提供更多的时间进行救援和灭火行动。防火阻燃材料还可有效地降低火灾发生时火势的蔓延速度和火灾扩散范围，为建筑内的人员提供更多逃生时间和逃生通道，对于保障人身安全至关重要，同时可以减少火灾造成的人员伤亡和生命财产损失。

2 防火阻燃材料的具体性能

2.1 高强度复合防火板

在国内普遍应用的防火阻燃材料中，高强度复合防火板的防火阻燃性能最佳，与其他防火阻燃材料相比具有明显优势[3]。此类防火板材通常为不均质夹芯结构，主要成分是氧化镁胶凝剂，在其中加入多元改性材料，之后对其进行特殊调凝，从而避免主成分在有氧气的环境下出现反卤现象。夹芯结构多选择轻质、耐火骨料，以提升高强度复合防火板的隔热、保温与防火性能，同时在不同层材料间布设一层耐火纤维网格布，进一步提升夹芯结构的耐火性能。一旦建筑内部出现火灾以后，高强度复合防火板可以在1200 ℃高温环境下完全不着火，满足国家防火检测的4 h 不燃A 级，具有非常好的安全性能。且因为材料为无机材料，在高温火煅烧下高强度复合防火板无烟无毒，具有良好的绿色环保性。

2.2 阻燃胶合板

阻燃胶合板又可称为防火胶合板，原材料主要为桦木、水曲柳、柞木、水青岗，含水率通常为6%～14%[4]。阻燃胶合板虽然以木材作为主要原料，但其在结构上进行了特殊处理，一般是对木段进行旋转切割形成单板，然后对单板做阻燃处理，再用胶粘剂进行胶合黏结，形成三层及以上奇数层的板状材料，可以有效提高整体的阻燃性能。以目前应用较为广泛的“新泽安”牌系列阻燃胶合板，其具有变形小、幅面大、表面贴木皮效果好、不易翘曲、横纹抗拉强度大等优势，其阻燃性能非常优越，且甲醛释放量可达到4.0 mg/100 g 以下。

2.3 耐火砖

耐火砖可简称为火砖，通常为定型耐火材料，由耐火黏土或其他耐火原料烧制而成，其耐火温度可达到1580 ～1770 ℃，通常具有一定形状与尺寸[5]。耐火砖所采用不同成分，其品质与特征将具有一定差异，常见有硅铝系耐火砖、碱性系列耐火砖、含碳耐火砖、含锆耐火砖、隔热耐火砖5 种。耐火砖在加工过程中通常需要放置发气剂、调节剂和气泡稳定剂，之后对其进行充分搅拌后，经过蒸压养护、发气膨胀等一系列工序最终定型而成。与传统墙体混凝土材料与空心黏土砖相比，耐火砖的容重非常低，且通过特殊计量配料加工后，其内部往往存在大量独立封闭的气孔，大大提升了耐火砖的保温性能，其保温性能相比普通混凝土与空心黏土砖相比，分别高4 ～8 倍、3 ～4 倍。

2.4 发泡橡塑保温材料

发泡橡塑保温材料主要成分有丁腈橡胶、聚氯乙烯，在制备过程中通常需要经过特殊发泡处理，使其可以用于建筑内部的冷热介质容器或导管。发泡橡塑保温材料不含有率氟化物，可满足ISO 14000国际环保认证要求，且采用的橡胶为高品质保温节能材料，具有非常低的热传导系数，可以充分发挥出对热介质的隔绝效果。再加之发泡橡塑保温材料为闭泡式结构，制备过程中采用了精控微发泡技术，有效提高了材料的泡孔闭泡率与均匀性，进一步提升了产品的导热能力与抗水汽渗透能力。橡塑的阻湿因子μ 值超过了3500，以其构成内置防水汽层，即使发泡橡塑保温材料出现外部划伤，也不会导致其整体隔汽性下降，具体性能指标，如表1 所示。

表1 发泡橡塑保温材料性能指标

2.5 防火涂料

防火涂料主要分为水性防火涂料和溶剂型防火涂料。水性防火涂料的环保性较好，适合室内使用。溶剂型防火涂料则适合室外使用，具有耐候性较强的特点。不同类型的防火涂料采用不同的基础原材料和添加剂配方制成。防火涂料的主要功能是增加物体的防火等级。根据国家标准《建筑材料燃烧性能分级》（GB 8624—2012）中的规定，建筑材料按其燃烧性能可以分为A1、A2、B、C 和D 共5 个等级。其中，A1 级最优，D 级最低。通过涂刷防火涂料，可将建筑材料的燃烧等级提高至A 级或B 级，有效降低火灾风险。

防火涂料的应用可有效阻止火势的扩散，建筑内部涂刷防火涂料可以形成保护膜，阻止火势向周围蔓延。同时，通过使用防火涂料可以将物体的防火等级提高至更高的级别，增加物体的防火性能和安全系数。防火涂料耐候性强、经久耐用，不会因温度变化、紫外线等因素导致品质下降，且防火涂料施工简便，可采用喷涂、刷涂等方式进行涂装，适用于不同材质和形状的物体表面。需要注意的是，防火涂料施工时应严格按照产品说明书和相关标准进行，确保涂料施工质量。同时，使用防火涂料不应替代其他建筑材料的防火措施，而应作为加强措施来使用。

2.6 防火玻璃

防火玻璃是一种具有防火功能的特殊玻璃，其在高温下能够保持完整性和稳定性，有效地防止火灾蔓延，达到防火控烟的效果。防火玻璃通常由多层玻璃、中间的隔离材料以及边缘密封系统组成。防火玻璃中的隔离材料主要为无机纤维、胶体或亚克力等。隔离夹层材料的应用通常取决于要求的防火级别、保温性能、透明度和强度等因素。根据国际标准，防火玻璃可以分为不同的防火级别，如A类、B 类、C 类。其中，C 类防火玻璃仅具有防火隔离功能，仅适用于无隔热要求的建筑材料应用要求。防火玻璃广泛应用于建筑和工业领域。在建筑中，防火玻璃用于门、窗、隔墙和通道等位置，以防止火灾蔓延并为逃生提供时间。在工业领域，防火玻璃用于炉窗、高温炉体和化学实验室等位置，以保护人员和设备免受火灾的危险。防火玻璃与传统的隔火材料相比，能够提供较好的采光效果，可长期使用，并能够适应各种建筑设计风格，并能够与其他材料配合使用，使得建筑更加美观。然而，防火玻璃的制造工艺与成本较高，其适用条件比较苛刻，且在应用中具有一定的施工难度，因此在防火玻璃使用中需做好建筑施工调查与技术分析应用工作。

3 建筑内部防火阻燃材料的工程应用

3.1 工程概况

本工程为某地信息化数据中心内部装修与防火阻燃材料应用，考虑到建筑内部空间的应用性，对内部防火性提出了较高的要求，根据建筑用途设计要求，该建筑工程内部的防火等级为丙类。

3.2 工程要求与材料应用

本工程建筑内部的防火阻燃材料的应用按照《建筑内部装修设计防火规范》（GB 50222—2017）进行设计，不同建筑内部不同部位的材料燃烧性能等级具有明显差异。其中，单层、多层民用建筑内部各部分的装修材料燃烧性能差异明显，建筑物机器场所的顶棚、墙面、地面、隔断、固定家具与其他装修装饰材料的燃烧性能均明显不同。此外，普通民用建筑与高层民用建筑和厂房等建筑之间也在相同建筑材料上有着不同的燃烧特性，因此需要根据建筑材料性能进行具体划分。

根据建筑材料的燃烧特性可分为A 级燃烧性能材料和B 级燃烧性能材料；第1，A 级燃烧性能材料可分为A1 级和A2 级，A1 级为不燃烧与不起明火的装修材料；A2 级为不燃烧材料且烟量满足《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB 8624—2012 的要求。第2，B 级燃烧性能材料分为B1 级难燃性材料，此类材料具有良好的阻燃性能，遇到明火后不易起火，从火源处移开后可迅速停止燃烧。B2 级为可燃性材料，此类材料具有一定的阻燃效果，但整体防火阻燃性并不强。考虑到本工程的建筑空间用途，建筑内部无窗房间可使用A 级阻燃材料以满足设计要求。其中，在建筑地上安全出口与顶棚、地面与墙面等应使用高级别的燃烧性能材料，提高内部防火阻燃的整体性能。

本工程在防火阻燃材料选择中还兼具了装修成本的实际要求，在满足建筑内部装修防火阻燃等级要求下，可选择使用如下类型的A 级和B 级燃烧性能材料。

一方面，在A 级材料选择中，可选择使用无机防火涂料、玻璃、彩钢板与GRG 石膏制品等。地面装饰面可选择使用花岗石、瓷砖、大理石、硫酸钙防静电地板和金属通风地板等。隔墙阻燃材料可选择使用灰砂砖、加气混凝土砌块和轻型龙骨硅酸钙板等。室内保温材料可选择使用玻璃纤维、岩棉和无机气凝胶毡。

另一方面，在B 级材料选择中，可使用乳胶涂料、木质吸音板、阻燃织物和难燃胶合板等。地面装饰材料可选择使用防静电环氧自流平、木基防静电地板、难燃PVC 等。保温阻燃材料可选择使用酚醛塑料、聚氯乙烯保温板等。

在信息化数据中心工程建筑内部防火阻燃材料应用中，需要根据建筑内部用途进行效仿改造，以满足防火阻燃材料的应用要求。信息化数据中心应满足基本的隔音要求，在此基础上需要使用阻燃材料对设备运行中热量传递的阻隔，且需要满足地面材料的防水性要求，鉴于此，本工程信息化数据中心建筑内部防火阻燃材料的使用情况如表2 所示。

表2 信息化数据中心建筑内部防火阻燃材料选择使用情况

4 结语

综上所述，建筑内部防火阻燃材料的选择与应用，要对相关材料的基本性能与应用方向进行全面了解，在综合建筑内部空间用途基础上，合理选择使用防火阻燃材料，从而最大程度地降低建筑内部火灾发生率，避免因建筑火灾事故的发生造成经济财产损失与人员伤亡，通过有效的建筑防火阻燃材料选择与应用，提高建筑防火效果。