■熊曉芬 ■中南建筑設(shè)計院股份有限公司,湖北 武漢 430071
在我國經(jīng)濟(jì)繁榮發(fā)展的今天,各個行業(yè)都欣欣向榮,建筑行業(yè)更是突飛猛進(jìn),我國建筑方面的變化可以說是日新月異。但是建筑行業(yè)飛速發(fā)展的同時,也給我們帶來了新的問題——消防安全隱患。為了消除建筑中存在的消防安全隱患,保障人們的人身安全和財產(chǎn)安全,在保障建筑本身安全性和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,如何選用合適的建筑防火材料在最大程度上降低火災(zāi)隱患、延緩火勢的蔓延時間就成為了重點關(guān)注的問題。本文以消除建筑中的消防安全隱患為出發(fā)點,重點分析了目前常見的新型的建筑防火材料的特性,尤其是新型的復(fù)合性防火材料的特性及發(fā)展方向。
新型的建筑防火材料與傳統(tǒng)的建筑防火材料相比,有著更好的耐火特性和耐候特性,并且具有無毒輕質(zhì)的特點,隔熱性能、保溫性能和吸聲性能都更加出色。新型的建筑防火材料多是采用輕質(zhì)復(fù)合材料,與傳統(tǒng)建筑材料相比,輕質(zhì)復(fù)合材料重量更輕,體積更小,同時抗沖擊強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度大大增高。這種輕質(zhì)復(fù)合材料耐冷熱性能好,受到環(huán)境氣溫的影響小,高溫環(huán)境下不易燃燒。這種新型的建筑防火材料如果能夠廣泛的投入使用,必然會大大的降低建筑火災(zāi)的發(fā)生幾率,有效的保證居民的人身安全和財產(chǎn)安全,也能夠保障建筑物的安全。雖然目前市場上存在一部分的新型建筑防火材料,但是這些還遠(yuǎn)不能滿足目前建筑市場的需求。這就要求相關(guān)行業(yè)更加重視發(fā)展新型建筑防火材料,提升新型建筑防火材料的整體性能,重視新型防火材料的質(zhì)量監(jiān)督,降低新型防火材料的生產(chǎn)成本,增加新型防火材料的應(yīng)用范圍。
(1)石膏。石膏因為具有保溫、隔熱、耐火、吸聲、輕質(zhì)等特點,在建筑過程中被廣泛應(yīng)用。石膏制品是典型的輕質(zhì)復(fù)合材料,石膏制品的原理是通過硬化無機(jī)質(zhì)材料(石膏)得到二水石膏,這種二水石膏中含有大量的結(jié)晶水,當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時,結(jié)晶水能吸收大量熱能,同時形成水蒸氣氣幕,有效的阻止火勢蔓延。更可貴的是,這種二水石膏在脫水后仍然能防止火災(zāi)發(fā)生擴(kuò)大。無水石膏在遇水之后能夠迅速凝結(jié)硬化,體積膨脹,還會產(chǎn)生較大的空隙,更好的阻隔火勢蔓延。由于石膏制品這些優(yōu)秀的防火特性,在建筑過程中被廣泛應(yīng)用到高層建筑的墻體和吊頂中。
(2)天然纖維。天然纖維因為其良好的阻燃性,也是被廣泛應(yīng)用的新型防火材料。天然纖維無毒無色、透明無異味,經(jīng)常與其他建筑施工材料混合使用。天然纖維在與其他建筑材料混合使用時,阻燃性能還會得到增強(qiáng),更大程度上減小了火災(zāi)發(fā)生的幾率。但是這也要求建筑施工中要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),防火材料必須達(dá)到建筑施工標(biāo)準(zhǔn),這樣才能更好地保證人身和建筑安全。
(3)鋼絲網(wǎng)夾芯復(fù)合板材。鋼絲網(wǎng)夾芯復(fù)合板是用混凝土作面層和結(jié)構(gòu)層或者以輕質(zhì)板材為覆面板,輕質(zhì)保溫材料作芯材所構(gòu)成的復(fù)合板材。鋼絲網(wǎng)夾芯復(fù)合板材由于所用的芯材不同,形成了兩種不同的板材:以聚苯乙烯泡沫為芯材的鋼絲網(wǎng)架泡沫塑料夾芯板,這種板材有很好的阻燃性能;以半硬質(zhì)巖棉板為芯材的鋼絲網(wǎng)架巖棉夾芯板,這種板材主要運(yùn)用在建筑物墻體中,減薄墻體厚度,減輕墻體重量。
(1)巖棉和礦渣棉。將天然巖石在高溫環(huán)境下鍛造成巖棉和礦渣棉,利用天然巖石導(dǎo)熱系數(shù)低、無燃點、抗溫縮性能強(qiáng)和熔點高的特性,成為新興建筑防火材料中被廣泛應(yīng)用的建筑材料。巖棉和礦渣棉有防火、吸音、隔熱隔音、保溫等特點,在火災(zāi)發(fā)生時能夠成為一道建筑結(jié)構(gòu)中天然的防火屏障。而且?guī)r棉、礦渣棉的成本低、造價低,相比其他材料更加環(huán)保,隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展,巖棉、礦渣棉都會迎來更加廣闊的發(fā)展空間。
(2)硅酸鈣。硅酸鈣是一種新型的不燃材料,硅酸鈣的穩(wěn)定性、耐火性和耐熱性相比其他的建筑防火材料,都有十分明顯的優(yōu)勢。硅酸鈣板是以高標(biāo)準(zhǔn)的水泥為基體材料,添加鈣質(zhì)材料和硅質(zhì)材料,同時加入天然纖維增加強(qiáng)性,形成新的輕質(zhì)防火材料板材。硅酸鈣板由于其優(yōu)勢明顯的防火性能,經(jīng)常被用在公用、民用高層及超高層建筑的隔墻和吊頂中。
(3)硅酸鋁纖維。硅酸鋁纖維是一種新型的輕質(zhì)耐火材料,又被成為陶瓷棉。這種硅酸鋁纖維的原材料是天然焦寶石制成的棉絲狀無機(jī)纖維,也是一種十分有效的耐火材料,優(yōu)點是導(dǎo)熱性低、抗壓性高。由于其輕質(zhì)的特點,搬運(yùn)方便,施工量小,能被反復(fù)利用。硅酸鋁纖維在建筑施工中經(jīng)常被用于防火門、吊頂和玻璃木窗的隔熱層中,起到隔熱防火的作用。
(1)加氣混凝土砌塊及板材。加氣混凝土又被稱為發(fā)氣混凝土,因為其質(zhì)量輕、吸音效果好、保溫性能好等優(yōu)點,是目前發(fā)展前景十分廣闊的新型建筑防火材料。加氣混凝土的原料是含鈣材料、含硅材料和發(fā)氣劑等,主要作用是砌塊和條板兩種,既能用保溫材料,又可以做承重墻體。
(2)粉煤灰墻體材料。粉煤灰墻體材料的原料是利用火力發(fā)電廠中廢棄的工業(yè)固體,也可以是燃煤電廠的煙氣中的細(xì)微煙灰等火山灰質(zhì)材料,粉煤灰墻體材料可分為小型的空心砌磚和灰砌磚,主要用于建筑物填充制品、混凝土修路和農(nóng)業(yè)精細(xì)作用中。前者的主要制成原料為粉煤灰、水泥等,詳細(xì)又可以分成有承重、非承重民用砌塊兩種,在建筑中的應(yīng)用十分廣泛。粉煤灰砌塊主要原料為石膏、石灰、粉煤灰等,主要在工業(yè)、建筑墻體等方面進(jìn)行應(yīng)用。
隨著全社會對環(huán)保意識的逐漸加強(qiáng),人們對板材的環(huán)保要求逐漸增高,未來的趨勢主要為板材無機(jī)化及輕質(zhì)化。
通過阻燃的材料來實現(xiàn)高分子材料于現(xiàn)代建筑中的使用。阻燃高分子材料目前受到了來自阻燃標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保法規(guī)的雙重挑戰(zhàn),故而阻燃材料若要使用必須符合這兩個要求。
阻燃劑作為防火涂料的重要組成,未來的趨勢是合理配置多個阻燃劑,共同發(fā)揮作用;開發(fā)高效、全面的脫水成炭催化劑和發(fā)泡劑;膨脹型和非膨脹型的防火涂料互相結(jié)合;提高防火材料的性能;無機(jī)無鹵膨脹型的防火涂料。
綠色防火材料技術(shù)主要是運(yùn)用的可循環(huán)的材料或者是可再生的資源,如潔凈阻燃的技術(shù),此類技術(shù)能夠滿足阻燃材料的低煙、低毒及無污染性,研制后將使建筑防火材料的防火性大大提高,從而降低起火幾率,也能夠為火場的疏散逃生提供有利條件。
綜上所述,新型建筑防火材料因其良好的特性,得到越來越廣泛的應(yīng)用。為了保證居民人身健康和建筑消防安全,必須重視新型防火材料的科學(xué)合理選擇,將火災(zāi)的發(fā)生幾率降到最低。
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