對建筑保溫隔熱材料與建筑防火性能的分析

鄭大發 王紅利

永城市消防救援大隊

1 引言

社會經濟的發展推動了建筑行業的發展，但伴隨著資源枯竭和環境惡化，國家對建筑行業提出了節能環保的要求。但就實際情況，我國建筑火災事故的發生次數較多，究其原因，主要是環境、防火等安全防火措施不健全，使建筑物的整體性能受到了影響，導致節約能源和環境保護成為了一句空談。因此，對建筑保溫隔熱材料與建筑防火性能進行分析，希望為相關行業提供借鑒。

2 建筑保溫隔熱材料發展現狀

建筑保溫隔熱材料與普通建筑材料相比，具有節能、環保等方面的優勢，與此同時，其導熱系數也低于普通材料，故將其應用于建筑工程領域，有助于降低能源損耗。但應用這種材料，對建筑結構提出了嚴格的要求。就當前實際情況來看，我國建筑保溫材料尚處在高速發展之中，將溫度、形態結構作為依據，我們可以將其分為兩個類型，分別為有機保溫隔熱材料和無機保溫材料。其中有機保溫隔熱材料發展趨勢較好，在建筑市場上所占的比重不斷擴大。與此同時，材料結構空間也呈現出多元化的特點。纖維狀、多孔狀、粉末狀就是典型代表。不同結構的保溫隔熱材料，通過對結構空間保溫隔熱原理的有效利用，使材料性能大幅度提升，為應用目標的達成創造了有利的條件。

3 建筑保溫隔熱材料與建筑防火性能的分析

保持建筑物內部的溫度，并對熱流的傳遞進行阻隔，是材料的主要性能。故與普通材料相比，這種材料擁有更大的導熱系數和熱阻值。從實際用途上看，就是在冬季使熱流始終在內部流動，在夏季對外界熱流進行抵御。值得注意的是，這種材料在遇水后，其內部結構會發生變化，性能也會因此受到影響，故在應用這種材料時，應對其進行防水保護，同時，還要不斷提高材料的安全性，使材料的防火要求得到滿足[1]。

3.1 保溫隔熱材料的結構與傳熱原理

目前，保溫隔熱材料的主要結構為多孔結構，究其原因，主要是這種結構具有諸多方面的優勢，與其他結構相比，多孔結構擁有更小的導熱系數，其質量也相對較輕。但與此同時，這種結構的吸水能力相對偏高，一旦吸水，其內部結構和使用性能就會發生改變。氣相和固相是其結構的組成部分，可以將其存在方式分為以下幾種：（1）固相相連；（2）氣相和固相均相連；（3）氣相相連。在這三種結構存在方式中，第三種結構的保溫性能最為顯著。

3.2 保溫材料與防火性能的適應性分析

在建筑材料中，防火性能是一項重要的指標，如果其防火性能與標準不符，則屬于不合格產品，通過查閱資料得知，建筑材料防火性能不佳，是導致建筑發生火災事故的重要原因之一，由此可見，建筑材料防火性能的高低，與人民群眾安全存在密切的關聯。現階段，國家對于建筑防火性能非常重視，要求建筑企業加強材料管理，并研究高防火性能等級的建筑材料。日常管理指的是通過加強材料管理，消除火災隱患。但是這種措施，無法從源頭上杜絕火災事故。想要從根源上消除火災隱患，只能將提升材料防火性能作為切入點。保溫材料燃燒性能成為了時下的研究重點。我國目前以防火性能為標準，將保溫材料分為了三個級別，由B1、B2和B3代表，其中B1代表難燃、B2代表可燃、B3代表易燃。無機材料與有機材料相比，具有不易燃的特點，故研究人員對無機材料進行了研究，并在此基礎上開發了不易燃的建筑保溫材料。但這種材料在保溫效果上卻遠遠不如有機材料。故研究者更換了思路，決定在保溫隔熱性能良好的有機材料中添加阻燃劑，以達成預期的目的。但阻燃劑價格高昂，與經濟性原則不符。再加上部分工廠所生產的阻燃劑，屬于質量不達標的產品，為火災事故隱患的發生埋下了伏筆。接下來，筆者對幾種常用建筑保溫隔熱材料的防火性能進行分析，如下所述。

3.2.1 泡沫玻璃

這種材料的組成部分包括泡沫和玻璃，屬于一種新型材料。與其他材料相比，該材料的吸水性、機械、容量和導熱系數等性能較為優越，故在現代建筑工程中實現了應用。應用結果表明，該材料的應用，有助于保持室內溫度，并降低資源的損耗。但值得注意的是，其生產成本較高，故無法實現大規模的生產和普及，需要對材料生產工藝進行創新，方能促進其發展。

3.2.2 聚苯乙烯泡沫板

這種材料屬于有機材料的重要組成部分，具有十分良好的保溫能力，其原因在于材料的導熱系數偏低。同時，材料生產和安裝較為方便，經濟性好，故被建筑工程大量應用。但聚苯乙烯泡沫板的防火性能偏差，其等級僅為B2，無法適用于高防火要求的建筑工程之中。究其原因，主要是材料中蘊藏著大量的碳元素，這種元素在與火接觸后，會起到助燃作用，如果防火處理不當，聚苯乙烯泡沫板很容易成為火災事故的誘因。近些年，伴隨著相關規定的出臺，這種防火性能不佳的材料，逐漸被市場所淘汰[2]。

3.2.3 礦巖棉

這種材料是無機材料的代表，其防火性能等級為B1，且導熱系數偏低，故在工業領域應用廣泛。但這種材料同樣存在缺點，具體表現為材料體積較大，且吸水性高，如果使用不當，容易導致漏水和滲水現象的發生，故無法被應用于住宅建筑之中。

3.2.4 酚醛樹脂發泡材料

這種材料屬于新型保溫隔熱材料，由高分子材料構成，目前被廣泛應用于建筑工程領域。酚醛樹脂發泡材料由多種材料構成，通過添加劑的使用，其功能愈加豐富，其防火等級也隨之提升。與有機或無機材料相比，這種材料的優勢十分顯著。具體表現為該材料不僅保溫隔熱性能優越，還具備高等級的防火性能，屬于一種節能型材料，安裝難度相對較低。故該材料成為了當前最熱門的保溫隔熱材料，被視作保溫隔熱材料未來發展的趨勢。

3.2.5 聚氨酯外墻保溫

這種材料屬于一種有機材料，與普通有機材料相比，其導熱系數相對偏低，最大不超過0.025W/（m2·K）。如果僅考慮材料的導熱系數，可以將其作為主要選擇。聚氨酯外墻保溫通常被貼在墻體表面。除了導熱系數之外，其優勢還體現在強度和防水性能方面。這種材料的缺點為防火性能較低，但通過阻燃劑的使用，其防火性能會有所增強，但提升幅度并不明顯，再加上其燃燒后會釋放毒氣，一旦發生火災，這些毒氣就會成為威脅人民群眾生命安全的夢魘，故這種材料的實際應用較少。

3.2.6 STP真空絕熱板

這種材料屬于一種組合材料，其組成部分為真空保護層和填充芯材，通過粘結劑的使用，使二者相連進而制成這種材料。STP真空絕熱板是現階段最為先進的保溫隔熱材料，其具有以下方面的優勢：（1）良好的防火性能；（2）節能；（3）質量輕；（4）環保；（5）導熱系數低；（6）使用年限長。據了解得知，這種材料的使用年限與建筑壽命大致相同，故成為了建筑保溫隔熱材料未來發展的趨勢。但這種材料也存在著生產成本高的缺點，無法實現大規模的普及應用[3]。

4 建筑保溫隔熱材料防火適應性控制要點

建筑保溫隔熱材料防火適應性控制要點如下所述。

4.1 減少對低防火性能等級材料的使用

通過查閱相關資料得知，我國高層建筑火災事故發生頻率較高，而外墻隔熱材料防火性能差，是導致火災事故頻繁發生的重要原因。與國外相比，國內建筑企業為控制工程造價，在選擇保溫隔熱材料時，多以價格為基準，所選材料的防火性能等級與標準不符。故為了從根源上杜絕火災事故，建筑企業應改變傳統的思想觀念，盡量選擇優質的保溫隔熱材料，以保證居民的安全。

4.2 加大研究力度，出臺相關標準

國家應出臺相關標準，對建筑保溫材料的防火性能等級進行規定，以減少低防火性能等級材料在建筑工程中的應用。這是控制火災事故的有效手段。此外，還要加大研究力度，在現有保溫隔熱材料的基礎上，研發全新的材料，在兼具傳統材料優勢的同時，克服其缺點。我國要求高度超過100m 的建筑，其保溫隔熱材料的防火性能等級為A級，而低于這個高度的建筑，對于材料防火性能的要求會逐漸下降。

5 結論

綜上所述，在新時期背景下，國家和群眾對建筑保溫隔熱材料防火性能提出了更高的要求。為此應基于現有材料的特點，從日常管理和材料研發層面著手，提升材料的防火性能，實現對火災事故的有效預防和控制，從而保證人民群眾的健康和財產安全。