【消防】復合型材料保溫阻燃兼顧 或可傾力消防難題
慧聰消防網(wǎng)訊 近年來,我國成為世界上建筑業(yè)發(fā)展最快的國家之一,預計2014年我國將占到全球保溫材料市場的29%,目前我國是世界上保溫材料需求最多的國家。
據(jù)中國復合材料學會科技發(fā)展與咨詢委員會委員趙鴻漢介紹,建筑用保溫材料大致可分為無機類和有機類。常用的無機類外墻外保溫材料有巖棉、珍珠巖、發(fā)泡水泥(混凝土)、泡沫玻璃和玻化微珠等,雖然有很好的防火性能,但因?qū)嵯禂?shù)偏高,使用厚度必然加大,增加建筑負荷和建筑成本。有機類外墻保溫材料有聚苯乙烯泡沫(PS,分EPS、XPS二類)、聚氨酯泡沫(PU)和酚醛泡沫(PF)等,具有密度小、導熱系數(shù)低和施工方便等優(yōu)點。EPS、XPS燃燒等級為B2級(可燃),受熱80℃以上會出現(xiàn)融熔軟化、收縮滴落,著火后濃煙滾滾并產(chǎn)生毒氣。PU燃燒等級也是B2級,雖軟化溫度略高(110℃),也無熔滴現(xiàn)象,但著火后產(chǎn)生的煙毒氣體危害巨大。
上世紀80年代,國外科學家通過對酚醛樹脂及其制品進行研究,發(fā)現(xiàn)它們具有突出的難燃、無煙、無毒特性(簡稱FST特性),制成的酚醛泡沫的難燃程度比聚苯乙稀泡沫和聚氨酯泡沫要好。厚度僅30mm的PF平板經(jīng)受1700℃火焰噴射10分鐘后,僅表面略有炭化卻燒不穿,既不著火也不散發(fā)濃煙和毒氣。
據(jù)了解,上世紀90年代以來,包括PF在內(nèi)的酚醛復合材料得到很大發(fā)展,首先受到英、美等國家軍方重視,將其用于航空航天、國防軍工領(lǐng)域中。后來PF又被應用于船舶、車站、油井等防火要求嚴格的場所,并逐步推向醫(yī)院、體育設(shè)施和大樓住房等公共與民用建筑領(lǐng)域。PF由于導熱系數(shù)低,相比傳統(tǒng)的保溫材料如巖礦棉、玻璃棉和膨脹珍珠巖等,其節(jié)能保溫性能高約1倍。人們公認其節(jié)能保溫性能居于所有保溫材料之首,也有人稱其為“保溫之王”或第三代保溫材料。如膨脹珍珠巖保溫層厚度需60mm,而PF只需25mm就可達到同樣保溫效果。
近年來,我國重大火災事故不斷發(fā)生,分析著火的主要原因,與其使用易燃材料有很大關(guān)系。濟南大學酚醛技術(shù)中心開發(fā)、研制并生產(chǎn)的高效、常溫發(fā)泡酚醛樹脂及專用固化劑不需要加熱,即能在較低溫度(-5℃以上)下發(fā)泡與固化,泡沫生產(chǎn)成本低,操作工藝簡便,不僅能在工廠生產(chǎn),而且可進行現(xiàn)場施工和野外作業(yè),現(xiàn)已成為我國新一代的高效保溫材料。該保溫材料在國內(nèi)首先實現(xiàn)現(xiàn)場野外保溫作業(yè),已在兗礦集團、山東電力、濟南鋼廠、中原油田、華東石油管理局等單位的保溫工程中使用,取得了較好的經(jīng)濟與社會效益。
在此基礎(chǔ)上,濟南大學酚醛技術(shù)中心采用先進的生產(chǎn)工藝技術(shù),即用連續(xù)式生產(chǎn)工藝代替落后的間歇式生產(chǎn)工藝。2002年10月,PF泡沫復合板在國內(nèi)率先實現(xiàn)了連續(xù)化生產(chǎn),產(chǎn)品成功應用于中央空調(diào)通風系統(tǒng),受到了暖通設(shè)計專家和商家的好評。2004年,酚醛樹脂生產(chǎn)技術(shù)和連續(xù)發(fā)泡復合技術(shù)通過了國家建筑材料新產(chǎn)品新技術(shù)鑒定。2005年,酚醛樹脂生產(chǎn)技術(shù)和連續(xù)發(fā)泡復合技術(shù)榮獲國家建筑材料科技進步二等獎。專家給予的評價是:酚醛樹脂生產(chǎn)技術(shù)和連續(xù)發(fā)泡復合技術(shù)達到國內(nèi)領(lǐng)先水平、國際先進水平;產(chǎn)品符合企業(yè)和國家相關(guān)標準。用該產(chǎn)品制作的通風管道,具有絕熱耐用、質(zhì)輕節(jié)能、美觀清潔、防火防水、簡便省工等特點,各項性能指標均符合行業(yè)及國家相關(guān)標準和規(guī)范要求。目前,該產(chǎn)品已應用于北京市地鐵改造、新建工程(地鐵5號線、10號線、奧運支線等)、水立方等體育場館,以及會展中心、商場超市、醫(yī)院、學校及老舊小區(qū)房屋改造等公共設(shè)施的暖通系統(tǒng)。
雖然我國目前生產(chǎn)的PF與國外相比,在工藝技術(shù)和施工應用上還存在一定差距,但在提高防火性能方面,國內(nèi)已有3家企業(yè)研發(fā)的復合型PF板,經(jīng)過國家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的檢測,其燃燒性能達到GB8624A級。尤其值得關(guān)注的是,近年來我國有關(guān)科研單位和企業(yè)在酚醛樹脂改性和發(fā)泡技術(shù)方面已有了新的突破,其一是克服了PF粉化掉渣、脆性大和強度低的缺點;其二是PF的成本不斷降低,更接近PS;其三是產(chǎn)品的pH值接近中性,對金屬無腐蝕性。
在現(xiàn)有綜合實力下,外墻外保溫材料的效能很難兩全。是要兼顧建筑節(jié)能保溫,還是完全向消除消防隱患傾斜?在這場爭論中,到底哪種材料能在建筑外墻保溫系統(tǒng)中占據(jù)絕對優(yōu)勢,目前還無法下結(jié)論。在中國絕熱節(jié)能材料協(xié)會常務(wù)副會長胡小媛看來,現(xiàn)有無機保溫材料研究重點應放在減少生產(chǎn)過程中能源的消耗、限制灰塵和纖維的排放、減少黏結(jié)劑的用量。有機保溫材料研究重點應放在找出更合適的發(fā)泡劑,改進材料的阻燃性能和降低材料的生產(chǎn)成本。