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避免火灾:从建筑外墙保温材料做起 免费猫

发布时间:2020-02-17 13:00:15 阅读: 来源:衬胶设备厂家

避免火灾:从建筑外墙保温材料做起

目前,我国建筑外墙保温所用材料主要为聚苯乙烯、聚氨酯等有机材料,以及岩棉、玻璃棉等无机材料。上述有机材料具有耐热差、耐老化性能差、易燃烧和燃烧时释放大量热量、产生有毒烟气、加速大火蔓延等诸多缺点。上述无机材料(如纤维保温材料有粉尘和细小纤维)既污染空气又易滋生细菌,对人身健康易造成危害。为了保证建筑采用既绝热、防火,又对人身健康无害的外墙保温材料,从各种试验表明,酚醛泡沫可以达到这种要求。

酚醛泡沫(PhenolicFoams,简称PF)被誉为“保温之王”,具有容量轻、绝热性好、刚性大、尺寸稳定性好等特点,并且它有与铝相似的膨胀系数,属于难燃物质,燃烧时仅产生少量一氧化碳有毒气体,发烟量低、不会熔融、无滴落物,其生产成本更是低廉。1942年,酚醛泡沫塑料已在实验室制成。二战初期,德国将酚醛泡沫用于航空工业,作为轻木的代替品。同期,英国的泡沫橡胶公司也研制出酚醛泡沫塑料,主要用于漂浮方面。1945年,美国的联合碳化物(UCC)公司开始对低密度酚醛泡沫及其树脂的生产技术进行研究。酚醛泡沫塑料的生产方法有湿法和干法两种。湿法是以甲阶酚醛树脂为基础,其可发性树脂体系为液态,欧美常采用此法制造酚醛泡沫塑料。湿法生产酚醛泡沫塑料中,最有代表性的是诺贝尔炸药公司、联合碳化物(UCC)和艾斯奇姆(Icechim)等公司生产的泡沫塑料,其原料合成和泡沫制备工艺大体相同,只是控制泡沫密度的方法有所区别。干法酚醛泡沫是以热塑性树脂为基础,其可发性树脂体系为固态,这是前苏联首先开发研制的另一条生产路线,20世纪50年代末实现批量生产,目前应用量也较少。

20世纪80年代,国外科学家通过对酚醛树脂及其制品进行研究,发现它们具有突出的难燃、低烟、低毒特性和优异的耐热性。20世纪90年代以来,包括酚醛泡沫在内的酚醛复合材料得到很大发展,首先受到英、美等国家军方重视,将其用于航天航空、国防军工领域,后又被应用于民用飞机、船舶、车站、油井等防火要求严格的场所,并逐步推向高层建筑、医院、体育设施等领域。1961年,我国兵器工业部第53研究所对干法酚醛泡沫塑料进行了研究,并成功地应用于军工方面。20世纪80年代,我国对湿法酚醛泡沫塑料的研究开始起步,并在20世纪90年代初步实现工业化生产,较有代表性的单位(除军工科研所外)有济南大学(原山东建材学院)、北京化工大学、山东圣泉化工股份公司、厦门高特材料公司、山东金光集团、山东华海公司等。酚醛泡沫早期应用于导弹及火箭头的保温方面。近些年来,由于高层建筑、交通运输、舰船、航空、空间技术等方面对合成泡沫塑料的热稳定性和耐燃性提出了严格要求,使得酚醛泡沫得到广泛关注和迅速发展。现在,酚醛泡沫作为一种新型的多用途泡沫材料,以其耐热、难燃、自熄、耐火焰穿透、遇火无滴落物和防止火灾蔓延的阻火性能等优点,引起了人们的高度重视。人们重新认识到利用它的耐燃性制作成绝热保温材料在高层建筑、高温隔热、超低温保冷领域具有重要的实用价值。

对人类所赖以生存的各式各类建筑物而言,安全问题始终是列于首位的。酚醛泡沫是一种性能优越的防火、隔热、隔音、轻质节能产品,其导热系数低,密度最低仅为30~40kg/m3,并且酚醛泡沫的难燃程度是目前建筑业广泛使用的聚苯乙烯、聚氨酯等泡沫所远远不及的;25毫米厚的酚醛泡沫平板经受1700℃的火焰喷射10分钟后,仅表面略有炭化,却没有被烧穿,既不会着火更不会散发浓烟和毒气。法国建筑科学与技术中心曾对酚醛泡沫塑料做过全面检验,证明它抗火焰性好,如从焊枪喷出的高达3000℃的火焰对准泡沫板,两分钟后还未记录到有明显的热感传到板背面,无高温热分解和发烟。

酚醛泡沫优良的抗燃烧性能主要包括两个方面:一是防止火焰扩散的能力,即绝热材料局部产生火焰,火焰将不扩散而自行熄灭;二是材料本身的绝热性能,即使在材料一侧着火燃烧,另一侧的温度不会升高而导致火灾范围扩大。酚醛泡沫的材质与结构决定了它即便是在焊枪火焰下,也只是发生表面炭化的现象,既不燃烧也不变形,既不散发有害气体也无滴落物质。酚醛泡沫塑料所兼备的这些特性,使它成为最理想的新型有机保温材料,非常适合作为建筑外墙保温、屋面保温和防火门内层防火隔热。

据有关调查结果显示,在高层建筑火灾中造成死亡和受伤的人员,有80%~85%是因火灾现场的浓烟和毒气所致。因此,世界各国政府均在建筑、运输等领域对材料提出了严格的(阻燃、低火焰、低发烟、低毒等)要求。目前,酚醛泡沫塑料作为封闭与控制火势的材料,已被发达国家广泛使用。法国马赛、里昂等城市建造的许多大型公寓,已将酚醛泡沫板安装在外墙上,再涂覆保护层,以有效阻止大火的蔓延和燃烧。日本政府已出台法规将酚醛泡沫作为公共建筑的标准耐燃物。20世纪90年代以来,我国香港地区已从英国进口大量PF泡沫用于100多幢大楼中央空调系统风管的隔热保温。上海浦东东锦江大厦于1996年在香港房产商的推荐下,首次采用了PF泡沫做外墙外保温材料。

我国从20世纪90年代后期到现在,泡沫类保温材料和轻质墙体材料仍以聚苯乙烯(PS)和聚氨酯(PU)为主。特别是PS泡沫制成的夹芯板,近年来已形成年生产3200万平方米的能力,生产厂家发展到300多家,仅1999年就销售出1600万平方米,广泛应用在建造大楼、厂房、仓库、体育馆、活动房屋之中。不难推测,这类易燃建筑材料生产得越多,所面临的风险和危害也越大。因此,对我国重大火灾事故及火势难以控制的原因进行分析,易燃的外墙保温材料难逃罪责。所以,用PF泡沫取代PS、PU泡沫应该是利国利民的好事,也是解决建筑外墙保温、防火问题的重大举措。随着我国经济建设步伐的加快,建筑保温材料正在日益突飞猛进的发展,市场急需大量阻燃、轻质、安全、高效、成本低廉的隔热保温材料,酚醛泡沫以其独有的特点,应该在保温市场具有很好的发展前景。

2007年10月1日,由原国家建设部编制的《建筑节能工程施工质量验收规范》颁布实施,第一次把节能工程明确规定为建筑工程的一项分部工程。胡锦涛总书记在十七大报告中指出:“必须把建设资源节约型、环境友好型社会放在工业化、现代化发展战略的突出位置。”而推广节能建筑,就是被世界各国所重视的节约能源措施之一。而一座节能的建筑首先它的前提是安全,离开安全,建筑也就失去了存在的意义。只有杜绝了易燃、危险的保温材料在建筑外墙上使用,才能从源头上遏制重大火灾事故的发生,酚醛泡沫作为外墙保温材料,不失为减免火灾和降低火灾危害的最有效办法。

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