建筑装饰用阻燃型铝塑复合板的防火性能

黄 晟

（江西省工程消防技术研究中心，江西 南昌）

引言

阻燃型铝塑复合板因其本身的强度、刚度等物理性能在建筑装饰过程中得到了广泛应用，但根据不同的芯材，阻燃型铝塑复合板本身的防火性能也会发生变化，因此还需要对这一材料在建筑装饰装修中的应用展开综合性分析，以此为后续的发展奠定良好基础。由此建议在后续的建筑装饰装修工作中应根据实际需要尽可能地应用阻燃型铝塑复合板，以此让建筑装饰效果得到提高[1-2]。

1 阻燃型铝塑复合板的性能分析

1.1 阻燃性

阻燃型铝塑复合板具有阻燃、隔热、隔音、质轻、耐污染、耐腐蚀、弯曲强度高等特点，可有效地抑制火灾火势的蔓延，而且这一材料本身外观优美，加工性能好，便于施工。在诸多特性中，阻燃性最为突出[3]。但阻燃型铝塑复合板的阻燃效应在很大程度上依赖于防火芯材，表1 为市面上较为常见的阻燃型铝塑复合板，表2 为阻燃型铝塑复合板之间的阻燃性情况，在实际对比分析进一步得到了阻燃型铝塑复合板的耐火性情况。从表2 中给出的相关数据中可以看出，在总厚度为5 mm，铝板合金厚度为0.5 mm 的情况下，以KT-A1551、KT-A1651 为芯材的铝塑复合板的各种燃烧参数都可以达到A 级指标，是一种高级阻燃型铝塑复合板。但是，普通PE 芯材制作的铝塑复合板，其各种燃烧指数都比较低，根本不能达到A 类防火铝塑复合板的标准，其燃烧剩余长度都为0 mm，这表明它对火焰的耐受力相对较差。不仅如此，从实际应用效果来看，以KT-A1551 和KT-A1651 为核心材料制备的阻燃型铝塑复合板耐火性能更好，对火灾的抑制效果也更为突出，可以避免火势大规模、短时间快速蔓延，给消防救援团队争取更多的时间。

表1 阻燃型铝塑复合板的参数数据

表2 不同芯材类型的难燃数据

1.2 对比分析

根据测试结果，常规铝塑料板材不符合耐火材料B1 级别的标准，且在单体燃烧测试结果中，其燃烧特性为D 级别，其燃烧滴落物的额外级别为d2 级别，无法达到国家强制性标准对公众场所防火产品和部件的燃烧特性的规定。根据难燃性熔炼炉测试的无卤高度耐火的铝塑料板材，其各项性能指标都满足并超出了B1、A 等标准。根据单体燃烧测试，无卤高阻燃防火铝塑板的燃烧性能级别比较高，可达到B 级，燃烧烟气可达到s1 级，滴落物附加分级可达到d0 级，能够充分地达到国家强制标准对公众场所阻燃制品及部件燃烧性能的要求。按照新型多层房屋的消防规范测试无卤高强度耐火铝塑板材，在测试过程中，以KTA1551、KT-A1651 为芯材的铝塑复合板达到此条件下的合格要求。铝塑复合材料的核心组成对其燃烧能力有很大的影响，该核心组成既可以达到建筑幕墙的结构要求，又可以很好地提高聚乙烯的耐火能力，同时还可以很好地提高聚乙烯的耐热能力，即使是在高温下，由于聚乙烯的含量很少，其热值也很低，很难被引燃，大大降低了B 级铝塑复合材料的火险，因此满足国家的高层建筑的设计要求[4]，见图1、图2。

图1 阻燃隔热仿石纹铝单板

图2 SBI 试样固定及其拼接缝

1.3 其他性能

除耐火性能好之外，耐火铝塑复合材料还有很多其他优势。阻燃型铝塑复合板的易于成形，可形成多种形状，在建筑装修中应用既能提高外观美感，又能极大地减少施工时间，降低施工成本。防火铝塑复合板材越来越多地被用于高层建筑物，这是由于最近几年随着材料技术的进步，这种板材的强度、硬度都得到了极大改进，以前由于没有足够的强度、硬度而导致的剥落现象得到了解决。阻燃型铝塑复合板可以进行剪切、切削、穿孔、在应用中也可以采用铆接、粘接等方法进行连接，便于操作。抗平压性能是铝塑复合板的重要性能之一，就是通过该性能试验，验证两种不同夹芯结构的铝塑复合板的力学性能，具体公式如下：σ-平压强度(MPa)；P-破坏载荷(N)；F-试样的横截面积(mm2)，见表3、表4 和图3。

图3 不同夹芯结构的铝塑复合板温度变化曲线

表3 平压试验数据

表4 防火试验数据

2 阻燃型铝塑复合板的应用分析

2.1 施工分析

从建筑装修的角度来看，耐火铝塑板在室内包柱、室内隔间和室内装饰等方面有广泛的用途。另外，针对高层建筑中存在大量的非透光区，采用防火铝塑板进行拼接，从而降低其反射效应，降低不少城市的光污染。在室内，防火型铝塑复合板可以被应用于屋顶的装饰，它具有防火、防水、隔音、隔热等优点，是屋顶装修中的高级材料。防火铝塑板作为一种新型的防火材料，在高层建筑的幕墙设计中得到广泛使用，并取得了较好的效果。但部分阻燃型铝塑复合板耐老化性能不佳，并且在燃烧时或高温、日晒时，会产生有害的烟雾，对人类的身体造成伤害。另外，构成阻燃性铝塑复合材料板材的材质本身没有较高的强度，致使其抵抗风压的性能较差，而对于高层建筑的幕墙来说，对其本身的抗风性有着较高的要求。因此，在实际应用过程中，还需要对具体的施工方案和建筑需求进行探讨分析，以此确保整体的施工效果，确保建筑本身的使用性能[5]。

2.2 施工细节

铝塑板用于幕墙的施工程序是：施工许可-放线-框架搭建-避雷器布设-铝塑板定位与安装-收尾处理-清洁维护。因此，必须加强对铝塑板的质量管理，使其与建筑物完美结合，达到美观、持久的效果。基于此，在实际施工过程中，可以将铝塑复合板与钢结构结合起来，在不锈钢主龙骨、横梁及铝板之间，采用螺栓连接，主龙骨与钢筋混凝土相连接，一起承受结构载荷，从而保证幕墙的稳定性。首先根据现有水平直线定位埋设点，钻孔，将相应类型的螺钉旋进；将钢角与螺钉焊在框架上；与避雷装置相应的预留位置和钻孔。考虑到阻燃型铝塑复合板是导电材料，遇有闪电，很容易遭受高电压闪电的冲击。因此，在实际施工过程中，还需要将防雷装置安置在相应的框架上，使防雷装置自成体系，使主体结构免遭雷击。在实际应用过程中放线定位工作格外关键，需要根据幕墙安装的工程图纸，制定具体的施工方案，并且展开相应的标定工作。确保幕墙安装尺寸、位置和方向与设计图纸一致。尤其是主龙骨的定位线，需要进行确定，为后续的阻燃型铝塑复合板安装奠定基础[6]。另外，在制作框架的时候，先按照水平方向确认好埋设物的位置，然后用电钻钻孔，将需要的螺丝旋进去；然后将钢制的角码与嵌入的螺钉焊接；最终将框架结构加固，为以后的避雷装置安装提供相应的参考和辅助。除此之外，铝片的紧固和装配也不容忽视螺丝穿过20 mm×20 mm×2 mm的铝夹角，保持16 mm 的空隙将它紧固到框架上；将发泡条放在后面，然后灌上密封件，完成安装。在进行阻燃型铝塑复合板的安装和加工前，还需要落实切缝构造的加工，以此封闭主骨架，避免在雨雪季节出现漏水现象，同时也为整个幕墙增添了美感。防火型铝塑复合板在安装完成之后，可以将其上的那一层保护膜撕开，然后用水清洗，确保其表面干净，延长其寿命。

2.3 实例分析

江西某公司办公大楼是一栋11 层高的住宅楼，主体建筑面积为19 000 多m2。其中，办公用房有1 544 m2，为双层钢结构，外挑近7 m，内设有6 个房间；住宅用房有769 m2，为单层钢结构，外挑近6 m，内设有3 个房间。办公用房与住宅用房之间设一道钢隔扇。由于本工程为高层建筑，其外墙选用铝塑复合板做保温装饰面。在外墙保温材料的选用上，综合考虑其防火性能、成本、施工方便等因素，最终选择了阻燃型铝塑复合板作为本工程的外墙保温材料。

根据设计要求，本工程的铝塑复合板分为A、B、C三种型号。其中A 型号铝塑复合板尺寸为：1 580 mm×2 300 mm×22 mm;B 型号铝塑复合板尺寸为：1 220 mm×2 350 mm×22 mm;C 型号铝塑复合板尺寸为：1 220 mm×2 400 mm×22 mm。在三种型号的铝塑复合板中，A 型铝塑复合板是一种全铝结构的复合板，其组成包括铝塑板、阻燃型聚苯乙烯颗粒、铝合金型材。由于本工程采用了阻燃型聚苯乙烯颗粒作为芯层材料，因此A、B 两种型号的铝塑板均具有良好的防火性能和保温性能。经现场检测表明，其防火性能达到了国家A 级标准要求。

3 结论

综上所述，防火铝塑复合板材以其质量轻、耐磨、防火、防潮等诸多优势，在国内得到了快速的发展。对阻燃性铝塑复合板的耐火性能作了较详尽阐述，并以两个实验为例，直观地展示了这种材料的耐火性能，为其在高层建筑中的应用提供了参考。防火铝塑板作为一种新型的高层建筑幕墙装修材料，其施工工艺一般分为以下几个步骤：施工前的预备－放线－框架－避雷装置－铝板的固定和安装－收尾结构处理－清洗和维护。在建造的时候，要注意质量和数量的控制，保证防火铝塑复合板可以很好地融入到建筑物中，达到美观和持久的效果。