建筑装修材料与防火.docx
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建筑装修材料与防火
建筑装修材料与防火
火灾是指失去控制的火，在其蔓延发展的过程中给人类的生命和财产造成损害的一种灾难性的燃烧现象。
火灾是各种自然与社会灾害中发生概率最高，与人们的生产和生活关系最密切的一种灾害。
火灾的发生具有一定的概率，不同类型建筑的火灾发生概率是不相同的。
火灾基础科学的任务之一，就是揭示火灾发生的概率分布并确定相应的安全防范水准。
一、室内装修的概念
近10年来，我国室内装修业已成为集产品、技术、艺术、劳务和工程服务于一体的综合性行业。
已被国家确定为“建筑业中的三大行业”之一。
1．定义和范围
装饰：
在物体的表面加些附属的东西，使其美观。
装修：
在房屋工程上抹面、粉刷并安装门窗、水电等设备。
从内部装修的字面意义,可以简单地界定出它的范围,即它是指建筑物内部空间的装饰物品或材料之间的相互关系。
我国现行的建筑内部装修设计防火规范所涉及的装修材料包括以下内容：
1）饰面材料
包括在房间和通道墙壁上的贴面材料；房间和通道的吊顶材料；嵌入吊顶中的导光材料；地面上的饰面材料以及楼梯上的饰面材料。
另外，还有用于绝缘的饰面材料等。
2）装饰件
它们包括固定或悬吊在墙上的装饰画，雕刻板，突起造型图案等。
3）悬挂物件
它们包括布置在各部位的挂毯、帘布、幕布等。
4）活动隔断
所谓活动隔断是指可伸缩滑动和自由拆装的隔断。
5）大型家具
是指大型的笨重家具，这些家具一般是固定的，或因其重而一经安装便不再搬动了的，例如钱柜、酒吧柜台等。
另外有些布置在建筑物内的轻板结构，如货架、档案柜、展台、讲台等也应属于大型家具。
6）装饰织物
装饰织物包括窗帘、家具包布、床罩等纺织物品。
二、内部装修设计的功能特点
建筑内部装修设计所涉及的内容很多，它要综合环境、心理、社会、色彩等多门学科。
它要运用现代的科学技术手段和产品去做一种艺术性处理和功能的实现。
从总体上看，内部装修设计具有以下的特点。
（1）功能的特点
现代建筑要满足各种功能上的要求，装修设计首先应考虑建筑物的功能特点。
一些建筑物因有特殊的使用要求，所以必须要选择专门的材料对室内空间进行装修处理。
比如剧场、影院需要有良好的吸音和回声效果，而科技会堂则应有平易近人，轻松活泼的气氛，以体现其互学互助，畅所欲言，自由讨论的科学性和技术性。
对于一些具有爱国主义历史教育的纪念堂、馆，则一般要体现出庄严、肃穆、沉重、朴实的效果。
而对一些青年人娱乐的场所，则势必要体现出欢快、热烈、温馨等功能特征。
（2）光、色的特点
建筑内的光和色彩的效果，对居住者的观感、情绪和心理都会产生非常直接的影响。
装修材料的色彩搭配一定要和建筑功能相协调，同时又要考虑人的年龄、文化层次、工作职业等因素。
而建筑采光包括自然采光（太阳光）和人工采光。
如有可能应尽量保证阳光能直入室内，这些既保证了人体的健康，又使人始终处于自然环境的氛围之中。
当必须经常使用人工照明光时，则应考虑光的强度和角度对人视觉的影响，以及这些光照射到各种室内材料表面所产生的反光效果。
（3）装饰、陈设的特点
建筑装饰的最终结果，是以人们的认可度来制定的，装饰设计实质上就是对各种材料及其色彩、图案所做的一种造型组合。
建筑装饰档次是不一样的，但又很难用一个尺度去对不同的档次做划分。
一般地说，建筑材料对装饰的档次约束很大，但又不意味着昂贵的材料就一定能产生好的装修作品。
关键在于恰当地运用室内装饰的设计要素，在所限定的空间内创造一个和空间功能相互协调，美观大方，格调高雅，富有个性的室内环境。
室内陈设即是人的生活的必需物体，又具有外在的造型装饰功能。
而它的本身的造型和装饰性只有和整个建筑空间的装饰效果融合为一体时，才具有美的魅力和震撼人心的效能。
基于以上各点，可以预料，装修环境将向更舒适、自然、豪华、温馨的方向发展。
而装修设计将作为一个专门独立的专业，在整个建筑设计工程中占有重要的地位。
作为装修效果最基本保证的建筑材料将会在形式上更翻新、更多样化。
三、内装修的火灾特征
建筑物本身是不会发生火灾的，一般火灾都是人的因素引发的。
人为的使用不慎，疏忽或故意纵火，是引发建筑火灾的主要原因。
从过去的建筑火灾的统计资料可知，由于微小火源而造成严重伤亡及损失的案例，为数极为可观。
为进一步防止因微小火源酿成大祸，除了微小火源出现的频率外，加强内装修材料的防火性是非常重要的一环。
目前在建筑装修中使用的大部分装修材料都是对火十分敏感的普通材料，而绝大多数建筑火灾都是由室内装修材料开始扩大蔓延的。
因此室内装修材料的耐燃性已成为火灾是否会造成严重人员伤亡或财物损失的主要原因之一。
在图1中给出了有可燃内装修与没有可燃内装修两种情况下燃烧生成气体的变化过程。
图1
试验表明，可燃性的建筑装修材料在较低的辐射值作用下就会燃烧，而耐燃性的材料则在较高的热量下才会燃烧。
另外，可燃性材料一旦受高温即容易释放大量的浓烟和有毒气体，造成人员伤亡，阻碍正常的疏散和外部救援。
我国某市百货商场火灾之所以造成80人死亡，主要就是可燃装修材料使用不当所致。
室内装修材料对火灾的影响有以下几个主要方面的特点。
1）影响火灾起火至爆燃的速度;
2）通过材料表面使火焰进一步传播;
3）加大了火灾荷载,助长了火灾的热强度;
4）产生浓烟及有毒气体,造成人员伤亡。
鉴于建筑内部装修材料是十分重要的火灾引发体,为了避免室内空间火势的迅速发展,影响人员的撤离和消防灭火,所以必须考虑装修材料的防火性能。
试验结果表明,当在一个封闭的空间起火时,首先是充满烟雾的热气体上升。
由于自然对流和层化作用,热气体在吊顶下部形成了一个水平层并与部分墙体接触,随着烟气层逐渐地加强,最后烟气充满整个空间。
随着火势的扩大,火焰窜到附近的可燃家具上,使表面装饰层起火燃烧。
当火焰升高直扑屋顶后,又会沿着水平方向回散,向四壁和下方辐射热量并加速火热扩大。
如果顶棚是可燃的,就会被首先引燃。
如果四壁表面的装饰材料是可燃的,便会随后出现燃烧。
最后火势会席卷可燃的地面材料。
图2给出了上述过程的示意。
图2
由上述过程可见,在一个房间中使用防火性能比较高的装修材料是合理的。
四、建筑内部装修设计防火规范中的若干重点问题
《建筑内部装修设计防火规范》编号为GB50222-95,属强制性的国家标准。
在实施该规范时，要很好地理解下述一些重点问题。
1．为什么叫“内部”，而不是“室内”
该规范叫建筑“内部”装修设计防火规范，而不是“室内”，主要是考虑到本规范适用建筑内的所有空间，如包括走道、楼梯、大厅等空间，而不仅仅是房间内部。
所以从更确切的角度看，叫内部更合适。
另外鉴于国内的外墙面装修基本都是不燃材料，所以该规范不涉及外墙面装修的防火要求。
2.适用范围问题
这本规范只是针对建筑内部装修而设立的,它不适用于建筑外部的装修设计。
该规范对民用建筑和工业建筑分别作出了各项规定，但重点是放在了民用建筑上面。
3.处理好安全与美观的关系
该规范是以安全为基点而对建筑内部装修提出的选择材料要求，由于装修设计对美观的要求很高，所以要同时兼顾考虑安全与美观两个方面的问题。
根据对已建工程装修现状的调查和装修材料的了解,大部分材料将不会因规范而受到使用限制。
部分材料通过工艺处理也可满足规范要求。
当然一小部分易燃材料也会被限制使用，甚至在某些地方被禁止使用。
因此在实际工作中要始终面对安全与美观这两方面的关系，并力图处理的好一些。
4.水平、垂直通道
水平走廊和楼梯是安全疏散的重要通道，也应是建审关注的重点位置。
各类建筑的水平疏散走道和安全门厅的顶棚只能采用A级装修材料，其它部位不低于B1级材料。
而各类建筑物中的非自然采光楼梯间、封闭楼梯间、防烟楼梯间等（包括前室）的顶棚、墙面和地面只能采用A级装修材料。
5.放松要求问题
规范中对各种建筑有放宽要求的条文。
在执行中要注意几点：
（1）对单层、多层和高层民用建筑的放松条件是不一样的。
而对地下建筑和工业建筑不存在有条件放松的问题。
（2）执行放松条文时，必须是放宽装修防火等级那个空间有另外的消防系统设备时，该条文才是有效的。
（3）规范中的放宽条文，不适用一般规定那一节中明确给定装修材料等级的那些部位。
6.妨碍消防设施的问题
装修不当，会妨碍各种消防设施的正常使用，对此应给予充分的关注尤其是改建装修工程设计中的问题要及时发现和纠正。
7.地下建筑装修应关注的重点
在审查地下民用建筑装修时，应特别注意以下的部位：
（1）疏散走道、楼梯间、自动扶梯和安全出口是人员在水平和垂直方向撤离的唯一通路，必须确保这些通路不成为起火点和助长其它火源加速蔓延的介体。
为此在这些部位的顶棚墙面和地面必须采用A级装修材料。
（2）人员比较密集的地下娱乐场所应是建审装修的另一个重点。
出于功能考虑，在这些场所常常做成可燃量较大的内装修，有时为了音响和舒适，甚至处理成软包装修。
另外灯光在这些空间也较之其它部位要强和复杂。
这些做法再与较密集的人群组合在一起，就难免出现灾难性的后果。
按装修规范的要求，所有地下娱乐场所的内装修，其顶棚、墙面只能采用A级装修材料，地面只能采用不低于B1级的装修材料。
对这些公共娱乐场所应格外予以注意。
（3）地下商场的柜台，按规定是可以纳入允许使用B1级的固定家具之列。
但鉴于商场的特殊性，规范专门对售货柜台，固定货架，展览台等提出必须使用A级装修材料。
五、建筑装饰材料防火性能的发展
建筑设计是建立在各种建筑材料应用基础之上的，它们决定了建筑本身的质量和空间环境的好坏。
目前传统的建筑材料已越来越无法适应可持续发展的目标。
与传统的建材生产方式相比，现代建材业是科技含量较高的新兴产业。
从总的发展方向看，未来建材将会越来越实现几个统一：
结构承重性能与装饰美观性能相统一；轻的质量与高的强度相统一；保温节能功能与防火耐高温性能相统一；重点专用性和广泛通用性相统一；一次生产与再生成型相统一。
总之高质量的建筑必须由高品质的建筑材料来确保。
所谓高品质建材是由下列参数所定义的：
●具有复合性、可增强的纤维材料；
●高强度、高韧性、高延展性；
●抗磨损，耐腐蚀，耐久性强；
●具有较强的抵御自然灾害和火灾的能力；
●便于生产、使用与安装；
●可再生循环、可自然降解
●具有公认的美观效果；
●对环境的变化可敏感调节性能；
●可自适应、自补偿、自组装；
●现场易成型和改型性。
1．防火涂料
为了改变可燃基材的对火反应特性，在其表面施涂一层饰面型防火涂料，是一种通用的防火作法。
饰面型防火涂料具有防火和装饰两种功能。
其防火机理是：
a.隔绝可燃基材与空气的接触；b.释放惰性气体抑制燃烧；c.膨胀形成碳质泡沫隔热层。
饰面型防火涂料主要要解决两个问题：
（1）耐久性问题
国产防火涂料选用的成膜剂大多为丙烯酸乳液、过氧乙烯树脂、氨基树脂等，这些成膜剂与防火组份构成防火涂料后导致防火涂料防火性能耐久性差。
为此当务之急是从防火机理上弄清影响耐久性的主要因素并解决饰面涂料防火性能衰减较快的问题。
（2）装饰性问题
现在的饰面型防火涂料涂层较薄且具有一定装饰效果，但从室内装修的角度看，其装饰性有较大的距离。
鉴于该类涂料主要施涂在木材和家具上，所以从根本上讲，是要解决防火涂料透明化的问题。
2．阻燃剂
所谓阻燃，即是推迟、延缓甚至完全消除火灾事故的发生，从而保护生命与财产的安全。
从热化学物理角度来看，阻燃过程是通过消除或降低可得到的氧气量，控制可燃材料热降解途径，降低热释放速率，增加体系热容量等方法以推迟体系温度升高，延缓或避免火灾的发生。
阻燃剂就是一种专门为实现上述功能而混入不同材料中的专用防火产品。
阻燃剂通常施用的材料有：
（1）织物
纺织品由于其自身结构疏松且多以垂直方式使用，因此一旦着火则迅速蔓延，是火灾的一大隐患。
在纺织品中，涤棉混纺织物占有极其重要的地位，对其进行阻燃整理的研究迫在眉睫。
但是由于涤棉织物的特殊结构使它成为最不易阻燃整理的织物之一。
用于涤/棉及其他混纺织物的阻燃剂目前大致有以下两大类：
a．无机类阻燃剂
采用含磷、氮、卤素元素的无机盐配成水溶液，对织物进行浸、轧、喷、涂等工艺处理。
干燥后即可得到阻燃织物。
其优点是阻燃处理工艺简单、阻燃效果好、价格便宜，可用于不要求耐洗的场合。
b．有机阻燃剂
多采用磷酸酯类、卤代烃类或其他含磷有机物。
由于有机物不同于无机物，其特点是耐水洗性好、手感好、耐久性优良。
织物阻燃需解决的几大问题是阻燃后的物件不出现返卤、手感好且耐多次洗涤等。
（2）塑料
塑料材料尤其是泡沫塑料易燃、燃烧迅猛、烟气浓厚且很难扑救，因此对它们进行阻燃处理是世界通用的一种做法。
阻燃方式有三种：
a．添加法。
在生产原料中加入含磷、氯、溴、锑、铝、硼、氮等阻燃元素的添加型阻燃剂，制得具有阻燃性能的塑料。
b．反应型阻燃法。
在生产原料中加入含阻燃元素的多羟基化合物之类的反应型阻燃剂，从而获得阻燃性能。
c．浸渍法。
将已成型的塑料软泡在阻燃剂溶液中浸渍后，加热烘干即可制的阻燃塑料软泡。
目前国内塑料阻燃水平不断提高，正在由“自熄型”向“难燃性”迈进。
鉴于卤素阻燃剂会增大发烟量和产生燃烧毒气，所以阻燃剂应向低毒、无卤方向发展。
（3）木材
木材资源具有可再生和可自然降解的属性，环境协调性最好，未来的人类活动将越来越多地倚重于象木材这样的可再生资源。
木材是用途最广、最具美感的建筑材料之一，它质轻、强度高、易于加工、耗能低，可设计成各式各样的建筑风格和形式，而且有无穷的变化，是其他建筑材料无法相比的，因此木材是健康材料、生态材料。
随着社会的进步以及生活水平的提高，木材以其天然材料所特有的优势及自然、美丽的外观在建筑内装修中的应用越来越广泛。
但木材的耐燃性较差，所以常通过阻燃的办法改变其燃烧特性。
经过阻燃浸渍处理后，火灾时木材内部温度大幅度下降，其原因是：
一是木材的燃烧炭化速度减慢，系统外热源对木材内部的辐射和对流热传导被推迟；二是木材自身燃烧释放的热量降低，降低了对燃烧炭化区相邻位置的热作用。
阻燃处理木材的难燃性与阻燃剂的吸收量（及木材的载药量）密切相关，载药量越高，则难燃性越好，但是，载药量太高，则可能产生一系列问题，如影响木材的强度、胶合性、可油漆性、装饰性等等。
因此，好的难燃木材不仅赋予木材更多的功能（如难燃性能、耐腐性能、抗白蚁性能），而且不能降低木材原有的优良性能（如强度、释烟、吸湿性、胶合性、油漆性等），更不能增加额外的负面性能（如毒性、腐蚀性等）。
就阻燃木材或阻燃木制品而言，目前已出现了阻燃胶合板、阻燃刨花板、阻燃中纤维板等产品。
应全面的评估阻燃木材产品的有效性、使用条件（限制条件）、安全性等。
但在选用阻燃剂时，除考虑阻燃效果外，还应考虑对木材的渗透性、附着力、耐腐蚀、抗流失，对木材的机械性能无影响，对人体无毒害，来源丰富，价格低廉等因素。
在研制配方时，则还需考虑溶解性、酸碱度、返潮性、对金属的腐蚀性、对粘合和油漆的影响、烟气毒性、烟密度等级等指标。
3．无机板材
无机板材因其所具有的特殊防火特性，而被广泛地应用于建筑装修工程中。
为了使板材在火灾或高温下能保持一定的强度和结构完整性，选用的胶结材料应当是能在高温下转化为耐高温的胶结材料或能被烧结的材料，如铝酸盐水泥和其它添加了粘土等矿物质的胶结材料，为避免材料的炸裂和产生裂缝，宜选择高温分解产生水分或其他气体较少的材料。
无机装饰板具有性能稳定、耐火性好、可任意切割组装、安装简便、制成异型件等优点。
在装修工程中它即可做墙面装饰板，也可包裹各种管道、设施。
从发展的角度看，无机防火保护板除必须具有突出的防火保护功能外，还应具有良好的物理力学性能。
作为一种新型的功能材料，应向着轻质高强的方向发展。
4．防火玻璃
防火玻璃是一种专用玻璃，是一种新型的透明且具防火功能的装饰材料。
它可广泛用于高级宾馆、饭店、机场、体育馆、图书馆、计算机房等现代公共建筑中，它主要用于制作防火门、窗和隔墙。
防火玻璃分单层和多层。
多层防火玻璃是由两层或两层以上的透明平板玻璃用防火胶粘剂经特殊工艺方法粘接在一起而制成的一种夹层玻璃。
平时，它和普通玻璃一样是透明的，因此具有良好的采光性。
当火灾初起，防火玻璃的增高夹层开始发泡膨胀，逐渐变成不透明的多孔物质，即形成厚厚的防火隔热层，从而可以切断火源、阻止火势蔓延。
该产品抗冲击强度优于普通玻璃，适应环境温度范围宽，性能稳定性好。
另外，由于该产品可制成透明、茶色、压花磨砂图案等多种花色品种，因而具有尽如人意的装饰性。
但该产品不能象普通平板玻璃那样用玻璃刀切割，必须定尺加工。
单层防火玻璃相对于多层而言，具有通透性更好、安装轻便，可切割等优点。
现国产的单层防火玻璃已包括：
幕墙系统，防烟分区系统，防火隔断系统，门窗系统，防火防滑地板系统等。
可以预见有更好的公共建筑将采用防火玻璃的装修形式。
5．防火门
防火门主要用于阻止火势大规模蔓延。
防火门按材质分为钢质防火门、木质防火门和无机防火门。
由于钢质防火门和木质防火门采用材质不同，生产工艺也不一样，生产中应该注意的问题和要求的标准就不相同。
对木质防火门而言，特别要注意的是木材的阻燃处理。
从发展的角度看，防火门要着重解决：
隔热填充料、缝隙密封、五金附件、装饰美观等问题。
木质防火门比钢制门具有更大的使用空间。
6．灯具隔热罩
灯具过热导致装修材料起火的现象很多，所以作为一种新型的防火措施：
灯具隔热罩应运而生。
该罩用专门的耐高温隔热材料制成，并安装于吊顶中将灯具与周围的装修材料分隔开。
隔热罩采用的纤维布除了耐高温外，还必须强度高、耐磨、抗刮、抗冲击。
为了保证吊顶的装修效果，尚应很好地解决灯具与隔热罩之间的构造连接问题。
7．装饰涂料
为满足人们更多的希望与梦想，装修涂料应具自然感、亲手制作感、高级感、安全感。
很多涂料都使用了不同的化学制成品，其发展方向应是以溶剂为首的特殊合成树脂、机能型合成的树脂类，以及其它的无机、有机复合化产品。
尤其运用陶瓷技术开发出来的“超低污染涂料和干式化施工涂料”将会是涂料业的革命性突破。
六、建筑装修设计防火管理的若干设想
作为一种新兴的建筑行业，装修正在不断深入到社会生产和生活的各个层面。
鉴于世人对装修防火的认识尚处于一个初级阶段以及专业研究工作滞后，因此今后我们面临一系列急需解决的问题。
1.现行的建筑材料防火分级方法在系统性、完整性和科学性诸方面都存在一些问题。
为了适应整个社会变化的新形势，似应用类似锥形量热计的测试方法去取代现行的手段，并将防火级别划分的更细一些。
2.在现行装修设计防火规范的基础上，更进一步地理顺部分条文中出现的安全与美观之间的矛盾。
探讨在基本保障安全的前提下，怎样给设计者一个更大的思维空间。
3.从理论上，我们已认识到各消防安全系统之间存在功能互补，协同工作，综合作用优化的问题。
但如何在量值上，在法规文件中给出具体的可操作的条文来，目前还没有一个实施方案。
这就需要花大的气力，协调各部门的关系，做艰苦的实验验证工作。
4.各类材料的生产是装修工作的基础。
防火规范应在客观上负起引导生产，规范市场，促进技术进步的责任。
从这个意义上讲，规范的编制与管理部门应在形式上与相关的生产单位建立起一种紧密的工作关系。
5.住宅装修防火的管理是一个薄弱环节，对此要专门组织一些论证，制定一个符合实际的，循序渐进的办法，以保证家庭装修能有一个较高的防火安全度。
我们生活在色彩斑斓的装修材料之中，在享受着它们带来的舒适与浪漫，同时，我们企盼它们给予人类永久的安全。
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