建筑裝飾用阻燃型鋁塑復(fù)合板的防火性能

黃 晟

（江西省工程消防技術(shù)研究中心，江西 南昌）

引言

阻燃型鋁塑復(fù)合板因其本身的強(qiáng)度、剛度等物理性能在建筑裝飾過(guò)程中得到了廣泛應(yīng)用，但根據(jù)不同的芯材，阻燃型鋁塑復(fù)合板本身的防火性能也會(huì)發(fā)生變化，因此還需要對(duì)這一材料在建筑裝飾裝修中的應(yīng)用展開綜合性分析，以此為后續(xù)的發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。由此建議在后續(xù)的建筑裝飾裝修工作中應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要盡可能地應(yīng)用阻燃型鋁塑復(fù)合板，以此讓建筑裝飾效果得到提高[1-2]。

1 阻燃型鋁塑復(fù)合板的性能分析

1.1 阻燃性

阻燃型鋁塑復(fù)合板具有阻燃、隔熱、隔音、質(zhì)輕、耐污染、耐腐蝕、彎曲強(qiáng)度高等特點(diǎn)，可有效地抑制火災(zāi)火勢(shì)的蔓延，而且這一材料本身外觀優(yōu)美，加工性能好，便于施工。在諸多特性中，阻燃性最為突出[3]。但阻燃型鋁塑復(fù)合板的阻燃效應(yīng)在很大程度上依賴于防火芯材，表1 為市面上較為常見的阻燃型鋁塑復(fù)合板，表2 為阻燃型鋁塑復(fù)合板之間的阻燃性情況，在實(shí)際對(duì)比分析進(jìn)一步得到了阻燃型鋁塑復(fù)合板的耐火性情況。從表2 中給出的相關(guān)數(shù)據(jù)中可以看出，在總厚度為5 mm，鋁板合金厚度為0.5 mm 的情況下，以KT-A1551、KT-A1651 為芯材的鋁塑復(fù)合板的各種燃燒參數(shù)都可以達(dá)到A 級(jí)指標(biāo)，是一種高級(jí)阻燃型鋁塑復(fù)合板。但是，普通PE 芯材制作的鋁塑復(fù)合板，其各種燃燒指數(shù)都比較低，根本不能達(dá)到A 類防火鋁塑復(fù)合板的標(biāo)準(zhǔn)，其燃燒剩余長(zhǎng)度都為0 mm，這表明它對(duì)火焰的耐受力相對(duì)較差。不僅如此，從實(shí)際應(yīng)用效果來(lái)看，以KT-A1551 和KT-A1651 為核心材料制備的阻燃型鋁塑復(fù)合板耐火性能更好，對(duì)火災(zāi)的抑制效果也更為突出，可以避免火勢(shì)大規(guī)模、短時(shí)間快速蔓延，給消防救援團(tuán)隊(duì)爭(zhēng)取更多的時(shí)間。

表1 阻燃型鋁塑復(fù)合板的參數(shù)數(shù)據(jù)

表2 不同芯材類型的難燃數(shù)據(jù)

1.2 對(duì)比分析

根據(jù)測(cè)試結(jié)果，常規(guī)鋁塑料板材不符合耐火材料B1 級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)，且在單體燃燒測(cè)試結(jié)果中，其燃燒特性為D 級(jí)別，其燃燒滴落物的額外級(jí)別為d2 級(jí)別，無(wú)法達(dá)到國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)對(duì)公眾場(chǎng)所防火產(chǎn)品和部件的燃燒特性的規(guī)定。根據(jù)難燃性熔煉爐測(cè)試的無(wú)鹵高度耐火的鋁塑料板材，其各項(xiàng)性能指標(biāo)都滿足并超出了B1、A 等標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)單體燃燒測(cè)試，無(wú)鹵高阻燃防火鋁塑板的燃燒性能級(jí)別比較高，可達(dá)到B 級(jí)，燃燒煙氣可達(dá)到s1 級(jí)，滴落物附加分級(jí)可達(dá)到d0 級(jí)，能夠充分地達(dá)到國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)對(duì)公眾場(chǎng)所阻燃制品及部件燃燒性能的要求。按照新型多層房屋的消防規(guī)范測(cè)試無(wú)鹵高強(qiáng)度耐火鋁塑板材，在測(cè)試過(guò)程中，以KTA1551、KT-A1651 為芯材的鋁塑復(fù)合板達(dá)到此條件下的合格要求。鋁塑復(fù)合材料的核心組成對(duì)其燃燒能力有很大的影響，該核心組成既可以達(dá)到建筑幕墻的結(jié)構(gòu)要求，又可以很好地提高聚乙烯的耐火能力，同時(shí)還可以很好地提高聚乙烯的耐熱能力，即使是在高溫下，由于聚乙烯的含量很少，其熱值也很低，很難被引燃，大大降低了B 級(jí)鋁塑復(fù)合材料的火險(xiǎn)，因此滿足國(guó)家的高層建筑的設(shè)計(jì)要求[4]，見圖1、圖2。

圖1 阻燃隔熱仿石紋鋁單板

圖2 SBI 試樣固定及其拼接縫

1.3 其他性能

除耐火性能好之外，耐火鋁塑復(fù)合材料還有很多其他優(yōu)勢(shì)。阻燃型鋁塑復(fù)合板的易于成形，可形成多種形狀，在建筑裝修中應(yīng)用既能提高外觀美感，又能極大地減少施工時(shí)間，降低施工成本。防火鋁塑復(fù)合板材越來(lái)越多地被用于高層建筑物，這是由于最近幾年隨著材料技術(shù)的進(jìn)步，這種板材的強(qiáng)度、硬度都得到了極大改進(jìn)，以前由于沒(méi)有足夠的強(qiáng)度、硬度而導(dǎo)致的剝落現(xiàn)象得到了解決。阻燃型鋁塑復(fù)合板可以進(jìn)行剪切、切削、穿孔、在應(yīng)用中也可以采用鉚接、粘接等方法進(jìn)行連接，便于操作?？蛊綁盒阅苁卿X塑復(fù)合板的重要性能之一，就是通過(guò)該性能試驗(yàn)，驗(yàn)證兩種不同夾芯結(jié)構(gòu)的鋁塑復(fù)合板的力學(xué)性能，具體公式如下：σ-平壓強(qiáng)度(MPa)；P-破壞載荷(N)；F-試樣的橫截面積(mm2)，見表3、表4 和圖3。

圖3 不同夾芯結(jié)構(gòu)的鋁塑復(fù)合板溫度變化曲線

表3 平壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表4 防火試驗(yàn)數(shù)據(jù)

2 阻燃型鋁塑復(fù)合板的應(yīng)用分析

2.1 施工分析

從建筑裝修的角度來(lái)看，耐火鋁塑板在室內(nèi)包柱、室內(nèi)隔間和室內(nèi)裝飾等方面有廣泛的用途。另外，針對(duì)高層建筑中存在大量的非透光區(qū)，采用防火鋁塑板進(jìn)行拼接，從而降低其反射效應(yīng)，降低不少城市的光污染。在室內(nèi)，防火型鋁塑復(fù)合板可以被應(yīng)用于屋頂?shù)难b飾，它具有防火、防水、隔音、隔熱等優(yōu)點(diǎn)，是屋頂裝修中的高級(jí)材料。防火鋁塑板作為一種新型的防火材料，在高層建筑的幕墻設(shè)計(jì)中得到廣泛使用，并取得了較好的效果。但部分阻燃型鋁塑復(fù)合板耐老化性能不佳，并且在燃燒時(shí)或高溫、日曬時(shí)，會(huì)產(chǎn)生有害的煙霧，對(duì)人類的身體造成傷害。另外，構(gòu)成阻燃性鋁塑復(fù)合材料板材的材質(zhì)本身沒(méi)有較高的強(qiáng)度，致使其抵抗風(fēng)壓的性能較差，而對(duì)于高層建筑的幕墻來(lái)說(shuō)，對(duì)其本身的抗風(fēng)性有著較高的要求。因此，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，還需要對(duì)具體的施工方案和建筑需求進(jìn)行探討分析，以此確保整體的施工效果，確保建筑本身的使用性能[5]。

2.2 施工細(xì)節(jié)

鋁塑板用于幕墻的施工程序是：施工許可-放線-框架搭建-避雷器布設(shè)-鋁塑板定位與安裝-收尾處理-清潔維護(hù)。因此，必須加強(qiáng)對(duì)鋁塑板的質(zhì)量管理，使其與建筑物完美結(jié)合，達(dá)到美觀、持久的效果。基于此，在實(shí)際施工過(guò)程中，可以將鋁塑復(fù)合板與鋼結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái)，在不銹鋼主龍骨、橫梁及鋁板之間，采用螺栓連接，主龍骨與鋼筋混凝土相連接，一起承受結(jié)構(gòu)載荷，從而保證幕墻的穩(wěn)定性。首先根據(jù)現(xiàn)有水平直線定位埋設(shè)點(diǎn)，鉆孔，將相應(yīng)類型的螺釘旋進(jìn)；將鋼角與螺釘焊在框架上；與避雷裝置相應(yīng)的預(yù)留位置和鉆孔?？紤]到阻燃型鋁塑復(fù)合板是導(dǎo)電材料，遇有閃電，很容易遭受高電壓閃電的沖擊。因此，在實(shí)際施工過(guò)程中，還需要將防雷裝置安置在相應(yīng)的框架上，使防雷裝置自成體系，使主體結(jié)構(gòu)免遭雷擊。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中放線定位工作格外關(guān)鍵，需要根據(jù)幕墻安裝的工程圖紙，制定具體的施工方案，并且展開相應(yīng)的標(biāo)定工作。確保幕墻安裝尺寸、位置和方向與設(shè)計(jì)圖紙一致。尤其是主龍骨的定位線，需要進(jìn)行確定，為后續(xù)的阻燃型鋁塑復(fù)合板安裝奠定基礎(chǔ)[6]。另外，在制作框架的時(shí)候，先按照水平方向確認(rèn)好埋設(shè)物的位置，然后用電鉆鉆孔，將需要的螺絲旋進(jìn)去；然后將鋼制的角碼與嵌入的螺釘焊接；最終將框架結(jié)構(gòu)加固，為以后的避雷裝置安裝提供相應(yīng)的參考和輔助。除此之外，鋁片的緊固和裝配也不容忽視螺絲穿過(guò)20 mm×20 mm×2 mm的鋁夾角，保持16 mm 的空隙將它緊固到框架上；將發(fā)泡條放在后面，然后灌上密封件，完成安裝。在進(jìn)行阻燃型鋁塑復(fù)合板的安裝和加工前，還需要落實(shí)切縫構(gòu)造的加工，以此封閉主骨架，避免在雨雪季節(jié)出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，同時(shí)也為整個(gè)幕墻增添了美感。防火型鋁塑復(fù)合板在安裝完成之后，可以將其上的那一層保護(hù)膜撕開，然后用水清洗，確保其表面干凈，延長(zhǎng)其壽命。

2.3 實(shí)例分析

江西某公司辦公大樓是一棟11 層高的住宅樓，主體建筑面積為19 000 多m2。其中，辦公用房有1 544 m2，為雙層鋼結(jié)構(gòu)，外挑近7 m，內(nèi)設(shè)有6 個(gè)房間；住宅用房有769 m2，為單層鋼結(jié)構(gòu)，外挑近6 m，內(nèi)設(shè)有3 個(gè)房間。辦公用房與住宅用房之間設(shè)一道鋼隔扇。由于本工程為高層建筑，其外墻選用鋁塑復(fù)合板做保溫裝飾面。在外墻保溫材料的選用上，綜合考慮其防火性能、成本、施工方便等因素，最終選擇了阻燃型鋁塑復(fù)合板作為本工程的外墻保溫材料。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本工程的鋁塑復(fù)合板分為A、B、C三種型號(hào)。其中A 型號(hào)鋁塑復(fù)合板尺寸為：1 580 mm×2 300 mm×22 mm;B 型號(hào)鋁塑復(fù)合板尺寸為：1 220 mm×2 350 mm×22 mm;C 型號(hào)鋁塑復(fù)合板尺寸為：1 220 mm×2 400 mm×22 mm。在三種型號(hào)的鋁塑復(fù)合板中，A 型鋁塑復(fù)合板是一種全鋁結(jié)構(gòu)的復(fù)合板，其組成包括鋁塑板、阻燃型聚苯乙烯顆粒、鋁合金型材。由于本工程采用了阻燃型聚苯乙烯顆粒作為芯層材料，因此A、B 兩種型號(hào)的鋁塑板均具有良好的防火性能和保溫性能。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)表明，其防火性能達(dá)到了國(guó)家A 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 結(jié)論

綜上所述，防火鋁塑復(fù)合板材以其質(zhì)量輕、耐磨、防火、防潮等諸多優(yōu)勢(shì)，在國(guó)內(nèi)得到了快速的發(fā)展。對(duì)阻燃性鋁塑復(fù)合板的耐火性能作了較詳盡闡述，并以兩個(gè)實(shí)驗(yàn)為例，直觀地展示了這種材料的耐火性能，為其在高層建筑中的應(yīng)用提供了參考。防火鋁塑板作為一種新型的高層建筑幕墻裝修材料，其施工工藝一般分為以下幾個(gè)步驟：施工前的預(yù)備－放線－框架－避雷裝置－鋁板的固定和安裝－收尾結(jié)構(gòu)處理－清洗和維護(hù)。在建造的時(shí)候，要注意質(zhì)量和數(shù)量的控制，保證防火鋁塑復(fù)合板可以很好地融入到建筑物中，達(dá)到美觀和持久的效果。