近期火災事故高發，中央及各地政府高度關注，在分析事故原因處理安全隱患的同時，業內對于建筑中防火保溫材料的重新審視也成為近期的討論熱點。現行《建筑設計防火規范》GB50016-2014 中第 6.7 條對建筑保溫材料的防火級別有了更明確 且更嚴格的規定。當采用內保溫時，人員密集場所，以 及建筑內的樓梯間、避難走道、避難層等部位應采用燃 燒性能為 A 級保溫材料，在設計外保溫式和無空腔的住 宅類建筑項目時，特別是面對那些高度超出 100 米的建 筑，需要注意盡量沿用燃燒性能為 A 級的保溫材料；而 當建筑高度大于 27 米小于 100 米時，應采用燃燒性能不低于 B1 級的保溫材料；在建筑高度小于 27 米時，應采用燃燒性能不低于 B2 級的保溫材料。再就是除住宅建筑和人員密集場所的建筑外，建筑高度大于 50 米時， 應采用燃燒性能為 A 級的保溫材料；高度大于 24 米，小于 50 米時，應采用燃燒性能不低于 B1 級的保溫材料；建筑高度小于24 米時，應采用燃燒性能不低于 B2 級的保溫材料。有空腔時，大于 24 米應采用燃燒性能為 A級的保溫材料；小于 24 米時，應采用燃燒性能不低于B1 級的保溫材料。歸結來講，只擁有保溫功能的保溫材料明顯已經和行業發展趨勢產生強烈的沖突現象，目前最緊急的，就是在豐富這部分材料的防火、防裂、防脫、方便施工等性能基礎上，適當降低材料生產和購置所消耗的成本費用。在這種情形下氣凝膠防火保溫材料應運而生成為下一個研究應用的焦點。

經協會調研，目前建筑防火保溫材料領域中存在的技術和產業問題。特別是防火安全性差和易老化的問題凸顯了現有保溫材料的局限性。此外，小規模生產企業、不合理的產品結構、缺乏政策支持等問題制約了行業的發展。

表 現存問題匯總

氣凝膠（aerogel）是一種納米多孔網狀結構的固體材料，在熱學、光學、電學、力學、聲學等領域具備突出性能，是具有巨大應用價值的軍民兩用技術。氣凝膠根據成分共分為二氧化硅氣凝膠、氧化鋁氣凝膠、氧化鋯氣凝膠和碳氣凝膠等四種類型。當前，二氧化硅氣凝膠因為擁有絕佳的絕熱性能而備受關注，技術也最為成熟，市場對于氣凝膠產業的主要關注點由二氧化硅氣凝膠的絕熱應用展開，也是目前生產工藝最成熟，價格最低廉的氣凝膠材料。

SiO2氣凝膠(SA),具有高比表面積(500m2/g~1200m2/g)、高孔隙率(80%~99.8%)、低密度 (0.003g / cm3~0.5g / cm3)、低導熱率(0.005W/(m·K)~0.1W/(m·K)等優異的性能, 這些優異的性能使得SiO2氣凝膠在隔熱保溫、吸音等方面有所應用。

圖 A級防火二氧化硅納米氣凝膠保溫氈

常溫下氣凝膠的熱傳導主要包括固態熱傳導和氣態熱傳導:在固態熱傳導方面,氣凝膠極低的固體含量與豐富的氣-固界面限制了骨架中分子間相互碰撞的可能,而大量的無序結構與缺陷對分子傳播產生強烈的散射作用，具有超低的固體熱導率;在氣態熱傳導方面,其孔洞尺寸大多為50nm以內,小于大氣環境下氣體分子的平均自由程,限制了氣體分子間的相互碰撞,從而具有超低的氣體熱導率。二氧化硅納米多孔材料保溫隔熱機理見下圖。

3.1建筑保溫層

相較普通建筑保溫隔熱材料，SiO2氣凝膠效果顯著。作為一種新型環保溫材料，其密度低、熱損耗低、耐久性強等性能特點越來越受到重視。氣凝膠初期僅應用于航空航天等高端領域，但隨著研究人員對其特點深入挖掘，伴隨成本走低，越來越多的用于民用建筑保溫隔熱，主要包括SiO2氣凝膠玻璃、SiO2氣凝膠保溫板和絕熱氈、SiO2混凝土和砂漿以及SiO2氣凝膠涂層。

圖 氣凝膠材料外墻外保溫構造

3.2管道保溫和防火

目前市場上暖氣管道保溫材料大多采用的金屬材 質，金屬的耐火性能差，一旦發生火災，極易彎曲變形從而造成 嚴重后果。研究表明將氣凝膠隔熱復合薄膜材料覆蓋在金屬表 面，起到較好保溫作用的同時適當延長耐火時間，屬于安全環保 防火材料，有良好的應用前景。管道的保溫防火層可采用一種水泥基氣凝膠涂料，用SiO2 氣凝膠粉與硅酸鹽水泥制備，具有較好的保溫和防火性能，防火涂料的導熱系數達到0.084W/(m·K)，涂料的防火性能取決于氣 凝膠摻量，涂料的耐火極限時間達到70min。

圖 在管道保溫層中應用

3.3防火電纜

SiO2氣凝膠具有熔點溫度極高，不燃耐火的特性，絕緣能力比最好的玻璃纖維還要強39倍，其應用于防火電纜的前景也極為廣闊。