地铁隧道复合防火板的配方设计和性能研究

    摘 要：通常意义上，防火板也叫做耐火板，其理论上的固有名词为热固性树脂浸渍纸高
压

 层积板，英语全称 Decorative high-Pressure Laminate，简称 HPL，作为表面装饰用的耐

火性能建筑材料，防火板的表面色彩非常丰富，而且由于特殊的物流性能，广泛用于建筑
工程装饰等领域。本文就地铁隧道复合防火板的配方设计和性能试做研究，希望对今后我国
防火板的发展有一定帮助。

 

　　关键词：地铁隧道

 防火板 配方设计 性能 

　　在地铁隧道复合防火板施工中，采取金属龙骨的柔性安装方式，不但能有效降低因为
隧道沉降、涨缩、变形等不利因素的滋生，保证隧道防火构件免遭破坏，而且还能够配合表
面防火板材具备良好抗折破坏荷载和抗冲击强度，所以在我国地铁隧道领域，对防火板的
研究工作通常是以复合隧道防火板为主的。

 

　　

1 防火板耐特性简介 

　　防火板别名叫高压装饰板，或耐火板。它是把牛皮纸浸在树脂当中，在进行高温高压过
程实施处理之后，最终形成建筑室内装饰的表面材料，一般来说，防火板材用于台桌墙面、
橱柜、吊柜等地方。随着现代科技水平的提升，越来越多的防火板材被运用到建筑领域来，
其形式也多种多样，如仿木纹、仿石材，以及最近一段时间出现的金属饰面。在建筑环保意
识逐渐强烈的如今，木材和石材使用已被加以限制，然而防火板材的外观模仿功能无疑很
好地满足了人们的视觉要求。但是不管如何变化，防火板材的质量才是工程施工中最为重要
的。防火板

/耐火板是原纸经过三聚氰胺树脂与酚醛树脂加工而成，主要物理性质是由树脂

特性展现出来。酚醛树脂树脂热固成型后有耐热与硬质等性能。两种树脂组合后，防火板

/耐

火板兼具两者之性能。

 

　　弯曲板（

PF 板）与普通板在外观上一样，最大不同是在普通板不可以弯曲，弯曲板其

特性是在适当的加热下，可以加压弯曲成圆弧形，弯曲之弯度（俗称

Radius，简称 R，即

为弯曲半径），此为与普通板不一样的地方。理论上弯曲板是有时效性的，意思就是弯曲板
成品存放一段时间后，其弯曲性会与原来性能有差异。但也不是绝对的，另外，存放地点的
环境影响最大，假如弯曲板存放在高温的地方，其弯曲性可能很快变差。如果足够的加温及
加压，手动应是可以弯曲的，但是要求成品之品质，手动是否可以达到要求蛮有疑问的。一
般弯曲板有弯曲成型之专用机械，不论机械之优劣，加温、加压是必要条件。

 

　　

2 隧道复合防火板的配方设计 

　　我们知道，构件在受热过程中始终处于连续的非稳定状态，在计算该过程传热时，我
们可以把时间轴进行离散化，因此，在极短的单位时间增加量

dt 中，我们可以视作构件温

度与外界温度是相一致的，在固定某一点

t 时刻，我们假设构件的温度量是 Ts（t），外界

环境温度是

T（t）。因为在单位时间 dt 内，构件的传热方式可视为稳定均匀的平板传热方

式，这时候我们按照热传导定律，可以得到：

 

　　

q=λ（T-Ts）/D （l） 

　　这说明在单位时间

dt 中，通过保护材料传到构件（保护面积为 A）的热量大小如下： 

　　

△Q=qAdt=λ（T-Ts）Adt/D （2） 

　　通过公式（

2）中我们能够知道，如果构件的导热系数很小，而保护材料的厚度又非常

厚，那么传递到隧道表面的热量也会相应地减少，所以说，通过使用发泡性能较好的膨胀
材料，可以有效保证防火板材的阻燃隔热性能达到预定要求，在这里可以对膨胀发泡层性
能指标进行评价的有

3 个，即材料发泡性能、耐火极限和产烟毒性。伴随着如今防火板材中

IEM 投入量的提升，膨胀发泡材料体积越来越大，但在这中间只存在不到一半的投入量对
膨胀发泡体积的作用是最明显的。通过分析我们可以知道，在防火板材中，

IEM 与 OEM 的