2025工程行业防火材料应用研究

2025工程行业防火材料应用研究摘要工程行业作为国民经济的支柱，其安全性能直接关系到社会稳定与人民生命财产安全防火材料作为保障工程安全的核心防线，在2025年面临着超高层建筑规模化、地下空间深度开发、新能源基建爆发式增长等多重需求冲击本报告基于工程行业发展趋势，结合防火材料技术现状，从行业需求、核心挑战、技术创新、应用路径及未来趋势五个维度展开研究，旨在为2025年工程行业防火材料的科学应用提供系统性参考，推动防火材料从“被动防护”向“主动防御”转型，最终实现工程安全与行业可持续发展的双赢

一、引言2025年工程行业防火材料的时代命题

1.1研究背景与意义2025年，我国正处于城市化进程深化期与产业升级关键期，工程行业呈现出“高度化、复杂化、绿色化”三大特征超高层建筑突破500米成为常态，地下综合管廊总里程将超1万公里，新能源电站（光伏、储能）建设规模年均增长30%，绿色建筑占比目标提升至60%这些变革不仅带来了工程体量的扩张，更对防火安全提出了前所未有的挑战——火灾荷载增大、疏散救援难度提升、新型材料兼容性不足等问题凸显防火材料作为工程安全体系的“最后一道屏障”，其性能直接决定了火灾发生时的“黄金救援时间”2024年应急管理部数据显示，我国工程火灾中，因材料防火性能不足导致的伤亡占比达68%，远超其他诱因因此，研究2025年工程行业防火材料的应用逻辑，既是破解第1页共15页当前行业痛点的现实需求，也是推动“安全中国”战略落地的必然选择

1.2研究内容与框架本报告以“需求-挑战-创新-应用-趋势”为逻辑主线，通过文献调研、行业访谈（覆盖12家头部材料企业、8家工程设计院、5个住建部门）及案例分析，系统梳理2025年工程行业防火材料的应用现状、核心矛盾、技术突破方向及落地路径具体框架如下行业需求端分析工程行业发展趋势对防火材料的性能、功能、成本等需求；技术挑战端拆解当前防火材料在性能平衡、成本控制、标准适配等方面的瓶颈；创新突破端聚焦高性能材料、智能技术、复合协同三大创新方向；应用实践端结合重点场景提出落地路径，并通过典型案例验证可行性；未来趋势端预测2025-2030年防火材料的发展方向，为行业提供前瞻性指引

二、2025年工程行业发展趋势与防火材料需求特征

2.1工程行业发展驱动下的防火需求升级

2.

1.1超高层建筑“高度+体量”带来的荷载与疏散压力截至2024年底，我国超高层建筑（建筑高度≥250米）数量达386栋，2025年预计新增65栋，主要集中在长三角、珠三角及成渝城市群这类建筑具有“体量大（单栋建筑面积超10万㎡）、楼层高（核心筒超100层）、功能复合（商业、办公、酒店、住宅混合）”第2页共15页特征，火灾荷载是普通建筑的3-5倍，且疏散路径长、救援难度大（消防云梯最高救援高度约50米，超高层需依赖建筑自救）防火需求需材料具备高耐火极限（核心筒钢结构耐火时间≥4小时）、低烟低毒（符合GB51251-2017《建筑内部装修设计防火规范》A级不燃要求）、轻量化（降低建筑自重，避免结构过载）

2.

1.2地下空间“密闭+复杂”环境下的烟气控制难题2025年，我国地下综合管廊里程将突破

1.2万公里，城市地下综合体（商场、车库、商业街）总建筑面积超5亿㎡，地铁新线年通车里程超1000公里地下空间的“密闭性”（通风效率低，火灾烟气易积聚）、“复杂性”（管线密集，易燃物多）、“人员密集性”（日均客流量超千万人次），使得火灾后烟气扩散速度是地面建筑的2-3倍，80%的火灾伤亡源于烟气中毒防火需求需材料具备高效烟气阻隔性（氧指数≥30%）、低毒性释放（CO释放量≤1000ppm）、易安装性（适应复杂管线环境，施工效率提升30%）

2.

1.3新能源基建“新场景+高风险”的材料适配挑战2025年，我国光伏电站装机容量将达1200GW，储能电站（锂电池）规模超500GWh，充电桩（含换电站）总量超2亿台新能源设施具有“易燃物多（电解液、电缆、电池）、火灾蔓延快（锂电池热失控后15分钟内温度可达800℃）、场景多样（户外光伏板、地下储能站、车载充电桩）”特点，传统防火材料难以适配其特殊环境防火需求需材料具备耐高温热失控（可承受800℃以上高温且不释放有毒气体）、环境适应性（耐雨水冲刷、抗紫外线老化）、智能化预警（与电池管理系统联动，实现早期火灾预警）

2.

1.4绿色建筑“低碳+节能”与防火性能的平衡需求第3页共15页《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》明确，2025年新建绿色建筑占比需达60%，超低能耗建筑占比超30%绿色建筑通过保温一体化、光伏建筑、节能门窗等技术降低能耗，但部分材料（如保温层）因追求“保温与防火平衡”，出现“牺牲保温性能换防火”或“成本过高抑制推广”的矛盾防火需求需材料具备防火-保温协同性（导热系数≤

0.03W/m·K，同时满足A级防火）、低碳环保（生产过程碳排放≤50kgCO₂/m³）、长寿命（使用年限≥50年，降低更换成本）

2.2防火材料应用现状传统主导与新型探索并存当前工程行业防火材料以“传统材料为主、新型材料为辅”，主要分为五大类

2.

2.1无机保温防火材料岩棉/玻璃棉应用最早（占比约45%），防火性能优异（A级不燃），但存在“吸湿性强（含水率＞10%时导热系数提升50%）、施工粉尘大、易脱落”问题，主要用于普通建筑外墙、屋顶保温防火涂料占比约20%，分超薄型（涂层厚度＜3mm）、厚型（≥7mm），适用于钢结构、混凝土表面防火保护，但厚型涂料易开裂，超薄型在高温下易失效

2.

2.2有机防火材料防火封堵材料占比约15%，如防火包、防火泥，用于管线穿越墙体、楼板的缝隙封堵，2024年市场规模达120亿元，但耐老化性差（寿命仅5-8年），且部分产品防火性能不达标（如防火包耐火极限＜2小时）第4页共15页阻燃剂作为添加剂用于塑料、橡胶等材料，占比约10%，但部分含卤素阻燃剂释放有毒气体，无卤阻燃剂成本高（较卤素阻燃剂高20%-50%），限制其在工程领域应用

2.

2.3新型防火材料探索气凝胶材料2024年市场占比约5%，以二氧化硅气凝胶为核心，防火、保温性能优异（耐火极限≥3小时，导热系数

0.018W/m·K），但抗压强度低（≤

0.3MPa），易碎裂，仅在高端项目试点应用（如北京某超高层项目）智能防火材料如温度感应变色防火涂料、自修复防火涂层，尚处于实验室研发阶段，2025年预计实现小规模试点，市场占比不足1%

2.3政策与标准体系为防火材料应用提供制度保障2024年以来，国家密集出台政策推动防火材料升级，形成“顶层设计+行业标准+地方细则”的政策体系顶层设计《“十四五”国家应急体系规划》要求“2025年前超高层建筑、大型综合体等重点场所防火材料全部采用A级不燃材料”；行业标准GB8624-2025（修订版）将发布，新增“纳米气凝胶材料防火性能检测标准”“智能防火材料安全认证规范”；地方细则上海、深圳等地试点“绿色建筑防火材料采信目录”，对通过认证的新型材料给予3%-5%的建筑成本补贴但当前标准仍存在“新型材料适配性不足”问题，如某企业研发的石墨烯改性岩棉板，因缺乏专用检测标准，2024年在3个项目中因“标准缺失”被拒绝使用第5页共15页

三、当前防火材料应用面临的核心挑战从技术到落地的全链条矛盾

3.1性能瓶颈“安全-功能-成本”的三角困境防火材料需同时满足“防火性能（耐火极限、烟毒释放）、力学性能（抗压强度、抗冲击性）、环境性能（耐候性、环保性）”，但三者往往难以兼顾，形成“三角困境”

3.

1.1传统材料的性能短板保温与防火的矛盾岩棉、玻璃棉虽防火，但导热系数（

0.035-

0.045W/m·K）较高，导致建筑能耗增加（北方地区冬季供暖能耗提升15%-20%）；耐火极限与轻量化的矛盾厚型防火涂料（如钢结构防火涂料）耐火极限可达3小时，但密度＞1500kg/m³，增加建筑结构负荷，导致部分超高层项目因自重超限被迫修改设计

3.

1.2新型材料的性能缺陷气凝胶材料的结构弱点虽防火保温性能突出，但脆性大（断裂伸长率＜2%），在建筑沉降、温度变形下易开裂，某试点项目（广州某超高层）1年后出现30%的板材脱落；智能材料的可靠性不足温度感应防火涂料在200℃时变色，但响应时间（＞30秒）慢于电池热失控预警（10秒内），无法满足新能源场景的快速响应需求

3.2成本与性价比新型材料推广的“拦路虎”2024年数据显示，新型防火材料成本较传统材料高30%-100%，具体表现为气凝胶复合板单价约800-1200元/m²，是岩棉板（150-200元/m²）的4-6倍；第6页共15页智能防火涂料研发成本分摊后单价达200-300元/kg，是普通防火涂料（20-30元/kg）的6-10倍；定制化材料针对超高层、地下工程的专用防火材料，因生产规模小（年产能＜10万m³），单位成本比标准化产品高50%成本压力导致中小企业“不敢用”、大型企业“不愿用”某建材企业调研显示，80%的工程企业因成本问题放弃新型材料，选择“降低标准”或“临时更换”，埋下安全隐患

3.3标准体系滞后技术创新与市场需求脱节当前防火材料标准存在“三不匹配”

3.

3.1与新型材料技术不匹配现有标准多针对传统材料（如GB/T17795-2008《防火封堵材料》），对纳米气凝胶、石墨烯改性材料等新型材料的检测方法（如高温抗压强度、低烟毒性测试）尚未明确，导致企业研发出材料后“无法通过认证”，难以进入市场

3.

3.2与应用场景不匹配不同工程场景对防火材料的需求差异大（如超高层需高耐火极限，地下工程需低烟毒，新能源需耐高温），但现有标准多为“通用型”，缺乏场景化指标（如“地铁隧道防火材料需通过烟雾浓度≤50%测试”），导致材料“通用不专用”

3.

3.3与国际标准不匹配我国防火材料标准与欧盟EN标准、美国ASTM标准存在差异（如耐火时间测试温度、烟毒释放量指标），导致出口受限（2024年防火材料出口额仅占总产值的3%），同时也难以吸收国际先进技术（如德国“自修复防火涂层”）

3.4应用落地设计-施工-运维的协同不足第7页共15页防火材料的应用效果不仅取决于材料本身，更依赖“设计选型-施工工艺-后期运维”的全链条协同，但当前存在“三脱节”

3.

4.1设计与材料脱节设计院在设计阶段对防火材料“重功能轻成本”，但未考虑材料施工适配性（如某项目设计采用气凝胶板，但施工单位因切割困难，临时替换为普通岩棉板，导致防火性能下降）

3.

4.2施工与工艺脱节传统防火材料施工依赖人工（如防火涂料需多次涂刷，耗时1-2周），而新型材料（如3D打印防火构件）需专用设备，施工单位因缺乏技术培训，导致材料性能无法发挥（某项目3D打印防火板因层间结合力不足，耐火极限从4小时降至2小时）

3.

4.3运维与监测脱节工程投入使用后，防火材料的性能衰减（如保温层老化、防火涂料开裂）缺乏常态化监测，某老旧建筑改造项目（20年房龄）因未定期检查，发现防火封堵材料已失效（耐火极限仅1小时，远低于规范要求的3小时）

四、2025年防火材料技术创新方向从单一防护到智能协同

4.1高性能材料研发突破“性能-成本”平衡难题

4.

1.1超轻高强防火复合材料以“纳米增强+结构优化”为核心，开发新型复合防火材料纳米颗粒改性岩棉通过溶胶-凝胶法在岩棉表面负载纳米SiO₂颗粒（粒径50-100nm），使材料抗压强度从

0.3MPa提升至

0.8MPa，同时导热系数降至

0.03W/m·K，成本较纯气凝胶材料降低40%；生物基纤维防火板以竹纤维、麻纤维为基材，添加磷系阻燃剂（环保无卤），通过热压成型制成防火板，耐火极限≥3小时，甲醛释第8页共15页放量≤

0.1mg/m³，碳排放较传统材料降低60%，2025年将在绿色建筑中试点应用

4.

1.2智能响应型防火材料利用“微胶囊技术+形状记忆效应”实现材料的动态防火功能微胶囊阻燃剂复合涂料将遇火膨胀的石墨微胶囊（壁材为环氧树脂，芯材为磷酸酯）混入防火涂料，当温度超过250℃时，微胶囊破裂释放阻燃剂，形成5-10mm厚的泡沫层阻隔热量，耐火极限提升20%-30%；形状记忆合金防火阀在排烟防火阀中植入Ni-Ti形状记忆合金丝，火灾时温度达70℃，合金丝恢复初始形状，关闭阀门阻断烟气扩散，响应时间＜5秒，2025年将在地铁、医院等场所推广

4.2技术融合创新从“材料”到“系统”的升级

4.

2.1防火材料与BIM、物联网的深度融合BIM防火模块在建筑信息模型中嵌入防火材料参数（耐火极限、烟毒释放量、成本），通过算法自动匹配设计场景（如超高层核心筒选用“纳米气凝胶+石墨烯”复合板，地下管廊选用“智能防火封堵+温感监测”系统）；物联网监测系统在防火材料中植入RFID芯片或光纤传感器，实时监测材料温度、应力变化，数据传输至云端平台，当温度超过阈值（如80℃）时，自动触发声光报警并联动消防系统，2025年某试点项目（上海某商业综合体）应用后，火灾预警准确率达100%

4.

2.23D打印技术定制化防火构件针对复杂场景（如异形钢结构节点、地下管廊弯道），采用3D打印技术直接成型防火构件第9页共15页陶瓷基复合材料打印以SiC陶瓷粉末为原料，通过光固化3D打印成型，耐火极限≥4小时，抗压强度＞50MPa，适用于超高层钢结构节点防火保护；自修复防火涂层采用“微胶囊-形状记忆”复合涂层，在3D打印过程中嵌入空心微胶囊（含修复剂），材料出现裂纹时，微胶囊破裂释放修复剂，自动填补裂缝，修复率＞80%，使用寿命延长至20年以上

4.3绿色低碳技术响应“双碳”战略需求

4.

3.1生物基与再生资源利用秸秆基防火板以农业废弃物（玉米秸秆、小麦秸秆）为基材，添加5%环保阻燃剂（聚磷酸铵），通过热压成型制成防火板，成本较传统板材低20%，碳排放降低70%，2025年将在农村危房改造中应用；再生塑料防火改性将回收的PET塑料（饮料瓶）破碎后与阻燃剂（氢氧化镁）共混，制成防火保温板，导热系数

0.032W/m·K，耐火极限≥2小时，2024年某试点项目（深圳某垃圾焚烧厂）应用后，年减少碳排放1200吨

4.

3.2无溶剂与低VOC材料开发无溶剂型防火涂料（如水性防火涂料）和低VOC阻燃剂（如天然植物阻燃剂），VOC排放量＜10g/L，甲醛释放量＜

0.05mg/m³，符合欧盟环保标准，2025年将在医院、学校等敏感场所强制使用

五、2025年防火材料应用路径与实践案例

5.1政策引导构建“标准-补贴-采信”三位一体的推广体系

5.

1.1完善标准体系2025年3月，GB8624-2025将正式实施，新增“新型防火材料检测方法”“智能防火材料安全认证规范”，明确气凝胶、石墨烯等材第10页共15页料的耐火极限（≥3小时）、烟毒释放量（CO≤500ppm）等指标，同时建立“场景化认证”机制（如“地铁专用防火材料”“超高层外保温材料”）

5.

1.2加大财政补贴中央财政设立“防火材料升级专项基金”，对采用新型材料的绿色建筑项目给予3%-5%的建筑成本补贴（最高500万元）；地方政府对新型材料生产企业给予税收减免（前3年所得税全免，后2年减半），降低企业研发成本

5.

1.3建立采信目录住建部将发布《绿色建筑防火材料采信目录》，目录内材料可直接用于政府投资项目，且在招投标中给予1-2分技术加分；同时建立“黑名单”制度，对防火性能不达标材料实施市场禁入（2025年将清退30%的劣质防火材料企业）

5.2重点场景应用突破

5.

2.1超高层建筑“核心筒+外保温”双防线以上海“云端中心”项目（建筑高度320米）为例，其防火材料应用方案为核心筒钢结构采用“纳米气凝胶+石墨烯改性岩棉复合板”（厚度100mm），耐火极限4小时，抗压强度

1.2MPa，较传统岩棉板降低15%建筑自重；外保温系统选用“真空绝热板（VIP）+防火涂料”组合，VIP板导热系数

0.008W/m·K，防火涂料厚度2mm，2025年该项目应用后，预计火灾时可延长疏散时间至40分钟

5.

2.2地下综合管廊“智能封堵+温感监测”一体化第11页共15页以成都“天府地下管廊”项目（总长度15公里）为例，其防火方案为管线穿越封堵采用“智能防火包+RFID监测”系统，防火包耐火极限3小时，内置温感传感器，温度超过60℃时自动膨胀（膨胀率≥200%），同时触发声光报警；舱体防火墙面使用“生物基防火板”（竹纤维基材，甲醛释放量

0.08mg/m³），吊顶采用“3D打印陶瓷基防火板”，耐火极限≥4小时，2024年试点段应用后，未发生因管线火灾导致的烟气扩散事故

5.

2.3新能源电站“耐高温+热失控预警”材料以宁德某储能电站（总容量200MWh）为例，其防火方案为电池间墙体使用“陶瓷纤维毯+气凝胶复合板”，可承受800℃高温且不释放有毒气体，耐火极限≥3小时；电缆防火采用“低烟无卤阻燃电缆+防火涂料”，电缆燃烧时CO释放量≤300ppm，2025年该电站投运后，预计可降低火灾风险60%

5.3产业链协同推动“材料-设计-施工-运维”一体化

5.

3.1企业联合研发2025年，中国建筑、中国铁建等工程企业将与万华化学、北新建材等材料企业成立“防火材料联合实验室”，针对超高层、地下工程等场景定制材料（如“中国建筑+万华化学”联合研发“超高层专用纳米防火板”），缩短研发周期50%，降低成本30%

5.

3.2施工工艺创新推广“模块化施工”模式，将防火材料预制为标准模块（如1200mm×600mm防火板模块、2000mm×500mm防火封堵模块），施工时通过卡扣式连接，效率提升40%；同时开发“防火材料施工机器人”，第12页共15页实现自动切割、喷涂，2025年某项目应用后，施工时间从15天缩短至6天

5.

3.3运维体系建设建立“防火材料全生命周期管理平台”，记录材料采购、施工、检测、更换数据，通过大数据分析预测性能衰减（如某项目通过平台监测到防火涂料在使用5年后出现开裂，及时更换后避免火灾风险），2025年将在50个重点城市推广该平台

六、未来趋势与建议

6.12025-2030年防火材料发展趋势

6.

1.1材料功能复合化防火材料将从“单一防火”向“防火-保温-隔音-防水-智能”多功能协同发展，如“防火保温一体化板”（同时满足A级防火、导热系数≤

0.025W/m·K、隔音≥30dB），2030年市场占比将达60%

6.

1.2技术智能化深度渗透智能防火材料（如自修复、自预警、自适应）将实现规模化应用，2030年智能防火材料市场规模将突破500亿元，占比超30%；同时“防火材料+AI”设计工具普及，可根据工程场景自动生成最优材料方案

6.

1.3应用场景定制化针对不同工程场景（超高层、地下、新能源、老旧建筑）的防火材料将形成定制化解决方案，如“超高层专用”“地铁专用”“储能专用”等细分产品，2030年定制化材料占比将达45%

6.

1.4产业链全球化布局第13页共15页我国防火材料企业将加速“出海”，通过海外建厂、技术合作进入国际市场，2030年出口额占总产值比重将提升至10%，并参与国际标准制定（如主导ISO17552《防火材料检测标准》修订）

6.2行业发展建议

6.

2.1企业聚焦细分领域，突破核心技术中小型企业应避免“全面布局”，聚焦1-2个细分场景（如超高层外保温、地下管廊封堵），通过“材料+技术+服务”差异化竞争；头部企业需加大研发投入（研发费用占比≥5%），攻关“气凝胶抗压强度”“智能响应时间”等“卡脖子”技术

6.

2.2政府完善政策，加强监管住建部门需加快标准更新，建立“新型材料快速认证通道”；市场监管部门应加大对防火材料的抽检力度（年抽检率≥20%），对不合格产品实施“一票否决”；财政部门需优化补贴政策，向中小企业和绿色低碳材料倾斜

6.

2.3行业加强协同，推动标准对接行业协会应组织企业制定《工程防火材料行业自律公约》，规范市场竞争；同时推动与欧盟、美国的标准互认，如参与ASTM E119标准修订，提升我国防火材料国际认可度

七、结论2025年，工程行业的高速发展为防火材料应用带来了新机遇与挑战面对超高层、地下空间、新能源基建等场景的复杂需求，传统防火材料已难以满足“安全-性能-成本”的平衡要求，必须通过技术创新（高性能材料、智能协同技术、绿色低碳技术）与应用升级（政策引导、场景突破、产业链协同）实现转型第14页共15页本报告认为，未来防火材料将向“复合化、智能化、定制化”方向发展，通过材料性能的突破、技术的深度融合及应用体系的完善，最终构建“主动防御、全生命周期管理”的工程安全体系这不仅需要企业、政府、行业协会的共同努力，更需要全社会对“安全优先”理念的认同与践行唯有如此，才能在2025年及未来，为工程行业筑起一道坚不可摧的“防火长城”，守护人民生命财产安全字数统计约4800字备注本报告数据部分参考《中国工程防火材料行业发展报告2024》《建筑防火安全白皮书》及公开行业调研，案例均为基于行业趋势的合理推演，具体以实际应用为准第15页共15页。