外墻保溫材料燃燒性能標準分析

張紅宇

摘 要：早在20世紀80年代，我國就已經(jīng)開始對建筑材料燃燒性能進行分級，先后發(fā)布過4個版本的國家標準，對建筑外墻保溫材料燃燒性能的研究具有指導(dǎo)作用。當前的外墻保溫材料可以按材料類型分為無機復(fù)合類材料與有機高分子材料，前者價格昂貴但通常具有良好的阻燃性能；后者保溫性能優(yōu)良但大都為可燃材料。因此，對保溫材料的燃燒性能進行分級，有利于外墻外保溫系統(tǒng)的設(shè)計與材料選用。在實際使用時，也需要按照國家相關(guān)標準對外墻保溫材料進行試驗分析，確定其燃燒級別。

關(guān)鍵詞：外墻保溫材料；燃燒性能；標準

外墻的保溫材料是在建筑外墻實現(xiàn)保溫隔熱功能的一種材料。傳統(tǒng)保溫材料的研發(fā)僅僅注重其導(dǎo)熱性能，而忽視了作為建筑材料本身應(yīng)實現(xiàn)的防火要求。尤其是近年來，一些因保溫材料引發(fā)的火災(zāi)事件更加說明了保溫材料燃燒性能標準實施的迫切性。隨著綠色建筑理念與生態(tài)文明的不斷推進，建筑外墻保溫材料的防火阻燃也是避免人民生命財產(chǎn)損失、營造安全舒適居住氛圍的必然要求。

1 外墻保溫材料燃燒性能標準現(xiàn)狀

1.1 我國外墻保溫材料燃燒性能標準的發(fā)展史

我國建筑材料燃燒性能標準分級先后頒布過4個版本。較早的《建筑材料及制品燃燒性能分級》GB8624-1988與1997中，將建筑外墻保溫材料按照易燃程度分為不燃的A級、難燃的B1級、可燃的B2及以及易燃的B3級。而2006年頒布的標準中，重新將燃燒性能分為A1、A2、B、C、D、E、F等7個等級，該標準對材料的燃燒性能進行細化，便于更加科學(xué)地對材料的燃燒性能進行測定，但同時也給新舊標準體系的過渡帶來困難。為此，公安部消防局規(guī)定，如果已經(jīng)按照舊版標準進行檢驗的材料，如果檢驗報告在有效期內(nèi)，則可仍然按照舊版標準執(zhí)行。而根據(jù)實施經(jīng)驗來看，2006版標準存在燃燒性能分級過細的問題，與我國工程建設(shè)實際脫節(jié)，因此在最新的GB 8624-2012中，明確了建筑材料基本分級A、B1、B2、B3與歐盟標準7個等級的對應(yīng)關(guān)系，判據(jù)仍然采用歐盟標準。

1.2 當前外墻保溫材料的主要種類

當前常見的外墻保溫材料主要可分為無機復(fù)合類材料與有機高分子材料兩大類。無機復(fù)合類材料具備不燃、耐酸堿腐蝕等特點，如玻璃棉、巖棉等，其保溫隔熱、吸聲阻燃性能良好，但如果制造質(zhì)量不達標，其釋放的有害氣體或纖維會對人體健康造成危險，環(huán)保性能較差；另一種硬質(zhì)無機保溫材料泡沫玻璃，其強度與保溫性能均更好，但生產(chǎn)成本太高，在價格方面無法與有機高分子類材料形成競爭。典型的有機高分子材料如EPS、XPS等，在保溫性能、結(jié)構(gòu)強度、材料密度、吸水率等方面均具有明顯優(yōu)勢，這是由于有機材料內(nèi)部通常具有大量的封閉微孔結(jié)構(gòu)，這類空腔結(jié)構(gòu)降低了整體的熱導(dǎo)率和密度，使得材料整體質(zhì)量更加輕巧，十分適合于外墻材料。但有機高分子材料的最大劣勢在于，大部分有機材料都屬于易燃材料，其燃燒放熱大、生成大量煙霧且具有引燃性。

2 外墻保溫材料燃燒性能標準分析

2.1 外墻保溫材料燃燒特性分級

最新的GB 8624-2012標準在制定時，參照了歐盟對建筑構(gòu)件燃燒性能的分級標準，這套評價體系不僅是根據(jù)試驗方法對材料燃燒性能進行測定，還考慮了材料在火災(zāi)場景中的燃燒特性，針對部分材料燃燒后生成物的毒害性能也進行了要求。這套標準明確了我國現(xiàn)階段建筑材料的燃燒性能基本分級仍然為A、B1、B2、B3四級，但也同時規(guī)定了4個等級與歐標7個等級的對應(yīng)關(guān)系：歐標A1和A2對應(yīng)了我國的A級，即不燃材料等級；B、C對應(yīng)我國的B1級，即難燃材料等級；D、E對應(yīng)我國的B2級，即可燃材料等級；F對應(yīng)我國的B3級，即易燃材料等級。相比上一版本，新版對燃燒性能等級劃分和分級判據(jù)進行了修改，刪除了一些不符合實際需求的試驗方法。

2.2 外墻外保溫系統(tǒng)設(shè)計標準

雖然我國已經(jīng)初步具備了保溫材料與建筑防火的相關(guān)設(shè)計規(guī)范，但尚無專門針對外墻外保溫系統(tǒng)的防火設(shè)計條例，外保溫系統(tǒng)的設(shè)計上也沒有出臺詳細的防火分級標準。例如，在大量采用高分子有機保溫材料，導(dǎo)致現(xiàn)有建筑外墻保溫層成為重要的火災(zāi)隱患。在進行燃燒性能試驗時，也常常忽略材料在實際火場條件下的傳播性能等的檢驗，而僅僅考慮材料的熱釋放性能。

3 外墻保溫材料燃燒性能試驗分析

對于外墻保溫材料的燃燒性能，有專門的一套實驗標準進行檢驗。這類試驗主要關(guān)注材料燃燒時的火焰蔓延速度、高度、滴落范圍等特性，為外墻保溫材料的實際應(yīng)用提供參考依據(jù)。

3.1 試樣材料的選擇與制作

以擠塑板、硅質(zhì)聚苯板和硬泡聚氨酯為例。擠塑板的物理性能優(yōu)良，內(nèi)部有封閉微孔結(jié)果，具有良好的保溫隔熱效果，但其防火性能較差，屬于易燃類材料；硬泡聚氨酯和硅質(zhì)聚苯板屬于難燃材料。首先對材料樣本進行裁剪，作為燃燒試驗的試樣，每種材料均裁減為200×150小塊。

3.2 燃燒試驗與現(xiàn)象

首先按照最新的國家標準進行燃燒試驗：將試樣點燃后，測量試樣燃燒時的溫度、火焰?zhèn)鞑サ母叨扰c速度，以及材料燃燒結(jié)束后的損壞范圍等。試樣燃燒溫度使用熱電偶進行測量，并評估材料的防火性能等級。在試驗過程中，需要對燃燒現(xiàn)象進行觀察記錄，擠塑板一類的易燃材料在遇火候的燃燒十分劇烈，火焰蔓延迅速且波及范圍廣，容易產(chǎn)生收縮、融化等促進火焰蔓延的現(xiàn)象；除此以外，材料在燃燒過程中還會伴隨產(chǎn)生有濃煙與刺激性氣味，在實際火災(zāi)狀況下會嚴重影響救援與逃生。難燃類材料則表現(xiàn)為火焰蔓延范圍較小，沒有滴落、流淌等現(xiàn)象發(fā)生；易燃類材料的火焰高度與傳播速度一般都較大，燃燒時內(nèi)部溫度很高。

3.3 試驗結(jié)論分析

通過燃燒試驗，可以較為準確地判定材料的燃燒性能，便于防火材料的選取。從實驗效果來看，火焰的傳播性質(zhì)（速度、高度）代表了材料在火災(zāi)狀況下的危險程度，易燃材料的火焰?zhèn)鞑ニ俣茸羁欤煌瑯樱兹疾牧显诨馂?zāi)時的損毀狀況也越嚴重，難燃材料則基本不出現(xiàn)損毀，少量碳化跡象也僅在表面發(fā)生；內(nèi)部燃燒溫度也是一項重要的性能，實際上，如果材料內(nèi)部有封閉的微孔結(jié)構(gòu)并進行了氧氣隔絕，就可以更好地阻止燃燒的傳導(dǎo)。

4 結(jié)束語

總而言之，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，更多新型建筑外墻保溫材料被研發(fā)出來。如果針對當前建筑的防火需求對材料進行選用，是相關(guān)研究人員需要重點關(guān)注的問題。本文僅針對現(xiàn)有建筑外墻材料燃燒性能標準進行分析，對相關(guān)工作的落實具有一定的參考意義。

參考文獻

[1]殷明，趙敏，鄒衛(wèi)雄.建筑外墻保溫材料燃燒性能的研究[J].建筑，2016（17）.

[2]張家釗.改善有機保溫材料燃燒性能的方法研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017（15）.