室外運動合成材料面層不同標準的差異分析

余愛萍 錢俊

（賽菲捷(上海)檢測認證有限公司 上海 200441）

前言

隨著技術的進步、科學的發展，人們對于健康的不斷追求，運動科學也越來越引起各方的重視。室外運動合成材料面層可實現全民全天候使用，一定程度上較小了天氣的限制；其防滑性可以在各種環境下起到安全保護及運動輔助作用；最主要的是由于其彈性可調節性，可以減小運動人員在該面層上運動所產生的拉傷、沖擊風險，保護運動人員減少運動傷害。室外運動合成材料面層在運動場地上的應用風靡全球。

合成材料面層是指鋪裝在瀝青混凝土或水泥混凝土等基礎層上的高分子合成材料層。常見的室外運動合成材料面層根據適用范圍分為以下三類：（1）田徑運動場地面層——由合成材料鋪設的用于田徑運動的場地面層；（2）球類運動場地面層——由合成材料鋪設的用于籃球、排球、羽毛球、網球、足球運動的場地面層；（3）多功能運動場地面層——由合成材料鋪設的用于休閑健身運動的場地面層。歐盟標準EN 14877-2013 室外運動合成材料面層規范的適用范圍為田徑運動場地面層、網球運動場地面層和多功能運動場地面層，描述了不同運動場地面層的實驗室測試要求及測試方法和場地現場檢測要求及測試方法。國標GB/T 14833-2020 合成材料運動場地面層的適用范圍為由合成材料鋪設于室外的田徑、球類及多功能等運動場地面層，規定了不同面層的產品要求及測試方法。國標GB 36246-2018 中小學合成材料面層運動場地的適用范圍為中小學校園用合成材料鋪設的田徑場地、球類場地和其他活動場地，規定了不同場地面層的要求及測試方法。為了便于室外合成材料制造商、場地承建商、場地使用方、檢測機構等多方更好地理解歐盟標準EN 14877 與我國國標GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 在項目指標要求、測試方法的差異。本文針對不同標準的指標參數進行了詳細的比較和探討，總結了各個標準的項目指標要求、測試方法的差異，為室外合成材料制造商、場地承建商、場地使用方、檢測機構充分地理解歐標和中國國標，能更好地選用相對可靠的標準對產品進行檢測，進一步對產品的質量進行把控。

1、歐標EN 14877-2013、國標GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 標準分析

1.1、室外合成材料物理機械及材料性能分析

室外合成材料的物理機械性能一般包括厚度、沖擊吸收、垂直變形、抗滑值、拉伸強度、拉斷伸長率、阻燃性、滲水率、耐磨性、色牢度和耐人工氣候老化性能。室外合成材料面層的關鍵物理機械性能的釋義如下所述。

厚度是指合成材料面層表面與其底面之間的總垂直距離，該厚度直接影響到場地的彈性，與場地的安全保護性能和運動性能息息相關，對處于生長發育期的青少年兒童來說，運動安全保護尤為重要。沖擊吸收是合成材料面層對沖擊力的減緩性能，是合成材料運動場地在受到沖擊時，對勢能的吸收性能，比如在奔跑時球鞋與面層接觸的瞬間，合成材料運動場地借由形變的產生吸收沖擊的能量，它體現了合成材料運動場地對運動員的保護作用。沖擊吸收數值越大，合成材料運動場地的能量吸收能力越強，對青少年的足底、腳踝、膝蓋等易受沖擊部位的保護越佳，適合較長時間的體育鍛煉而不至于受到長期的慢性傷害。沖擊吸收是目前國際通行的衡量合成材料運動場地面層運動性能和緩沖保護性能的核心指標。垂直變形是指20kg 重物以規定的高度落在地面時，受力地面垂直方向的變形。抗滑值是指合成材料運動場地面層通過滑動摩擦阻力吸收能量的程度，也就是面層能提供的摩擦力的大小，可衡量是否能保護運動人群免于滑倒摔傷。拉伸強度是在拉伸試驗中，試樣直至斷裂為止所受的最大拉伸應力，而拉斷伸長率是材料在拉斷時的位移值與原長的比值。這兩項數值是衡量合成運動場地面層材料本身強度和韌性的指標。阻燃性能是指合成材料運動場地面層具有的推遲火焰蔓延的性質。耐老化性能是運動場地面層材料具有推遲延緩老化的特性。

1.2、田徑運動場地面層的項目指標要求和測試方法分析

備注：/表示該標準中無此項要求

三個標準EN 14877-2013 與GB/T 14833-2020、GB 36246-2018 中，沖擊吸收、拉伸強度和拉斷伸長率測試方法相同、指標要求相同；項目厚度、測試方法相同，指標要求中EN 14877-2013 采用絕對厚度(從塑膠底部到表面防滑顆粒(或凹凸部分)被打磨掉50%表面積之后的厚度)表述，GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 采用總厚度(使用三針測厚儀測量的從塑膠底部到表面防滑顆粒(或凹凸部分)頂端的厚度)表述及要求一致；抗滑值，EN 14877-2013 既可采用干法，亦可采用濕法檢測，GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 均采用濕法檢測及要求一致。

1.3、球類運動場地面層的項目指標要求和測試方法分析

備注：/表示該標準中無此項要求

三個標準EN 14877-2013 與GB/T 14833-2020、GB 36246-2018 中，厚度、測試方法相同，指標要求中EN 14877-2013 采用絕對厚度(從塑膠底部到表面防滑顆粒(或凹凸部分)被打磨掉50%表面積之后的厚度)表述，GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 采用總厚度(使用三針測厚儀測量的從塑膠底部到表面防滑顆粒(或凹凸部分)頂端的厚度)表述；沖擊吸收、垂直變形、拉伸強度、拉斷伸長率測試方法相同，GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 中沖擊吸收指標要求相同，EN 14877-2013 和GB/T 14833-2020 中垂直變形指標要求相同，EN 14877-2013 和GB 36246-2018 中拉伸強度、拉斷伸長率指標要求相同；球反彈，GB 36246-2018 無相關要求，EN 14877-2013 和GB/T 14833-2020 測試方法相同；抗滑值，EN 14877-2013 既可采用干法，亦可采用濕法檢測，GB 36246-2018 采用干法檢測，指標要求和EN 14877-2013 干法指標要求相同，GB/T 14833-2020 采用摩擦系數描述。

1.4、多功能運動場地面層的項目指標要求和測試方法分析

備注：/表示該標準中無此項要求

三個標準EN 14877-2013 與GB/T 14833-2020、GB 36246-2018 中，厚度、測試方法相同，指標要求中EN 14877-2013 采用絕對厚度(從塑膠底部到表面防滑顆粒(或凹凸部分)被打磨掉50%表面積之后的厚度)表述，GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 采用總厚度(使用三針測厚儀測量的從塑膠底部到表面防滑顆粒(或凹凸部分)頂端的厚度)表述；沖擊吸收、垂直變形、拉伸強度、拉斷伸長率、耐磨性測試方法相同，EN 14877-2013和GB/T 14833-2020 中沖擊吸收指標要求相近，垂直變形和耐磨性指標要求相同，EN 14877-2013 和GB 36246-2018 中拉伸強度、拉斷伸長率指標要求相同；抗滑值，EN 14877-2013 和GB/T 14833-2020 中既可采用干法，亦可采用濕法檢測，且濕法指標要求相近，GB 36246-2018 采用干法檢測，三個標準中干法指標要求相同。

綜上所述，三個標準在田徑運動場地面層、球類運動場地面層和多功能運動場地面層的物理機械及材料性能，耐人工氣候老化，EN 14877-2013 測試條件為2000h 紫外老化，考察指標為耐磨性和色牢度，GB/T 14833-2020 測試條件為336h 氙燈老化，考察指標為沖擊吸收、垂直變形、拉伸強度和拉斷伸長率，GB 36246-2018 測試條件為500h 氙燈老化，考察指標為拉伸強度和拉斷伸長率；阻燃性，EN 14877-2013 無相關要求，GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 檢測方法及指標要求一致；滲水率、耐磨性、色牢度、抗釘測試，EN 14877-2013 有測試方法和指標要求，而GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 中無相關要求。

三個標準對運動性能(沖擊吸收、垂直變形、抗滑值)的要求，差異不大，表明國內外對運動員的保護是一致的。從EN14877-2013 測試滲水率、耐磨性、色牢度、抗釘測試、紫外老化2000h耐候性測試等項目，表明歐盟國家更重視產品的使用環境、耐用性、美觀和使用壽命，我們國家的標準，可考慮加入適用的項目及等同采用相關的測試方法。

2、室外運動鋪面材料的有害物質限量及氣味分析

標準EN 14877-2013 中無有害物質限量及氣味的相關要求，GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 對有害物質限量及氣味的項目、指標要求和測試方法相同。GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 中有害物質限量及氣味的項目包括：3 種鄰苯二甲酸酯類化合物（DBP、BBP、DEHP）總和、3 種鄰苯二甲酸酯類化合物（DNOP、DINP、DIDP）總和、18 種多環芳烴總和、18 種多環芳烴總和（面層上表面5 mm 以內部分）、苯并[a]芘、短鏈氯化石蠟（C10-C13）、4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷（MOCA）、游離甲苯二異氰酸酯（TDI）和游離六亞甲基二異氰酸酯（HDI）總和、游離二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、可溶性鉛、可溶性鎘、可溶性鉻、可溶性汞、總揮發性有機化合物（TVOC）、甲醛、苯、甲苯、二甲苯和乙苯總和、二硫化碳和氣味等級。

國家標準GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 增加有害物質限量及氣味的項目原因如下：

鄰苯二甲酸酯在人體和動物體內發揮著類似雌性激素的作用，可干擾內分泌系統，使男子精液量和精子數量減少，精子運動能力低下，精子形態異常，嚴重的會導致睪丸癌，尤其對正在處于生長發育期的兒童，此類物質的危害更大。

大量的多環芳烴歸類為致癌、誘變或生殖毒性物質。常見的具有致癌作用的多環芳烴多為四到六環的稠環化合物。多環芳烴對人體的主要危害部位是呼吸道和皮膚，常見癥狀有日光性皮炎、痤瘡型皮炎、毛囊炎及疣狀物等。長期處于多環芳烴污染的環境中，可引起急性或慢性傷害。已證明作業場所內高水平的多環芳烴吸入暴露會導致呼吸道影響和人體免疫系統抑制。

根據歐盟化學物質信息系統（ESIS），短鏈氯化石蠟屬于可能致癌的物質，長期接觸可能引起皮膚干裂，可增加鼠類肝、甲狀腺、腎的腺瘤和癌的發病率，并對水生生物有劇毒，可能對水生環境造成長期有害影響，是具有持久性、生物積累性、有毒物質的一類化合物。

MOCA 主要用作現澆型聚氨酯材料的擴鏈劑，被列入我國2015 年危險化學品目錄。哺乳動物試驗表明MOCA 能增加大鼠肺腺癌、肝腺瘤和肝癌、乳腺癌和乳腺纖維腫瘤等癌癥效應水平，在我國致癌性分類中為1A 類(歐盟為1B 類)。

甲苯二異氰酸酯（TDI）和二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）是常用的兩種芳香族異氰酸酯化合物，六亞甲基二異氰酸酯（HDI）反應活性較低，MDI、TDI 和HDI 都被列入《危險化學品目錄（2015版）》，屬于1 類皮膚和呼吸道致敏物。游離異氰酸酯類化合物的主要危害，一是揮發在空氣中的蒸氣對人呼吸道的刺激危害；二是異氰酸酯液體接觸到身體皮膚和黏膜所產生的刺激損害。

由于室外運動場地受陽光照射、氣流的影響，合成材料面層材料有可能形成可吸入顆粒物，因此除通過皮膚接觸暴露外，還有可能通過呼吸道危害中小學生的健康，故需要對面層材料中重金屬進行限值和進行檢測。

甲醛是膠粘劑中經常含有的一種有害物質，被列入我國2015 年危險化學品目錄，其致癌性分類為1A。一方面甲醛強烈的刺激性容易對學生的呼吸道產生嚴重的負面影響；另一方面長期接觸甲醛會顯著增加患白血病的風險。

苯和苯系物是合成材料面層原料中可能含有的對人體危害較大的一類有害物質，苯、甲苯和乙苯都被列入我國2015 年危險化學品目錄，生殖細胞致突變性為類別1B、致癌性為類別1A，反復接觸特異性靶器官毒性為類別1，吸入危害分類為1 類，是典型的中樞神經危害物和致白血病物質。

二硫化碳是損害神經和血管的毒物，急性中毒表現為頭暈、頭痛、眼及鼻粘膜刺激癥狀，重度中毒可呈短時間的興奮狀態，繼之出現譫妄、昏迷、意識喪失，并可因呼吸中樞麻痹而死亡，嚴重中毒后可遺留神衰綜合征，中樞和周圍神經永久性損害。

評價材料的安全性一方面是其化學物質含量或釋放量是否達到了危害健康的水平；另一方面其氣味也是評價是否會對人的嗅覺造成刺激的主要手段。盡管“有害的化學物質不一定有氣味，有氣味的化學物質也不一定有害”，但是合成材料運動場地的氣味是人可直接感受到的，刺激性氣味會引起運動場地使用者的擔憂。

從上述各種有害物質的危害來看，GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 加入了有害物質的檢測項目和限量，表明了我們國家更關注了有害物質對運動員的健康危害，對于保證人民身體健康、發展國家體育事業具有重要的意義。

3、結論

通過對標準EN 14877-2013、GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 的項目、指標要求和測試方法的分析，在對室外運動合成材料面層的物理機械及材料性能上，三個標準均有的項目包括厚度、沖擊吸收、垂直變形、抗滑值、拉伸強度、拉斷伸長率，指標要求大部分相同，部分相近，檢測方法也是大部分相同，部分相近；均有的項目，除了上述的項目外，還有耐人工氣候老化，測試條件和考察指標均不同：EN 14877-2013 測試條件為2000h紫外老化，考察指標為耐磨性和色牢度，GB/T 14833-2020 測試條件為336h 氙燈老化，考察指標為沖擊吸收、垂直變形、拉伸強度和拉斷伸長率，GB 36246-2018 測試條件為500h 氙燈老化，考察指標為拉伸強度和拉斷伸長率。三個標準中，項目不全的情況是，阻燃性，EN 14877-2013 無相關要求；滲水率、耐磨性、色牢度、抗釘測試，GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 無相關要求。在對室外運動鋪面材料的有害物質限量及氣味上，EN 14877-2013 無相關要求。

總而言之，國內外都注重對運動員的健康保護，都在標準上規定了相關項目和指標要求，歐盟國家更重視產品的使用環境、耐用性、美觀和使用壽命，我們國家更進一步關注了有害物質對運動員的健康危害對于保證人民身體健康、發展國家體育事業具有重要的意義。