外墙保温材料燃烧性能标准分析

张红宇

摘 要：早在20世纪80年代，我国就已经开始对建筑材料燃烧性能进行分级，先后发布过4个版本的国家标准，对建筑外墙保温材料燃烧性能的研究具有指导作用。当前的外墙保温材料可以按材料类型分为无机复合类材料与有机高分子材料，前者价格昂贵但通常具有良好的阻燃性能；后者保温性能优良但大都为可燃材料。因此，对保温材料的燃烧性能进行分级，有利于外墙外保温系统的设计与材料选用。在实际使用时，也需要按照国家相关标准对外墙保温材料进行试验分析，确定其燃烧级别。

关键词：外墙保温材料；燃烧性能；标准

外墙的保温材料是在建筑外墙实现保温隔热功能的一种材料。传统保温材料的研发仅仅注重其导热性能，而忽视了作为建筑材料本身应实现的防火要求。尤其是近年来，一些因保温材料引发的火灾事件更加说明了保温材料燃烧性能标准实施的迫切性。随着绿色建筑理念与生态文明的不断推进，建筑外墙保温材料的防火阻燃也是避免人民生命财产损失、营造安全舒适居住氛围的必然要求。

1 外墙保温材料燃烧性能标准现状

1.1 我国外墙保温材料燃烧性能标准的发展史

我国建筑材料燃烧性能标准分级先后颁布过4个版本。较早的《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB8624-1988与1997中，将建筑外墙保温材料按照易燃程度分为不燃的A级、难燃的B1级、可燃的B2及以及易燃的B3级。而2006年颁布的标准中，重新将燃烧性能分为A1、A2、B、C、D、E、F等7个等级，该标准对材料的燃烧性能进行细化，便于更加科学地对材料的燃烧性能进行测定，但同时也给新旧标准体系的过渡带来困难。为此，公安部消防局规定，如果已经按照旧版标准进行检验的材料，如果检验报告在有效期内，则可仍然按照旧版标准执行。而根据实施经验来看，2006版标准存在燃烧性能分级过细的问题，与我国工程建设实际脱节，因此在最新的GB 8624-2012中，明确了建筑材料基本分级A、B1、B2、B3与欧盟标准7个等级的对应关系，判据仍然采用欧盟标准。

1.2 当前外墙保温材料的主要种类

当前常见的外墙保温材料主要可分为无机复合类材料与有机高分子材料两大类。无机复合类材料具备不燃、耐酸碱腐蚀等特点，如玻璃棉、岩棉等，其保温隔热、吸声阻燃性能良好，但如果制造质量不达标，其释放的有害气体或纤维会对人体健康造成危险，环保性能较差；另一种硬质无机保温材料泡沫玻璃，其强度与保温性能均更好，但生产成本太高，在价格方面无法与有机高分子类材料形成竞争。典型的有机高分子材料如EPS、XPS等，在保温性能、结构强度、材料密度、吸水率等方面均具有明显优势，这是由于有机材料内部通常具有大量的封闭微孔结构，这类空腔结构降低了整体的热导率和密度，使得材料整体质量更加轻巧，十分适合于外墙材料。但有机高分子材料的最大劣势在于，大部分有机材料都属于易燃材料，其燃烧放热大、生成大量烟雾且具有引燃性。

2 外墙保温材料燃烧性能标准分析

2.1 外墙保温材料燃烧特性分级

最新的GB 8624-2012标准在制定时，参照了欧盟对建筑构件燃烧性能的分级标准，这套评价体系不仅是根据试验方法对材料燃烧性能进行测定，还考虑了材料在火灾场景中的燃烧特性，针对部分材料燃烧后生成物的毒害性能也进行了要求。这套标准明确了我国现阶段建筑材料的燃烧性能基本分级仍然为A、B1、B2、B3四级，但也同时规定了4个等级与欧标7个等级的对应关系：欧标A1和A2对应了我国的A级，即不燃材料等级；B、C对应我国的B1级，即难燃材料等级；D、E对应我国的B2级，即可燃材料等级；F对应我国的B3级，即易燃材料等级。相比上一版本，新版对燃烧性能等级划分和分级判据进行了修改，删除了一些不符合实际需求的试验方法。

2.2 外墙外保温系统设计标准

虽然我国已经初步具备了保温材料与建筑防火的相关设计规范，但尚无专门针对外墙外保温系统的防火设计条例，外保温系统的设计上也没有出台详细的防火分级标准。例如，在大量采用高分子有机保温材料，导致现有建筑外墙保温层成为重要的火灾隐患。在进行燃烧性能试验时，也常常忽略材料在实际火场条件下的传播性能等的检验，而仅仅考虑材料的热释放性能。

3 外墙保温材料燃烧性能试验分析

对于外墙保温材料的燃烧性能，有专门的一套实验标准进行检验。这类试验主要关注材料燃烧时的火焰蔓延速度、高度、滴落范围等特性，为外墙保温材料的实际应用提供参考依据。

3.1 试样材料的选择与制作

以挤塑板、硅质聚苯板和硬泡聚氨酯为例。挤塑板的物理性能优良，内部有封闭微孔结果，具有良好的保温隔热效果，但其防火性能较差，属于易燃类材料；硬泡聚氨酯和硅质聚苯板属于难燃材料。首先对材料样本进行裁剪，作为燃烧试验的试样，每种材料均裁减为200×150小块。

3.2 燃烧试验与现象

首先按照最新的国家标准进行燃烧试验：将试样点燃后，测量试样燃烧时的温度、火焰传播的高度与速度，以及材料燃燒结束后的损坏范围等。试样燃烧温度使用热电偶进行测量，并评估材料的防火性能等级。在试验过程中，需要对燃烧现象进行观察记录，挤塑板一类的易燃材料在遇火候的燃烧十分剧烈，火焰蔓延迅速且波及范围广，容易产生收缩、融化等促进火焰蔓延的现象；除此以外，材料在燃烧过程中还会伴随产生有浓烟与刺激性气味，在实际火灾状况下会严重影响救援与逃生。难燃类材料则表现为火焰蔓延范围较小，没有滴落、流淌等现象发生；易燃类材料的火焰高度与传播速度一般都较大，燃烧时内部温度很高。

3.3 试验结论分析

通过燃烧试验，可以较为准确地判定材料的燃烧性能，便于防火材料的选取。从实验效果来看，火焰的传播性质（速度、高度）代表了材料在火灾状况下的危险程度，易燃材料的火焰传播速度最快；同样，易燃材料在火灾时的损毁状况也越严重，难燃材料则基本不出现损毁，少量碳化迹象也仅在表面发生；内部燃烧温度也是一项重要的性能，实际上，如果材料内部有封闭的微孔结构并进行了氧气隔绝，就可以更好地阻止燃烧的传导。

4 结束语

总而言之，随着科学技术的不断发展，更多新型建筑外墙保温材料被研发出来。如果针对当前建筑的防火需求对材料进行选用，是相关研究人员需要重点关注的问题。本文仅针对现有建筑外墙材料燃烧性能标准进行分析，对相关工作的落实具有一定的参考意义。

参考文献

[1]殷明，赵敏，邹卫雄.建筑外墙保温材料燃烧性能的研究[J].建筑，2016（17）.

[2]张家钊.改善有机保温材料燃烧性能的方法研究[J].建筑工程技术与设计，2017（15）.