建筑保溫材料燃燒性能檢測的問題探討

曾秀梅 黃貴勇

（廣州市穩建工程檢測有限公司）

平板狀建筑材料及制品，顧名思義就是適用于建筑平面狀態下使用的材料或制品，主要包括各種類型的木材、塑料、石膏板等，廣泛應用于建筑和裝修領域。建筑材料的燃燒性能是衡量建筑材料在火災中安全性的重要指標，對于保障建筑物的防火安全具有重要意義。然而，由于建筑材料種類繁多，不同材料之間的燃燒性能存在巨大差異，因此進行燃燒性能檢測是必要的。本文旨在介紹和探討現有的建筑材料燃燒性能檢測方法和標準，以期為相關領域的研究和應用提供參考和幫助。我國現用保溫材料一般分為A、B1、B2、B3四個等級，分別對應不燃材料（制品）、難燃材料（制品）、可燃材料（制品）、易燃材料（制品）。為有效降低外立面火災發生，2014 年調整的規范要求建筑保溫材料必須滿足A 級或B1級。然而，仍有一些建筑使用易燃、可燃材料作為高層民用建筑外墻外保溫材料，使得火災發生的可能性大大增加，從而危害到人民群眾的人身安全及財產安全。

此外，一些施工中的違規操作也可能引發火災。比如，施工人員違規進行電焊作業，電焊火花引燃了下方腳手架平臺上堆放的保溫材料。這種不規范行為不僅容易引發火災，還可能造成人員傷亡。

1 近期由建筑節能材料引起的火災案例

建筑外墻保溫材料火災主要是由建筑外墻保溫材料的燃燒性能不達標和使用不規范等引起的：2021 年11 月西昌商業大樓裝修工地發生火災事故；2023 年6月，上海靜安區一多層公共建筑發生火災。據了解，該建筑的外墻使用了一種易燃的保溫材料；2023年8月山東濱州一正在施工階段的建筑發生火災，據消防人員稱是保溫材料引起火災；2023年8月天津市南開區一大廈起火，是外墻保溫層材料引起的火災。

2 建筑材料燃燒性能檢測方法和標準

建筑材料的燃燒性能檢測一般按照GB 8624-2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》標準進行。該標準將建筑材料及制品的燃燒性能分為A、B1、B2、B3四個等級，分別對應不燃材料（制品）、難燃材料（制品）、可燃材料（制品）、易燃材料（制品）。

目前，國內外針對建筑材料燃燒性能檢測的試驗方法和標準存在多種，主要包括垂直燃燒試驗、水平燃燒試驗、煙密度試驗、火焰蔓延速度試驗等。這些方法和標準根據不同的測試要求和應用場景，制定了相應的試驗條件和評價標準，是進行燃燒性能檢測的重要依據。

其中，垂直燃燒試驗和水平燃燒試驗是較為常用的燃燒性能檢測方法。垂直燃燒試驗主要測試材料的垂直燃燒性能，通過觀察材料在規定時間內的燃燒速度、火焰高度、燃燒持續時間等指標來評價其燃燒性能。水平燃燒試驗則主要測試材料的水平燃燒性能，通過觀察材料在規定時間內的燃燒速度、可燃性、火焰蔓延速度等指標來評價其燃燒性能。現在我們針對建筑材料比較常用的幾種燃燒檢測來探討。

2.1 A級燃燒的檢測

建筑材料A級燃燒檢測是按照GB 8624-2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》標準進行的一種燃燒性能檢測，其燃燒級別最高。其中A1 級燃燒檢測也是一項比較嚴格的燃燒性能檢測，要求材料具有極好的阻燃性能。在進行建筑材料A1 級燃燒檢測時，主要需要檢測兩個性能指標：燃燒熱值的測定和不燃性試驗。首先要選取具有代表性的試樣，按照相對應的試驗方法進行檢測，根據兩個參數數據來判定是否符合A級燃燒要求。

燃燒熱值的測定，是在恒定的熱容量的氧彈量熱儀中，來測定并獲取材料的燃燒熱值，是指材料完全燃燒時釋放的熱量。高燃燒熱值意味著材料在燃燒時會產生更多的熱量和煙霧，對周圍環境和人員安全構成更大威脅。比較常用的幾種建筑材料的熱值數據見表1。

表1 比較常用的幾種建筑材料的熱值數據

表2 擠塑板（XPS）不同厚度的單體燃燒個別代表性數值對比表

以上數據可以看出建筑材料熱值：蒸壓加氣混凝土砌塊＜?；⒅闊o機保溫砂漿＜巖棉＜玻璃棉＜紙面石膏板

不燃性試驗，是指材料在高溫下不易燃燒或迅速熄滅的性能，這是評價材料防火性能的重要指標。按照標準要求選取五個圓柱形的試樣，將其置于燃燒試驗爐中（圖1），穩定（750±5）℃至少30min，觀察其燃燒情況并記錄相關參數的數據（主要數據信息有爐內溫升、質量損失率和持續燃燒時間）。根據試驗結果，與標準評判要求進行比較，以確定樣品是否滿足A 級要求。玻璃棉樣品燃燒前及燃燒后的對比圖見圖2。

圖1 不燃性試驗高溫爐

圖2 玻璃棉樣品燃燒前及燃燒后的對比圖

2.2 B1級燃燒的檢測

建筑平板狀材料的B1級燃燒試驗需進行單體燃燒試驗和可燃性試驗，該試驗方法用于測定建筑平板狀材料（如外墻保溫板等）的燃燒情況，以評估其在火災中的安全性能。

目前建筑外墻或者屋面保溫材料，主要用到絕熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）,下文簡稱為擠塑板。一組擠塑板（XPS）樣品的燃燒圖見圖3。

圖3 一組擠塑板（XPS）樣品的燃燒圖

在建筑平板狀材料單體燃燒試驗中，主要考察以下幾個指標：燃燒增長速率指數（FIGRA）、試樣受火于主燃燒器最初600s 內的總熱釋放量（THR600s）、試樣受火于主燃燒器最初600s 內的總產煙量（TSP600s）、及目測火焰橫向蔓延長度（LFS）。其中熱釋放速率過高可能導致火災迅速蔓延，給消防救援帶來困難。在具體操作時，將待檢材料制成規范要求規格的試樣，置于單體燃燒試驗爐中，用標準的火源點燃，測量其燃燒性能指標。在進行試驗時，需要嚴格按照標準和規范進行操作，比如燃燒前要先進行設備校準程序，如光系統的校準、氧氣分析儀的校準、二氧化碳分析儀的校準、丙烷質量流量的校準，以確保試驗結果的準確性和可靠性。

以上數據顯示，擠塑板的單體燃燒試驗產生的幾個燃燒數據，會因厚度的增加而增加。

需要注意的是，建筑材料B1級燃燒檢測是對材料燃燒性能的一種評估，但并不是說所有的B1級材料都會在火災中表現出同樣的燃燒性能。在進行試驗時，需要嚴格按照標準的試驗方法和操作要求進行，不得隨意更改或忽略任何數據，確保試驗結果的準確性和可靠性。因此，在實際應用中，需要根據具體的場所和要求選取符合燃燒性能等級的材料，并采取相應的防火措施，以保障建筑物的安全。

2.3 B2級燃燒的檢測

建筑材料B2級為可燃材料，其燃燒性能較低。可燃性是指材料在一定條件下能夠燃燒的程度和速度。材料的可燃性與其燃燒時的火勢大小密切相關。

在進行B2級燃燒檢測時，需要注意以下事項：

⑴需要選取具有代表性的樣品，并對試樣的尺寸和受火面進行處理。試樣的尺寸應符合相關標準要求，受火面應平整、無縫隙、裂紋或孔洞等缺陷。

⑵試驗前需要對試樣在（23±2）℃，（50±5）%狀態下調節不少于48h，以確保其含水率、溫度和濕度等參數符合標準要求。

⑶在安裝試樣時，需要將試樣牢固地固定在支架上，以避免試樣在試驗過程中發生不必要的位移。

⑷需要調整好燃燒器的位置，使火焰能夠均勻地、準確地作用于試樣表面。

⑸在試驗過程中，需要持續記錄時間，并觀察和記錄試樣的燃燒速度、火焰高度以、試樣的變形及滴落物等情況。

可燃性試驗為了更準確在了解被檢材料的燃燒性能，從而判斷其燃燒性能是否符合要求的重要手段。在實際應用中，不僅需要考慮其燃燒性能等級，還需要考慮其實際應用場景和防火要求，以選取最適合的材料并采取相應的防火措施。

3 建筑材料燃燒性能檢測的優缺點

燃燒性能檢測的優點主要有：

⑴確保建筑物的安全：建筑材料燃燒性能的檢測可以有效地減少火災發生的可能性，從而保障建筑物內人員和財產的安全。

⑵提高建筑物的質量：通過燃燒性能檢測，可以發現并解決建筑材料中存在的問題，從而提高建筑物的整體質量和安全性。

⑶增強建筑物的耐久性：燃燒性能檢測可以判斷建筑材料是否具有良好的耐久性，從而為建筑物的長期使用提供保障。

⑷節約能源：高性能的建筑材料可以有效地減少能源消耗，提高能源利用效率，從而為建筑物的綠色能源及可持續發展做出貢獻。

然而燃燒性能檢測有存在一些缺點：

⑴檢測成本較高：進行建筑材料燃燒性能檢測需要專業的設備和人力，因此檢測成本相對較高。

⑵檢測周期長：由于檢測過程復雜，因此需要較長的檢測周期，可能會影響建筑工地的進度。

⑶檢測結果易受干擾：檢測結果可能遇到一些不確定因素，受到環境、設備、操作人員等因素的影響，例如，在垂直燃燒試驗中，點燃材料時需確?；鹧娉浞纸佑|材料表面，否則會導致燃燒速度不準確。在水平燃燒試驗中，需要嚴格控制試樣的放置位置和角度，否則會影響火焰蔓延速度的測試結果。因此，對于不同材料在不同條件下的燃燒性能測試，需要充分考慮環境因素和材料特性對測試結果的影響，避免簡單套用標準和經驗。

此外，對于一些特殊類型的建筑材料，如金屬面硫氧鎂夾心板、復合保溫板等，其燃燒性能檢測還需要按照特定的標準或規范進行。這些標準或規范通常會更加詳細地規定試驗方法、試驗條件、試驗結果的處理等方面的內容，以確保檢測結果的準確性和可靠性。

4 建筑材料燃燒性能檢測的應用情況

建筑材料燃燒性能檢測在目前的建筑行業中具有廣泛的應用：

首先，在建筑設計和施工過程中，燃燒性能檢測是必不可少的環節。通過檢測，可以確定建筑材料的燃燒性能是否符合設計要求和相關標準，從而保障建筑物的安全性和穩定性。

其次，建筑材料燃燒性能檢測也應用于建筑材料的研發和生產過程中。通過檢測，可以評估材料的可燃性、煙氣毒性、熱釋放等性能，為材料的研發和生產提供依據。

此外，建筑材料燃燒性能檢測還應用于火災調查和事故分析中。通過檢測，可以判斷火災的原因、火勢蔓延的途徑以及火災對建筑物的影響，為事故處理和法律追究提供證據。

5 結論與展望

建筑材料的燃燒性能檢測是保障建筑物防火安全的重要措施。通過對不同建筑材料進行燃燒性能檢測，可以了解其燃燒特性，為建筑設計和防火安全提供依據。為了防止建筑外墻保溫材料火災的發生，一方面應選用符合規范的保溫材料，另一方面還應加強施工管理，杜絕違規操作。此外，中華人民共和國應急管理部令 第5 號《高層民用建筑消防安全管理規定》已經規定，禁止使用易燃、可燃材料作為高層民用建筑外墻外保溫材料，這也是降低火災風險的重要措施。然而，現有的燃燒性能檢測方法和標準仍存在一定的局限性和不足，需要進一步研究和改進。未來，隨著新材料和新技術的不斷涌現，建筑材料的燃燒性能檢測技術也將不斷發展和完善，為保障建筑物的防火安全提供更加科學和可靠的支持。