建筑外保溫材料燃燒性能檢測(cè)的問(wèn)題和對(duì)策分析

摘要：建筑外保溫材料覆蓋在建筑外墻表面，由于其易受火災(zāi)等外部因素影響，對(duì)這些材料的燃燒性能進(jìn)行檢測(cè)，能夠幫助建筑設(shè)計(jì)施工單位更好地選擇外保溫材料，同時(shí)也能夠切實(shí)保障建筑整體的安全性。文章從建筑外保溫材料燃燒性能檢測(cè)的意義和內(nèi)容出發(fā)，探討了檢測(cè)中存在的問(wèn)題及解決對(duì)策，以供相關(guān)單位參考。

關(guān)鍵詞：建筑外保溫材料；燃燒性能

中圖分類號(hào)：TU545文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI編碼：10.3969/j.issn.1674-4977.2025.01.040

基金項(xiàng)目：遼寧省檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證中心創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目（SC202309）：2022-2024采用聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇制備膨脹型防火保溫材料的研究。

0引言

近年來(lái)，由建筑外保溫材料引發(fā)的火災(zāi)問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重威脅了群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。對(duì)于建筑外保溫材料而言，燃燒性能是其易燃性以及燃燒效果的實(shí)際體現(xiàn)，若外保溫材料本身有著較強(qiáng)的可燃性，則會(huì)影響建筑主體的消防安全，增加火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。因此，做好對(duì)于建筑外保溫材料燃燒性能檢測(cè)工作，明確材料的燃燒特性，對(duì)于建筑火災(zāi)的防范有著不容忽視的作用。

1建筑外保溫材料燃燒性能檢測(cè)的意義和內(nèi)容

現(xiàn)代建筑以高層建筑和大體量建筑為主，其對(duì)于消防安全有著極高的要求。一旦建筑發(fā)生火災(zāi)事故，對(duì)外保溫材料的燃燒性能會(huì)提出較高的要求，因此必須對(duì)建筑外保溫材料的燃燒性能進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)解決檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，以切實(shí)保障材料的安全性，在發(fā)揮作用和價(jià)值的同時(shí)，這些措施有助于降低安全事故發(fā)生的概率。

建筑外保溫材料燃燒性能檢測(cè)主要是對(duì)材料的可燃性、不燃性、氧指數(shù)等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 8624—2012《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》，對(duì)材料的燃燒等級(jí)進(jìn)行確定。建筑外保溫材料的燃燒性能分為A級(jí)、B1級(jí)、B2級(jí)和B3級(jí)四個(gè)等級(jí)。其中，A級(jí)為不燃材料，B1級(jí)為難燃材料，B2級(jí)為可燃材料，B3級(jí)為易燃材料。建筑外保溫材料燃燒性能檢測(cè)主要包括以下幾個(gè)方面。

1.1可燃性試驗(yàn)

在正常燃燒環(huán)境中，對(duì)試樣進(jìn)行垂直放置，模擬其使用場(chǎng)景，然后以小火直接炙烤，觀察試樣是否會(huì)被點(diǎn)燃，記錄具體的點(diǎn)火位置，看火焰尖端與點(diǎn)火點(diǎn)的距離是否滿足要求，依照試驗(yàn)結(jié)果，判斷材料性能是否達(dá)標(biāo)[1]。

1.2不燃性試驗(yàn)

利用不燃性試驗(yàn)爐進(jìn)行試驗(yàn)，將溫度調(diào)整到750℃，觀察試樣是否可燃。材料可燃性及燃燒等級(jí)的判斷主要依照三個(gè)參數(shù)進(jìn)行，分別是試樣熱電偶溫升、火焰持續(xù)時(shí)間、質(zhì)量損失率。

1.3氧指數(shù)試驗(yàn)

在氧氮混合氣體燃燒筒內(nèi)（氣體向上流動(dòng)），垂直固定好試樣，點(diǎn)燃其頂端，對(duì)試樣的燃燒情況進(jìn)行觀察，做好燃燒時(shí)間、燃燒長(zhǎng)度的記錄，對(duì)比相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中給出的判斷依據(jù)，然后通過(guò)改變氧氣濃度的方式，對(duì)最小氧濃度進(jìn)行估算。

1.4燃燒熱值試驗(yàn)

在體積固定的氧氮內(nèi)，放置質(zhì)量一定的試樣，使用苯甲酸對(duì)氧彈量熱儀進(jìn)行校準(zhǔn)處理，然后測(cè)試溫度的升高情況，對(duì)試樣的燃燒熱值進(jìn)行計(jì)算。這個(gè)環(huán)節(jié)需要將汽化潛熱和熱損失全部考慮在內(nèi)，以確保計(jì)算結(jié)果的精準(zhǔn)性。

1.5單體燃燒試驗(yàn)

將兩個(gè)相互垂直的試樣放置在直角底部主燃燒器的火焰中，火焰燃料為丙烷氣體，試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間為20 min，需要測(cè)試的試樣性能參數(shù)有很多，如產(chǎn)煙量、熱釋放、燃燒滴落物、顆粒物等。在將主燃燒器點(diǎn)燃之前，應(yīng)利用試樣較遠(yuǎn)的輔助燃燒器，針對(duì)燃燒器本身的產(chǎn)煙量及熱輸出進(jìn)行短時(shí)間的測(cè)量。試驗(yàn)過(guò)程中，部分參數(shù)可以由儀器設(shè)備自動(dòng)測(cè)量，也有部分參數(shù)能夠通過(guò)目測(cè)的方式獲得[2]。

2建筑外保溫材料燃燒性能檢測(cè)的問(wèn)題和對(duì)策

現(xiàn)階段，建筑行業(yè)中使用的外保溫材料類型眾多，常用的有擠塑聚苯板（XPS）、模塑聚苯板（EPS）、石墨聚苯板、巖棉等材料。這些材料的性質(zhì)各不相同，在對(duì)其燃燒性能進(jìn)行檢測(cè)時(shí)也有著不同要求，如果操作不當(dāng)，可能會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果的有效性。以下對(duì)建筑外保溫材料燃燒性能檢測(cè)中的一些常見(jiàn)問(wèn)題及解決對(duì)策進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

2.1檢測(cè)指標(biāo)問(wèn)題

對(duì)于建筑外保溫材料燃燒性能的檢測(cè)，涉及多個(gè)不同的檢測(cè)指標(biāo)。但是在現(xiàn)行的檢測(cè)規(guī)范中，并沒(méi)有明確規(guī)定檢測(cè)內(nèi)容和相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，這導(dǎo)致最終檢測(cè)結(jié)果缺乏統(tǒng)一性，進(jìn)而影響了檢測(cè)工作的效率。

在實(shí)施建筑外保溫材料燃燒性能檢測(cè)工作時(shí)，如果存在有專門的指標(biāo)及規(guī)范，檢測(cè)人員必須嚴(yán)格依照規(guī)范要求的流程進(jìn)行操作。相關(guān)部門需要根據(jù)建筑外保溫材料燃燒性能檢測(cè)的實(shí)際情況，及時(shí)做好檢測(cè)內(nèi)容和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的更新。地方在確定檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需要結(jié)合國(guó)家相關(guān)文件的內(nèi)容，避免出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)之間的沖突。

2.2試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)問(wèn)題

在燃燒性能檢測(cè)中，檢測(cè)人員需要對(duì)試樣的狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以確保其能夠很好地適應(yīng)受控的試驗(yàn)環(huán)境，盡可能減少和消除試樣在制備以及存放過(guò)程中受到的影響。對(duì)于保溫砂漿、巖棉等建筑外保溫材料而言，其本身有著很強(qiáng)的吸水性，而部分材料在性狀方面存在較大差異，外部存儲(chǔ)環(huán)境的溫度、濕度等都可能會(huì)影響材料的物理性能。另外，在針對(duì)建筑外保溫材料燃燒性能進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，環(huán)境溫度、材料含水率等都會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此如果未能對(duì)試樣的狀態(tài)做出有效調(diào)節(jié)，使其達(dá)到平衡狀態(tài)，則無(wú)法很好地保障檢測(cè)工作的有效性[3]。

檢測(cè)人員在檢測(cè)前，需要參照EN 13238：2010標(biāo)準(zhǔn)的要求，對(duì)檢測(cè)環(huán)境進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，確保試樣可以實(shí)現(xiàn)與環(huán)境之間充分交互，最終達(dá)到質(zhì)量恒定的狀態(tài)。應(yīng)該以48 h為間隔，進(jìn)行兩次稱量，如果兩次稱量結(jié)果的偏差不超過(guò)0.1 g或者0.1%，則認(rèn)為試樣已經(jīng)達(dá)到了質(zhì)量恒定。這種情況下，所有試樣在燃燒性能檢測(cè)前，都會(huì)處于相同狀態(tài)，檢測(cè)結(jié)果的客觀性和公正性才能得到保障，也可以對(duì)不同試樣的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。

2.3難燃材料檢測(cè)問(wèn)題

難燃型材料的性能檢測(cè)是建筑外保溫材料燃燒性能檢測(cè)中一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容，在實(shí)際檢測(cè)中，需要重點(diǎn)測(cè)定單體燃燒試驗(yàn)（SBI）指標(biāo)，其包含的參數(shù)眾多，如燃燒增長(zhǎng)速率、總產(chǎn)煙量、總放熱量等，能夠?qū)⒉牧显诨馂?zāi)場(chǎng)景中的樣態(tài)和特征形象地反映出來(lái)。SBI檢測(cè)難度大，相關(guān)要求眾多，這也使得部分人員在進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)忽視樣本組裝要求的情況。例如，在建筑工程應(yīng)用中，材料使用的是黏結(jié)工藝，但是在檢測(cè)時(shí)采用的卻是機(jī)械工藝；又或者雖然與實(shí)際工藝一致，但沒(méi)有依照規(guī)定做好接縫設(shè)置，導(dǎo)致SBI檢測(cè)結(jié)果欠缺合理性。絕大多數(shù)有機(jī)保溫材料在發(fā)生燃燒時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生油性煙塵，這些煙塵會(huì)黏附在檢測(cè)設(shè)備的防排煙管道內(nèi)壁，降低煙霧的流速，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)一定偏差。同時(shí)，若檢測(cè)環(huán)境中，空氣濕度偏高或者偏低，材料的燃燒增長(zhǎng)速率及檢測(cè)結(jié)果都會(huì)受到影響[4]。

針對(duì)這一問(wèn)題，檢測(cè)人員在實(shí)際操作中，可以從材料本身的性能著手，明確具體的檢測(cè)內(nèi)容和目標(biāo)，并對(duì)檢測(cè)流程進(jìn)行梳理，以確保在檢測(cè)過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)操作的錯(cuò)誤。以SBI試件的安裝為例，需要根據(jù)相關(guān)規(guī)范以及檢測(cè)要求，選擇標(biāo)準(zhǔn)安裝方法或者實(shí)際應(yīng)用中的安裝方法。如果樣品存在水平接縫，在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，應(yīng)盡量將水平接縫控制在樣本長(zhǎng)翼上，與底部的距離不低于500 mm；如果樣本存在垂直接縫，則垂直接縫同樣應(yīng)設(shè)置在長(zhǎng)翼上，與夾角棱線的距離控制在200 mm左右。

2.4不燃材料檢測(cè)問(wèn)題

新的發(fā)展環(huán)境下，《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50016—2014）的實(shí)施，使得不燃性建筑外保溫材料在建筑領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在對(duì)不燃材料的燃燒性能進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要重點(diǎn)檢測(cè)其不燃性和燃燒熱值。不燃性的評(píng)定指標(biāo)包括爐內(nèi)溫升、燃燒時(shí)間和質(zhì)量損失率，而在試驗(yàn)條件的約束下，外部環(huán)境因素會(huì)在一定程度上影響指標(biāo)的檢測(cè)效果。如果不能實(shí)現(xiàn)對(duì)于試驗(yàn)環(huán)境的有效控制，則最終得到的試驗(yàn)結(jié)果必然會(huì)存在一定誤差。另外，在實(shí)施熱值試驗(yàn)的過(guò)程中，不少新型保溫材料因?yàn)楸旧沓煞謴?fù)雜的原因，存在著試驗(yàn)數(shù)據(jù)欠缺穩(wěn)定性的情況，需要檢測(cè)人員結(jié)合實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行處理。

檢測(cè)人員在開(kāi)展試驗(yàn)檢測(cè)的過(guò)程中，需要做好對(duì)于外部環(huán)境條件的嚴(yán)格控制，確保試驗(yàn)裝置能夠避開(kāi)窗口和風(fēng)口位置，以便更好地對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀察，將實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境溫度控制在一定范圍內(nèi)，盡可能減少溫度變化引發(fā)的爐溫波動(dòng)。在實(shí)施熱值試驗(yàn)的過(guò)程中，應(yīng)保障樣品的均勻性，一些易氧化的保溫材料，可以采用垂直取樣的方法。在樣品處理環(huán)節(jié)，如果需要進(jìn)行研磨處理，可以通過(guò)多次研磨的方式，得到細(xì)度較高的粉末。如果是非均質(zhì)樣品，應(yīng)對(duì)其單組分的熱值進(jìn)行分別測(cè)試[5]。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，建筑外保溫材料燃燒性能檢測(cè)關(guān)系著建筑工程的消防安全，必須得到足夠的重視。從實(shí)踐的角度分析，建筑外保溫材料燃燒性能檢測(cè)的影響因素眾多，在實(shí)際操作中很容易出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，想要保障檢測(cè)結(jié)果的客觀性和準(zhǔn)確性，檢測(cè)人員應(yīng)該嚴(yán)格依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求進(jìn)行操作，對(duì)整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行跟蹤管理，加強(qiáng)細(xì)節(jié)把控，切實(shí)提高檢測(cè)精度和檢測(cè)效率，為建筑行業(yè)的發(fā)展提供良好的技術(shù)支持。確保建筑外保溫材料的價(jià)值能夠充分發(fā)揮出來(lái)，減少火災(zāi)事故的發(fā)生，從技術(shù)層面上為人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全提供保障。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

史云龍，男，1988年出生，工程師，學(xué)士，研究方向?yàn)榻ㄖ牧霞跋榔鞑臋z測(cè)方法。

（編輯：李鈺雙，收稿日期：2024-05-11）