建筑材料及制品燃烧性能试验规范概述

建筑材料及制品燃烧性能试验规范概述摘要】建筑材料和制品燃烧性试验规范对保证建筑物内人的生命安全和财产安全是极为重要的。笔者对美国、加拿大、欧盟、日本以及中国的建筑材料燃烧性能试验规范进行分析、比较和综述。通过研究认为美国和加拿大对建筑材料燃烧性能的要求和试验方法基本相似，他们主要针对材料的燃烧性、火焰传播进行检测；欧盟于2001年颁布了新的燃烧性分级体系，该分级体系包括专门针对铺地材料部分和针对其他所有建筑构件和产品部门；日本采用锥形量热计法（ISO5660）将内装饰材料分为不燃、准不燃和阻燃材料3个等级；我国对建筑材料的试验方法包括不燃性试验方法、墙和天花板内装饰材料的三级分级体系和铺地两级分级体系。【关键词】建筑材料；制品；燃烧性；标准；规范6UY0S4LTQ0引言建筑材料和制品燃烧性试验规范对保证建筑物内人的生命安全和财产安全是非常重要的。由于建筑材料和制品的燃烧引发的火灾往往会导致人员伤亡和财产损失，才迫使人们不得不制定相应的规范和测试方法来解决建材及制品的燃烧性能问题。当今的测试方法很多，范围也非常广泛，测试样品从粉末状到全尺寸火灾试验不等。测试方法还受到材料燃烧性试验参数的特殊规定，施加于材料表面的火焰强度、试验样品的尺寸大小等诸多因素的影响。与此同时，某些特殊的规定如样品方向、火焰强度等，使得现存的一些规范的测试结果与建筑材料或制品在全尺寸模拟火灾条件下的测试结果不相符，因此，不得不对某些有特殊要求的材料或制品的测试方法进行修改或替换。目前，对建筑材料和制品的燃烧性试验结果往往都是采用火焰传播距离来表征。20世纪70年代，国际上对材料燃烧性试验结果的比较，都是根据不同试验方法对材料进行的分级判定，这无异于产生随机数，其试验结果间几乎无可比性。笔者对目前国际上建筑材料和制品主要的燃烧性试验规范进行概述，讨论不同测试方法的优缺点。只涉及建筑材料防火性能试验规范中最常用的一部分。1I1美国建筑材料和制品的燃烧性要求美国国际建筑规范INTERNATIONALBUILDINGCODE及其他建筑规范、国家防火保护协会NATIONALFIREPROTECTIONASSOCIATION,NFPA101NFPA101生命安全规范等均对建筑材料和制品燃烧性及其危害的试验方法和标准作了相关规定。在美国，为公众接受的判定标准和分级方法一般都参照国际建筑规范中的规定，该规范也是美国主要的建筑规范。上述规范均要求测试建筑材料的燃烧性和火焰传播特性，它们的测试方法分别对应ASTME136燃烧性和ASTME84火焰传播，其中ASTME84还对可见烟的特征作了规定。H|2VG8R7KT11燃烧性试验方法美国对不燃材料进行分级的试验方法是ASTME136，该方法测试材料在750的垂直管状炉的热行为。试验前对样品进行干燥处理，样品的外形尺寸为38MM38MM51MM。材料如果能达到ASTME136标准中规定的指标，即可判定为不燃材料。ASTME136规定需对每个材料或制品4个样品进行测量，其中的3个样品通过试验，即可判定材料为不燃材料。具体判定要求为如果测试样品的重量损失不大于50，在试验开始后的前30S内，首先样品表面和内部的温升不超过30，其次样品不燃烧；如果测试样品的重量损失大于50，则材料的温度不超过试验前测得的材料达到稳定时温度，且整个试验过程中样品不燃烧。试验的判定标准是CTCP5L轰燃的判定标准是热释放率达到1MW，辐射到地板的热量为20KW/M2，上层空气的平均温度达到600，“火焰窜出房门”以及预先贴于地板的目标纸被点燃。2GCN7Q,N对于织物墙面材料A级判定可接受的替代试验为NFPA265。在NFPA265，对燃烧的规定供5分钟40KW的热量，然后再提供10分钟150KW的热量。该试验中材料有两种安装方法P845W/|RM3N方法A是材料只覆盖与燃烧器放置角落处相邻的两面墙；4A0R,T,WK8O,G7I方法B与NFPA286类似，即材料覆盖3面墙，有门的墙面不覆盖测试的材料。/LAY“MRFD1T/3U3O4G对那些需满足特殊要求的泡沫塑料，可采用的大型试验还包括FM4880，UL1040，NFPA286或UL1715。对那些用于光信号传输塑料，分别采用ASTMD1929来测量它们的自燃温度，ASTMD2843来测量它们的烟密度指数，ASTMD635对其燃烧性能进行分级CC1和CC2级。暴露在外的隔热材料采用ASTME84来测量其火焰传播。而对于松装材料，由于材料不能按ASTME84进行放置，可采用加拿大底板隧道炉试验CAN/ULCS1022来测量其火焰传播特性。该加拿大底板隧道炉试验解决了松装隔热材料的测试方法的问题，它将测试样品放置在ASTME84的炉子底部并将燃烧器方向向下对准试验样品。暴露在外的阁楼地板隔热材料采用ASTME970的临界辐射通量试验来对它们进行测试，并规定该隔热材料的临界辐射通量不小于012W/CM2。,YH8M8/V6E6LF0B4|美国联邦消费者产品安全委员会CPSC规定纤维索松装隔热材料按ASTME970进行试验。ASTME108UL790是专门针对屋顶遮盖物的试验方法。ASTME108包括4个独立的火灾试验，根据试验结果将材料分为3个级别A，B和C级，A级最严格。屋顶遮盖物试验主要考虑材料的阻燃性，以防止火焰穿过遮盖物进入内部结构，除此之外，该标准也对材料表面的燃烧性也作了要求。试验时将发光气焰燃烧器放在倾斜顶板的边缘，顶板宽度为1M，试验中控制空气流量为53M/S。用于A，B和C2607C2加拿大对建筑材料燃烧性能的要求加拿大建筑和防火规范委员会负责加拿大的国家建筑规范。加拿大对建筑材料防火性能的要求与试验方法与美国类似，材料不燃性的试验标准是CAN4S114M80，隧道炉试验标准是CAN/ULCS102M88。此外，加拿大还有一个将测试样品置于隧道炉底部的试验标准CAN/ULCS1022M88。CAN/ULCS1022M88试验方法的制定主要基于下面3个目的一是针对水平应用的材料，这些材料只有上表面才可能暴露在热源中；“A4E8|QD6ZO二是针对那些试验时需要辅助支撑的材料，如松装隔热材料等，但这些材料在实际应用中本身不需要辅助支撑；3G“WJ3W5M三是用于热塑性塑料，燃烧时热塑性材料会熔融或滴落。O0IH0A8ATM6SC4O3M相比而言，将材料置于顶部的ASTME84隧道炉试验方法测得的火焰传播值要比材料置于底部的CAN/ULCS1022M88隧道炉的试验结果要低些。加拿大铺底隧道炉试验解决了松装隔热材料进行燃烧试验的问题。除了一些特殊要求以外，CAN/ULCS1022M88规定的火焰传播等级的上限值为25，75或150，在对材料进行判定时，对发烟等级的规定值分别为50，100，300和500。CAN/ULCS107M87是专门针对屋顶遮盖物的燃烧性能试验制定的标准。最近，加拿大一些专家建议将锥形量热计作为材料燃烧等级判定的标准试验方法ULCS13504。3欧盟对建筑材料燃烧性能的要求6NP8B5QD,F欧盟的成员国于2001年颁布了新的燃烧性分级体系，其目的是希望新的分级体系取代欧盟现行的大量的不同测试方法和分级体系。该新的分级体系包括两个部分第一部分专门针对铺地材料见表1，另一部分针对其他所有建筑构件材料和产品见表2。表1和表2中的下标“FL”代表铺地材料分级。该分级体系在欧盟联合公报OFFICIALJOURNALOFTHEEUROPEANCOMMUNITIES,OJL50,232200,P14以标题“EN135011”正式出版。这些分级体系参照的火灾案例是墙角火试验，墙角火的试验的标准是ISO9705。K/GK2_H3EN13823，单个物件燃烧试验，置于墙角的单个燃烧物件对火灾发展的贡献评价，用于材料A2，B，C，D级的判定；4ISOEN119252，点燃试验，材料在小火焰作用下的点燃性能评价，用于材料B，C，D，E，BFL，CFL，DFL，EFL级的判定；H7Y“W8N|FLCD3OA6D5Q45国内对建筑材料燃烧性能的要求我国不仅建立了不燃材料的试验方法，而且还建立了针对墙壁和天花板内装饰材料燃烧性能试验的三级分级体系。此外，还专门针对铺地材料建立了两级分级体系。目前，国内针对建筑材料和制品燃烧性能的试验方法有如下一些标准1GB54641999，建筑材料的不燃性试验方法，该试验方法的原理与ISO1182和ASTME136类似，用于不燃材料的A级判定；2GB86251988，可燃材料的燃烧性能试验，谈试验采用德国的DIN410215火灾试验装置来对墙和天花板隔板装饰材料燃烧性能作B1和B2级判定；3GB86261988，建筑材料的燃烧性试验，该试验采用KLINE燃烧器对墙和天花板隔板装饰材料的燃烧性能作B3级判定；“B“F6V9HWW1随着社会的发展和进步，新材料、新技术层出不穷，必将推动火灾测试技术的革新，从而促进建筑材料燃烧性能试验方法的进步。其中最主要的一个推动力就是防火保护专业中相关工程技术水平的发展和提高，目前，人们越来越多地采用火灾模型来说明防火安全可接受的程度，这必将推动火灾性能试验方法的发展和改进，通过改进的测试方法的试验结果可以直接用作火灾模型的数据输入，而那些只能在规定和有限条件下对材料防火性能进行比较测试的方法和标准会逐渐被人们所摒弃。|33为了对建筑材料防火性能进行统一而可靠的评价，应尽量采用定量试验来进行，而不是采用肉眼观察的方法。即使性能化试验规范近期不能实现，也应当尽量采用定量试验来评价材料的火灾安全性能，以保证说明性规范的合理性。B3G8U“F6|34目前建筑材料试验规范的发展趋势，一是采用新的标准火灾测试方法取代那些只能给材料简单定级的的旧试验方法，这些新的试验方法