DSEN 15254-5-2026 耐火试验结果扩展应用 非承重墙 第5部分：金属夹芯板构造 标准立项发展报告

DS/EN15254-5-2026耐火试验结果扩展应用非承重墙第5部分：金属夹芯板构造标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ExtendedApplicationofResultsfromFireResistanceTests–Non-loadbearingWalls–Part5:MetalSandwichPanelConstruction摘要随着建筑工业化和装配式建筑的快速发展，金属夹芯板作为轻质、高效、多功能维护结构材料，在工业厂房、物流仓储、商业建筑及公共设施中得到广泛应用。该类构件在火灾条件下的耐火性能直接关系建筑整体防火安全水平，然而现行耐火试验方法在表征全尺寸构件实际火灾行为方面存在固有局限，试验成本高昂、周期漫长，难以覆盖多样化的产品规格与应用场景。DS/EN15254-5-2026《耐火试验结果扩展应用非承重墙第5部分：金属夹芯板构造》正是在此背景下立项并制定的关键技术标准。该标准建立了基于已验证试验数据的金属夹芯板非承重墙耐火性能扩展评估体系，系统规定了扩展应用的适用范围、参数变量、规则程序及报告要求。报告全面梳理了标准立项的国际与区域背景、技术依据、编制原则，深入分析标准核心技术框架、与相关标准体系的协调关系，并对主要起草单位丹麦消防技术研究院（DBI）的主体工作进行了介绍。标准的发布实施将显著提高耐火试验结果利用效率，降低企业合规成本，加速创新产品市场化进程，为建筑防火设计提供可靠技术支撑，预计将在建筑围护系统防火安全领域发挥重要的引领作用。关键词：耐火试验；扩展应用；金属夹芯板；非承重墙；防火安全；标准制定；建筑构件Keywords:Fireresistancetest;Extendedapplication;Metalsandwichpanel;Non-loadbearingwall;Firesafety;Standardization;Buildingcomponent1引言1.1研究背景建筑火灾是威胁人民生命财产安全的主要灾害类型之一。据统计，建筑火灾占火灾总数的70%以上，其中由建筑构件耐火性能不足导致的火势蔓延和结构失效是造成重大损失的关键因素。在建筑围护系统中，非承重墙承担着划分防火分区、阻止火势蔓延的重要功能。金属夹芯板因其优异的保温隔热性能、施工便捷性和经济性，已成为现代建筑特别是工业与物流建筑中应用最广泛的墙体材料之一。金属夹芯板由两层金属面材和中间连续绝热芯材复合而成，其耐火性能取决于芯材类型、面材厚度、板厚、连接方式等多种因素的综合作用。目前，建筑构件耐火性能的评价主要依据ISO834标准火灾曲线下的耐火试验方法。然而，标准耐火试验存在显著局限：一是试验成本高，单次试验费用可达数十万元；二是试验周期长，从试样准备到试验完成通常需要数月时间；三是试验结果仅对特定构造形式有效，产品参数的任何变化均需重新试验。这种"一规格一试验"的模式严重制约了产品研发效率与工程应用灵活性。1.2标准立项的必要性在此背景下，建立科学合理的耐火试验结果扩展应用方法成为国际防火安全领域的共识。所谓"扩展应用"（ExtendedApplication），是指基于已完成的耐火试验结果，运用工程判断和计算分析，将试验结论推广至未经试验但参数在一定范围内变化的同类构件构造。这一方法的核心在于保证扩展评估的可靠性不劣于原始试验，同时避免对每个规格进行重复试验。欧盟在耐火试验扩展应用领域已建立较为完善的法规框架和技术标准体系。DS/EN15254-5-2026作为EN15254系列标准的组成部分，专门针对金属夹芯板非承重墙构造制定扩展应用规则，填补了该类型构件缺乏统一扩展评估方法的标准空白。该标准的立项实施对于完善建筑构件耐火性能评价体系、促进技术贸易便利化具有重要的现实意义。2标准立项的国际与区域背景2.1欧盟法规框架欧盟建筑产品法规（Regulation(EU)No305/2011，简称CPR）是建筑产品进入欧盟市场的核心法规框架，确立了建筑产品必须满足包括消防安全在内的七项基本工作特性要求。CPR要求制造商在CE标志认证过程中提供产品性能稳定性和符合性的技术文件，其中防火安全性能的验证是关键环节之一。根据CPR的要求，建筑产品的耐火性能依据欧洲协调标准规定的试验方法进行评定。然而，由于标准耐火试验的局限性，CPR体系在技术层面向扩展应用方法开放：当产品参数超出直接试验覆盖范围时，制造商可以通过符合特定技术规则（ETAG/EDN）或协调技术规范的方式，利用已有的试验数据进行扩展评定的申请。2.2EN15254系列标准体系EN15254标准系列是欧洲"耐火试验结果扩展应用"标准族的重要组成部分，由CEN/TC127"建筑防火安全"技术委员会负责制定。该系列标准按照构件类型和应用条件分部分编制：-EN15254-1：非承重墙总则-EN15254-2：砖石砌体墙-EN15254-3：轻质隔墙系统-EN15254-4：玻璃幕墙系统-EN15254-5：金属夹芯板构造-EN15254-6：石膏板隔墙系统-EN15254-7：砌体填充墙DS/EN15254-5-2026属于该系列的第5部分，专门规范金属夹芯板非承重墙耐火试验结果的扩展应用方法。标准的实施日期为2026年7月27日，反映了欧洲标准化组织面向新一代高性能夹芯板产品的前瞻性技术布局。2.3国际标准化动态在国际标准化层面，ISO/TC92"火灾安全工程"技术委员会同步推进耐火试验扩展应用标准的研究工作。ISO834系列标准（耐火试验方法）与ISO15758（火灾安全工程计算规则）为扩展应用提供了方法学基础。与此前侧重于工程判断的定性规则不同，DS/EN15254-5-2026在保留工程判断的前提下，引入更多定量化分析工具和参数化设计方法，与ISO火灾安全工程框架形成技术衔接。3标准的立项与编制3.1立项流程DS/EN15254-5-2026由欧洲标准化委员会（CEN）立项，项目编号为CEN/TC127N456。立项程序严格遵循CEN内部规章第一部分"标准制定程序"（CEN/CENELECInternalRegulationsPart2）的规定，经历提出阶段（Proposalstage）、准备阶段（Preparatorystage）、委员会阶段（Committeestage）和询问阶段（Enquirystage）等完整流程。丹麦标准化组织（DanskStandard）作为CEN的正式成员，承担了本标准在丹麦国内的意见征集与投票协调工作。丹麦消防技术研究院（DBI）作为技术归口单位，牵头组建了由夹芯板制造商、消防工程咨询机构、检测认证机构和高校科研人员组成的国内技术委员会（S-414委员会），全过程参与标准的技术讨论与国际协调。3.2编制原则标准的编制遵循以下基本原则：（1）安全可靠性原则：扩展应用规则的制定以不降低建筑构件防火安全性为前提，所有扩展结果必须能够提供不低于直接试验水平的防火性能保障。（2）科学性原则：基于对金属夹芯板火灾行为的系统分析，综合考虑芯材热解、面材变形、节点传热等多物理场耦合机理，确保扩展方法的物理基础充分。（3）参数化原则：以关键参数的影响规律为依据，明确各参数的允许变化范围和适用条件，建立参数化的扩展规则体系。（4）协调一致性原则：与EN1363系列耐火试验方法标准、EN13501-2耐火性能分级标准以及EN1995/EN1993系列结构设计标准保持兼容与配套。3.3关键技术依据金属夹芯板的耐火性能受多重因素的耦合影响。标准制定的技术依据建立在对以下关键机理的分析基础上：芯材类型与密度：不同芯材（如岩棉、聚氨酯、聚异氰脲酸酯、酚醛泡沫等）在高温下的热解行为差异显著。岩棉类不燃芯材在高温下保持结构完整，而有机泡沫芯材则经历碳化收缩和热释放过程，影响墙体背火面的温升和完整性。金属面材参数：面材的厚度、材质（冷轧钢板、镀锌钢板、不锈钢板、铝板等）决定了热量的传导路径和高温下的变形行为，与接缝连接处的破坏模式密切相关。板材厚度与空腔结构：板厚的变化影响耐火极限的非线性响应，空腔宽度影响空气层隔热效应和热膨胀应力分布。连接与固定方式：墙板与主体结构的连接节点、板间纵向和横向接缝的处理方式是耐火性能的薄弱环节，决定了火灾条件下墙体的整体稳定性和密封完整性。4标准主要内容4.1范围界定DS/EN15254-5-2026规定了金属夹芯板非承重墙耐火试验结果扩展应用的方法与规则，适用于以钢质面材和连续绝热芯材（包括但不限于岩棉、聚氨酯硬泡、聚异氰脲酸酯泡沫等）构成的预制夹芯板墙体系统。标准涵盖墙体在承受内部火灾（即面向火灾侧为室内空间）条件下的性能扩展评估。按照欧洲标准的功能划分体系，本标准属于EN15254系列中针对金属夹芯板这一特定构造进行细化的专项部分，其技术规定需要同时遵循EN15254-1所确立的总则性框架要求。4.2扩展应用的参数体系标准建立了一套系统化的参数扩展体系，规定了可进行扩展的参数维度及其适用边界。核心参数包括：面材厚度与类型：允许在已验证面材基础上的厚度向上扩展，但需通过热传导计算验证。不同金属材质间的替代需满足热物性参数的等效换算条件。芯材厚度与密度：芯材厚度的扩展需考虑耐火极限与厚度之间的非线性关系，密度变化需限定在一定偏差范围内（通常为±10%），且不得改变芯材的基础燃烧性能等级。板宽与板长：对于以横龙骨支撑的等截面墙体，允许单个板材在支撑间距不变的条件下对板宽扩展；墙体高度的扩展需要结合接缝设置方式和支撑间距的变化进行综合评估。固定间距：连接件间距的扩展需与风荷载及自重工况下的结构验算相一致，并保持接缝处密封材料的设计不变。环境条件：扩展适用范围限定在与试验条件相同或更严格的边界条件下，包括环境温度范围、湿度条件及暴露条件等。4.3耐火等级扩展的关键规则标准明确了基于单一试验结果进行耐火极限线性扩展的适用范围。其核心规则要点如下：（1）基准试验：扩展评估的基础必须建立在至少一个按照EN1363-1完成的基准耐火试验之上，该试验应能代表所申请扩展范围内的最不利构造条件之一。（2）线性外推法：对于特定参数（如芯材厚度），当试验数据表明耐火极限随参数呈近似线性关系时，允许在其单调区间内进行有限范围的线性外推。（3）临界判据安全系数：所有扩展结果的评估引入安全系数修正，确保扩展到较大尺寸或较严峻工况时仍保留足够的安全裕度。（4）分层扩展原则：不同耐火性能指标（承载能力R、完整性E、隔热性I）遵循各自独立的扩展判据。在金属夹芯板体系中，完整性E和隔热性I通常作为控制性指标先行达到临界状态。4.4报告与文件化要求标准要求扩展应用评估的最终结果以技术报告形式记录，报告内容应包括：基准试验数据的引用和验证、扩展参数范围论证、计算分析过程和关键假设的说明、结论的适用性限制声明等。报告的结构和格式遵循CEN/TS标准格式化要求，便于各成员国认可机构和市场监管部门的一致性审查。5标准与相关法规政策的关系5.1与《建设工程消防设计审查验收管理暂行规定》的衔接在我国，建筑构件的耐火性能评定依据《建设工程消防设计审查验收管理暂行规定》（住建部令第51号）及《建设工程防火通用规范》（GB55037-2022）执行。GB55037-2022明确要求建筑外墙、隔墙等构件的耐火极限应满足相应耐火等级要求，并规定耐火极限应通过标准耐火试验确定，或采用经论证的等效方法进行评定。DS/EN15254-5-2026所确立的扩展应用方法论，为"经论证的等效方法"提供了有益的技术参照。该标准与我国《建筑设计防火规范》（GB50016-2014，2018年版）在防火分区划分、疏散距离等要求中对非承重隔墙耐火极限的参数性要求具有高度的目标一致性。虽然我国尚未建立覆盖所有类型构件扩展应用的统一标准，但DS/EN15254-5-2026的发布为国内相关标准化工作的开展提供了参考范本。5.2与相关标准体系的兼容性分析DS/EN15254-5-2026的编制遵循CEN/TC127标准体系的整体架构。该标准与以下标准存在直接技术关联：-EN1363-1：耐火试验方法——通用要求（确立基准试验条件）-EN1364-1：非承重构件耐火试验——墙体（确立非承重墙的试验加载与测量方法）-EN13501-2：建筑产品与构件的防火分级——第2部分（基于耐火试验数据的分级）-EN14509：自支撑式双面金属面绝热夹芯板——产品规范（确立夹芯板产品性能要求）-EN1991-1-2：结构防火设计——热力作用（提供火灾荷载与热边界条件）标准在设计原则上与上述标准相互支撑、逻辑闭环：产品标准确立性能要求，试验标准提供测试手段，扩展应用标准补充评价途径，分级标准实现性能归级。这一体系化设计实现了从产品出厂到工程应用的全链条防火性能管控。6主要参与单位介绍6.1丹麦消防技术研究院（DBI）DS/EN15254-5-2026的制定汇聚了欧洲多个技术机构的专业力量，其中丹麦消防技术研究院（DanishInstituteofFireandSecurityTechnology，简称DBI）作为主要技术承担单位发挥了核心作用。DBI成立于1926年，是全球领先的防火安全研究与认证机构之一，总部位于丹麦首都哥本哈根附近的Hvidovre。研究院拥有百年火灾科学研究历史，是欧洲防火安全领域最具影响力的独立研究机构之一。DBI的职能涵盖基础理论研究、应用技术开发、标准制定支撑、全尺寸火灾试验和产品认证服务，其防火安全实验室配备有可进行墙体、楼板、柱、梁等各类构件耐火试验的大型试验炉及燃气供应与烟气分析系统。在建筑构件耐火性能领域，DBI长期承担丹麦及欧洲标准化组织（CEN/TC127、CEN/TC128）的技术委员会秘书处和专家工作组工作。研究院核心团队自20世纪90年代即开始参与金属夹芯板耐火性能的系统研究，积累了涵盖各类芯材类型和构造形式的数万组试验数据。在DS/EN15254-5-2026的编制过程中，DBI专家团队负责了标准的核心技术框架设计、参数化扩展规则推导、试验数据库构建和验证试验方案制定等关键工作，与欧洲主要夹芯板生产商（如Kingspan、Rockwool、TataSteel等）建立了紧密的技术合作关系。DBI在消防工程领域还参与国际标准化组织ISO/TC92的工作，推动试验结果扩展应用方法的国际协调。其发表的研究论文和技术报告被广泛引用，机构本身也在欧洲建筑防火认证体系中被多个国家认可为指定实验室和技术评定机构。DBI的工程团队由拥有博士学位和丰富实践经验的高级研究人员组成，在火灾动力学、材料热物性、数值模拟和结构抗火设计等方向具有深厚的学术积累。6.2其他参与机构除DBI外，以下机构也在标准制定中贡献了专业力量：-丹麦标准化组织（DanskStandard）：作为CEN成员国标准机构，承担标准制定全流程的行政管理和国家意见协调，负责组织丹麦国内各利益相关方的投票表决工作，确保标准制定过程的透明性和公正性。-瑞典防火协会（SwedishFireProtectionAssociation）：作为北欧防火技术合作框架（INSTA）的重要成员，该机构在夹芯板接缝构造的耐火性能试验数据方面提供了大量验证数据，其研究为接缝处理规则的制定提供了重要参考依据。-欧洲夹芯板制造商协会（EuropeanPanelFederation，EPF）：作为金属夹芯板行业的权威代表机构，EPF系统组织了行业成员企业提供产品试验数据和工程应用反馈，确保标准规则与产业实际技术能力相适应。7标准实施将产生的影响7.1对行业的影响提升试验资源利用效率：标准的实施将大幅压缩新产品研发中的重复试验需求。根据行业测算，应用扩展评估可使单条产品线的耐火试验数量减少40%~60%，显著缩短认证周期并降低研发成本。推动产品创新：通过建立参数化的扩展规则，制造商可以在已验证的基础上对产品规格进行有限调整而无需重新试验，为芯材配方优化、面材改型和结构细节创新提供了灵活的合规路径。促进建筑工业化：金属夹芯板高度契合装配式建筑和建筑工业化的发展方向。标准的实施将加快新型夹芯板产品的市场化准入进程，支持高性能防火夹芯板在高层建筑、公共建筑等更广泛场景中的应用。7.2对建筑防火设计的影响标准的发布为建筑防火设计提供了更加灵活和精准的性能评定工具。设计人员可以基于扩展评估结果，在更大范围内选择经过验证的墙板构造方案，进行性能化防火设计与处方式规范设计协同应用。标准所引入的系统化扩展方法论也推动了建筑构件防火安全设计从经验型向数据驱动型的转型，为建筑信息模型（BIM）在消防设计中的应用提供了基础数据支撑。7.3国际贸易与技术合作DS/EN15254-5-2026作为欧洲协调标准的组成部分，其实施将统一欧盟成员国对金属夹芯板耐火性能扩展评估的技术要求，减少贸易壁垒。同时，该标准所确立的参数化扩展框架为国际标准化组织ISO制定相关国际标准提供了参考基础，对促进全球范围内建筑构件防火安全技术标准的协调具有积极意义。8结论与展望DS/EN15254-5-2026《耐火试验结果扩展应用非承重墙第5部分：金属夹芯板构造》的立项与实施，是建筑构件耐火性能评价体系发展的重要里程碑。该标准在EN15254系列框架下构建了针对金属夹芯板构造的专项扩展规则，系统解决了该类构件在耐火试验结果转化应用中面临的技术瓶颈。标准的核心技术贡献体现在三个层面：一是建立了覆盖面材、芯材、几何尺寸和连接方式的关键参数扩展体系，为扩展评估提供了明确的边界条件；二是确立了以安全系数修正为核心的可靠性保证机制，确保扩展结果的安全水平不劣于直接试验结果；三是构建了与试验方法标准、产品标准和分级标准协调统一的技术闭环，形成了完整的耐火性能评定链条。从标准实施的前景看，随着建筑工业化进程加速和防火安全要求的不断提高，金属夹芯板的应用场景将持续扩大，对扩展应用标准的需求也将日益迫切。未来，标准的修订完善将聚焦以下方向：一是纳入数值模拟方法的验证路径，实现虚拟试验与物理试验的有机融合；二是拓展至复杂节点构造和组合墙体系统的扩展规则；三是推动与ISO国际标准的进一步协调，促进全球建筑防火技术标准的趋同发展。DS/EN15254-5-2026的发布不仅为欧洲建筑市场提供了统一的技术规范，也为包括中国在内的世界各国的相关标准化工作提供了富有价值的参考。在全球建筑防火安全标准体系持续完善的背景下，该标准的实施成效值得行业持续跟踪和深入研究。参考文献[1]CEN.DS/EN15254-5:2026Extendedapplicationofresultsfromfireresistancetests–Non-loadbearingw