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基于建筑隔热保温材料燃烧性能检验结果的分析

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  摘    要:随着社会主义的进步发展,我国各个行业都在迅猛的发展,力争为社会主义的全面建设作出自己的贡献,在本文之中将会对于建筑隔热保温材料燃烧性能检验结果进行全面的剖析,希望通过本文的剖析能够给予大家一些启发。
  关键词:建筑;隔热保温材料;燃烧
  1  前言
  在本文之中将会通过对酚醛板、聚苯乙烯保温板、阻燃聚苯乙烯、XPS挤塑板、阻燃挤塑板、聚氨酯泡沫保温材料、阻燃聚氨酯保温材料、橡塑保温材料进行燃烧热值和单体燃烧试验探讨常用建筑外墙有机保温材料的燃烧性能。
  2  国内外外保温系统防火技术要求
  目前,在发达国家外墙外保温相关标准中,均对保温材料和保温体系的防火性能分级作了要求。如ETAG 004《有抹面层的外墙外保温复合系统欧洲技术认证标准》中5.1.2.1规定,保温体系和保温材料需分别进行防火等级测定和相关的测试(试验应根据prEN13501-1的规定划分为A1-F级,再根据法律、法规和适用于建筑物最终使用的管理条例而定)。此外,对重要建筑、高层或超高层建筑外墙外保温系统也有严格的防火要求,规定不同防火等级的体系和材料应适用于不同建筑防火要求范围,如美国纽约州的建筑法令中明确规定耐火极限低于2h的EIFS系统不允许用在高于22.86m的住宅建筑中。发达国家还建立了外墙外保温体系火灾试验标准,如美国标准保险商安全标准UL1040《建筑隔热墙体火灾测试》和美国国家标准ANSIFM4880《内外装修系统的火灾试验》均采用屋角火灾模拟试验方法,英国标准BS8414-1《应用在建筑表面的非承重墙外覆层系统的火反应测试方法》,美国消防协会建筑标准NFPA285《评价包含易燃成分的非承重外墙火灾蔓延特性的标准试验方法》等。
  目前,建筑外墙保温系统在我国的建筑行业中应用越来越广泛,但建筑外墙保温材料在降低建筑能耗的同时,也带来了一系列问题。其中,火灾危险性是建筑外墙保温材料最为重要,并且亟待解决的问题。有机保温材料是建筑外墙保温系统中最常用的保温材料。但是,有机保温材料均容易燃烧。采用有机保温材料的建筑外墙保温系统在火灾情况下极易造成火势迅速蔓延至整栋建筑物。因此,建筑外墙有机保温材料的燃烧性能一直是国内外学者关注的热点问题。目前建筑外墙保温系统中常用的有机保温材料有酚醛板、聚苯乙烯保温板、阻燃聚苯乙烯、XPS挤塑板、阻燃挤塑板、聚氨酯泡沫保温材料、阻燃聚氨酯保温材料、橡塑保温材料等,本文将选取这些常见的有机保温材料分别进行燃烧热值测试和单体燃烧试验,探讨这些材料的燃烧性能,分析其火灾危险性。
  3  试验装置
  试验采用建材燃烧热值试验装置和建材制品单体燃烧试验装置(SBI)对常用保温材料的燃烧性能进行试验研究。建材燃烧热值试验装置,主要用于测量建筑材料的燃烧热值。燃烧热值是1 kg材料完全燃烧释放出的能量,是物质的特性,与该物质的使用状态或尺寸形态等无关,常被用于评价建筑材料的潜在火灾荷载。建材制品单体燃烧试验装置,可获得试样燃烧过程中的试样长翼上的传播(LFS)、燃烧增长率指数(FIGRA)、600 s内热释放率(THP)、600 s内产烟率(SPR)、烟气生成速率指数(SMOGRA)等参数。通过这两个试验装置可获得反应建筑材料制品燃烧性能的重要参数,它们也是建材制品燃烧性能分级的重要指标。
  4  试验材料
  选取酚醛板、聚苯乙烯保温板、阻燃聚苯乙烯、XPS挤塑板、阻燃挤塑板、聚氨酯泡沫保温材料、阻燃聚氨酯保温材料、橡塑保温材料作为试验样品。将各组试样样品制成粉末状试样各5组,用于燃烧热值的测试;将各组试验样品制成长翼为1000mm×1500mm、短翼为500mm×1500mm的试样各3组,并在各组试样距离底边50mm和100mm处划一道标记线,用于单体燃烧性能的测试。
  5  试验结果及分析
  通过酚醛板、聚苯乙烯保温板、阻燃聚苯乙烯、XPS挤塑板、阻燃挤塑板、聚氨酯泡沫保温材料、阻燃聚氨酯保温材料、橡塑保温材料进行试验研究,探讨常见建筑外墙保温材料的燃烧性能。
  本文选取的几种常见的建筑外墙外保温材料的燃烧热值均较高,故其燃烧释放的热量也较高,具有较大的火灾危险性。其中橡塑保温材料热值相对较低,在20MJ/kg以下,而其余材料的热值均大于20MJ/kg,聚苯乙烯保温材料的热值最高。对比聚苯乙烯保温材料、挤塑板、聚氨酯泡沫保温材料经过阻燃处理前后的燃烧热值可以发现,阻燃剂对其熱值影响不大,阻燃处理前后材料的燃烧热值变化不大。因此,添加阻燃剂对保温材料的燃烧热值影响不大,不能从根本上改变保温材料的燃烧特性。
  通过对常见建筑外墙保温材料的单体燃烧性能进行测试,发现试验的材料均易燃烧,其燃烧增长率指数、热释放量、产烟量等均较大。由建筑外墙保温材料单体燃烧测试结果我们可以知道,常见建筑外墙保温材料中,酚醛板具有较好的燃烧性能,在试验过程中热释放量和产烟量均较小。而聚氨酯保温材料的燃烧性能较差,其燃烧速率增长指数、热释放量与产烟量均较大。经过阻燃处理的聚氨酯泡沫保温材料的燃烧速率增长指数、热释放量与产烟量均有显著减小,但与其他保温材料相比仍处于较大的水平。聚氨酯保温材料的燃烧性能相对较差。通过试验可以发现,经过阻燃处理的保温材料,单体燃烧试验结果的各参数都有明显的减小,其单体燃烧的燃烧性能得到一定的提升。其中阻燃挤塑板的提升最为明显。这是由于添加阻燃剂后,挤塑板在试验过程中,接触主燃烧器火焰时迅速熔融,避免了与火焰的直接接触,其燃烧主要表现为挤塑板的燃烧滴落物的燃烧。
  依据GB 8624-2012中建材燃烧性能分级对建筑外墙保温材料单体燃烧性能的要求,本次试验中酚醛板、聚苯乙烯保温板、阻燃聚苯乙烯、XPS挤塑板、阻燃挤塑板、橡塑保温材料均能满足B级或C级的要求,而聚氨酯泡沫保温材料和阻燃聚氨酯保温材料无法满足D级要求,在分级时可能被判定为E级或F级,其燃烧性能较差。
  6  结束语
  综上所述,作者在本文之中对建筑隔热保温材料的燃烧性能进行了全面的剖析,希望能够给予大家一些启发。除此之外作者本着抛砖引玉的精神做此文,希望大家在阅读完本文之后能够将自己的想法进行反馈,增加更多的交流渠道,全面的推进其发展。
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