建筑材料及制品燃燒性能試驗(yàn)規(guī)范概述
作者： 來源： 日期：2020-06-09
作者 張翔 李風(fēng) 馬昳
【摘 要】 建筑材料和制品燃燒性試驗(yàn)規(guī)范對保證建筑物內(nèi)人的生命安全和財產(chǎn)安全是極為重要的。筆者對美國、加拿大、歐盟、日本以及中國的建筑材料燃燒性能試驗(yàn)規(guī)范進(jìn)行分析、比較和綜述。通過研究認(rèn)為：美國和加拿大對建筑材料燃燒性能的要求和試驗(yàn)方法基本相似，他們主要針對材料的燃燒性、火焰?zhèn)鞑ミM(jìn)行檢測；歐盟于2001年頒布了新的燃燒性分級體系，該分級體系包括專門針對鋪地材料部分和針對其他所有建筑構(gòu)件和產(chǎn)品部門；日本采用錐形量熱計法（ISO5660）將內(nèi)裝飾材料分為不燃、準(zhǔn)不燃和阻燃材料3個等級；我國對建筑材料的試驗(yàn)方法包括不燃性試驗(yàn)方法、墻和天花板內(nèi)裝飾材料的三級分級體系和鋪地兩級分級體系。
【關(guān)鍵詞】 建筑材料；制品；燃燒性；標(biāo)準(zhǔn)；規(guī)范
0 引言
建筑材料和制品燃燒性試驗(yàn)規(guī)范對保證建筑物內(nèi)人的生命安全和財產(chǎn)安全是非常重要的。由于建筑材料和制品的燃燒引發(fā)的火災(zāi)往往會導(dǎo)致人員傷亡和財產(chǎn)損失，才迫使人們不得不制定相應(yīng)的規(guī)范和測試方法來解決建材及制品的燃燒性能問題。當(dāng)今的測試方法很多，范圍也非常廣泛，測試樣品從粉末狀到全尺寸火災(zāi)試驗(yàn)不等。測試方法還受到材料燃燒性試驗(yàn)參數(shù)的特殊規(guī)定，施加于材料表面的火焰強(qiáng)度、試驗(yàn)樣品的尺寸大小等諸多因素的影響。與此同時，某些特殊的規(guī)定如樣品方向、火焰強(qiáng)度等，使得現(xiàn)存的一些規(guī)范的測試結(jié)果與建筑材料或制品在全尺寸模擬火災(zāi)條件下的測試結(jié)果不相符，因此，不得不對某些有特殊要求的材料或制品的測試方法進(jìn)行修改或替換。
目前，對建筑材料和制品的燃燒性試驗(yàn)結(jié)果往往都是采用火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x來表征。20世紀(jì)70年代，國際上對材料燃燒性試驗(yàn)結(jié)果的比較，都是根據(jù)不同試驗(yàn)方法對材料進(jìn)行的分級判定，這無異于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，其試驗(yàn)結(jié)果間幾乎無可比性。筆者對目前國際上建筑材料和制品主要的燃燒性試驗(yàn)規(guī)范進(jìn)行概述，討論不同測試方法的優(yōu)缺點(diǎn)。只涉及建筑材料防火性能試驗(yàn)規(guī)范中最常用的一部分。
1 美國建筑材料和制品的燃燒性要求
美國國際建筑規(guī)范(International Building Code)及其他建筑規(guī)范、國家防火保護(hù)協(xié)會(National Fire Protection Association, NFPA)101(NFPA 101)-生命安全規(guī)范等均對建筑材料和制品燃燒性及其危害的試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)作了相關(guān)規(guī)定。在美國，為公眾接受的判定標(biāo)準(zhǔn)和分級方法一般都參照國際建筑規(guī)范中的規(guī)定，該規(guī)范也是美國主要的建筑規(guī)范。上述規(guī)范均要求測試建筑材料的燃燒性和火焰?zhèn)鞑ヌ匦?，它們的測試方法分別對應(yīng)ASTM E136(燃燒性)和ASTM E84(火焰?zhèn)鞑?，其中ASTM E84還對可見煙的特征作了規(guī)定。
1.1 燃燒性試驗(yàn)方法
美國對不燃材料進(jìn)行分級的試驗(yàn)方法是ASTM E136，該方法測試材料在750℃的垂直管狀爐的熱行為。試驗(yàn)前對樣品進(jìn)行干燥處理，樣品的外形尺寸為38mm×38mm×51mm。材料如果能達(dá)到ASTM E136標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的指標(biāo)，即可判定為不燃材料。ASTM E136規(guī)定需對每個材料或制品4個樣品進(jìn)行測量，其中的3個樣品通過試驗(yàn)，即可判定材料為不燃材料。具體判定要求為：如果測試樣品的重量損失不大于50％，在試驗(yàn)開始后的前30s內(nèi)，首先樣品表面和內(nèi)部的溫升不超過30℃，其次樣品不燃燒；如果測試樣品的重量損失大于50％，則材料的溫度不超過試驗(yàn)前測得的材料達(dá)到穩(wěn)定時溫度，且整個試驗(yàn)過程中樣品不燃燒。
ASTM E136標(biāo)準(zhǔn)的注釋部分對該標(biāo)準(zhǔn)的測試方法和原理作了說明。Carpenter等指出，ASTM E136有一個重要的缺陷，那就是不能定量地測量材料的熱釋放率或燃燒性，只是定性地給出一個通過/不通過的試驗(yàn)結(jié)果。盡管如此，ASTM E136也是一個非常嚴(yán)格的試驗(yàn)，測試材料中即使只含有少量的可燃成份都常常會導(dǎo)致試驗(yàn)失敗。因此，根據(jù)ASTM E136，含有可燃性粘合劑和礦物木質(zhì)隔熱材料、爐渣混凝土、水泥與木屑的復(fù)合材料、木纖維增強(qiáng)石膏板等都判定為可燃材料。石膏墻板的板芯能滿足不燃性規(guī)定要求，而紙面石膏墻板卻不能通過不燃性試驗(yàn)。
此外，對可燃材料進(jìn)行阻燃處理并不能使之成為不燃材料，其試驗(yàn)結(jié)果也達(dá)不到ASTM E136的要求。Tewarson等認(rèn)為E136也能夠?yàn)樾阅芑馂?zāi)設(shè)計提供定量的數(shù)據(jù)支持。
為了對那些低燃燒性的材料進(jìn)行分級，需要其他的試驗(yàn)方法，如NFPA 259規(guī)定的建筑材料潛熱的試驗(yàn)方法。材料的燃燒潛熱是指材料在氧彈量熱汁測得的總熱量與其在750℃的爐子中放置2小時以后的測得燃燒熱值之間的差。
在NFPA 101生命安全規(guī)范中，該測試方法被用作判定難燃材料的標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定難燃材料的燃燒潛熱應(yīng)低于8140kJ/kg。Carpenter等研究了將錐形量熱計試驗(yàn)作為判定材料燃燒性能的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)，但他們同時指出，由該方法產(chǎn)生的分級系統(tǒng)可能會打亂現(xiàn)存的材料的分級體系。
1.2 內(nèi)裝飾材料的燃燒性試驗(yàn)
北美對建筑材料表面燃燒特性的主要試驗(yàn)是7.6 m的Steiner隧道爐試驗(yàn)。與之對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)有ASTM E84，NFPA 255和UL 723。該試驗(yàn)是在樣品的一末端施加長1.35 m的火焰作為燃燒源，來觀察材料表面的火焰?zhèn)鞑ヌ匦院腿紵^程的煙密度。根據(jù)所觀察的火焰?zhèn)鞑?，通過計算火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x–時間曲線下的面積得到相對無因次火焰?zhèn)鞑ブ笖?shù)(Flame Spread Index，F(xiàn)SI)，為了便于計算，假定火焰前端不會后退。相對煙密度指數(shù)(Smoke Developed Index，SDI)是通過計算煙密度-時間曲線下的面積得到的，計算時，規(guī)定增強(qiáng)水泥板的SDI=0，紅橡木地板的SDI=100。歷史上也曾以紅橡本地板為100，石棉板為0來計算火焰?zhèn)鞑ブ笖?shù)和煙密度指數(shù)，目前仍采用火焰到達(dá)橡木板末端的時間來校準(zhǔn)設(shè)備，但不用來計算火焰?zhèn)鞑ブ笖?shù)。由于上述試驗(yàn)方法中都是將樣品安放在矩形試驗(yàn)爐的頂部，導(dǎo)致了樣品的安裝方法成為了這些測試方法中最具爭議的地方。ASTM E84標(biāo)準(zhǔn)的附錄對樣品的安裝方法作了說明。
Tewarson等認(rèn)為E84的局限性與E648類似，即很難評價材料或制品在熱流作用下的火災(zāi)行為，而且環(huán)境條件、樣品的形狀、尺寸以及安裝方法都會對試驗(yàn)的結(jié)果產(chǎn)生影響。為了便于產(chǎn)品的研究和開發(fā)，人們常常采用其他的試驗(yàn)方法來對ASTM E84進(jìn)行校準(zhǔn)。
根據(jù)ASTM E84的FSI測試結(jié)果，將內(nèi)裝飾材料分為3個等級：A級或Ⅰ級要求FSI值不大于25；B級或Ⅱ級要求FSI值在26~75之間；C級或Ⅱ級要求FSI值在76~200之間。
如果材料的FSI值超過了Ⅲ級的上限值，則判定材料不達(dá)等級，該材料就不能在對材料燃燒性能有一定要求的場所使用。以上3個等級的SDI值都要求不大于450。建筑材料和制品的火焰?zhèn)鞑ブ笖?shù)值可以在Galbreath的論文以及美國森林和紙業(yè)協(xié)會(American Forest＆Paper Association)，Underwriters＇Laboratory, Underwriters＇Laboratory Canada和Intertek的出版物中查到。
對可燃材料的阻燃處理的主要目的是為了降低材料的火焰?zhèn)鞑ブ笖?shù)。表面是否經(jīng)過阻燃涂層處理對材料火焰?zhèn)鞑ブ笖?shù)值有正面或負(fù)面的影響，但這些影響都不足以改變材料的分級，除非原來的基底材料的分級本身就非常低。例如：磚頭、混凝土和石膏板的FSI為0，當(dāng)在它們的表面涂覆一層1.3mm的醇酸樹脂涂料、乳膠漆或纖維墻紙時，它們的FSI變?yōu)?5。然而，當(dāng)在FSI分級為150的木材以及FSI分級為25石膏墻板表面涂覆一層1.3mm的醇酸樹脂涂料或乳膠漆或纖維墻紙時，是不會改變材料的分級的。
Belles認(rèn)為隧道爐試驗(yàn)并不能對所有材料的防火性能作出充分的評價，如泡沫塑料、織物墻面材料等。全尺寸的墻角火試驗(yàn)NFPA 265和NFPA 286為隧道爐試驗(yàn)提供了可供選擇的試驗(yàn)方法，這些試驗(yàn)方法與ASTM和ISO的墻角火試驗(yàn)類似，房間尺寸為2.4m×3.6m×2.4m，其中一面墻開一扇門作為通風(fēng)口，在房間的一角落放置一個丙烷燃燒器，對非織物的墻面和天花板裝飾材料的A級判定而言，可采用NFPA 286來替代隧道爐試驗(yàn)。在NFPA 286中，燃燒器需先提供5分鐘40kW的熱量，然后再提供10分鐘160kW的熱量。試驗(yàn)時根據(jù)材料的用途，將材料鋪滿3面墻和/或天花板。
試驗(yàn)的判定標(biāo)準(zhǔn)是：
1)在40kW的5分鐘供熱過程中，火焰不傳到天花板；
2)在160kW的10分鐘供熱過程中，火焰不傳到墻或天花板的邊緣且沒有轟燃現(xiàn)象發(fā)生；
3)總的煙釋放量不超過1000m2。
轟燃的判定標(biāo)準(zhǔn)是熱釋放率達(dá)到1MW，輻射到地板的熱量為20kW/m2，上層空氣的平均溫度達(dá)到600℃，“火焰竄出房門”以及預(yù)先貼于地板的目標(biāo)紙被點(diǎn)燃。
對于織物墻面材料A級判定可接受的替代試驗(yàn)為NFPA 265。在NFPA 265，對燃燒的規(guī)定供5分鐘40kW的熱量，然后再提供10分鐘150kW的熱量。該試驗(yàn)中材料有兩種安裝方法：
方法A是材料只覆蓋與燃燒器放置角落處相鄰的兩面墻；
方法B與NFPA 286類似，即材料覆蓋3面墻，有門的墻面不覆蓋測試的材料。
試驗(yàn)過程中觀測火焰?zhèn)鞑?、燃燒過程的滴落、轟燃以及峰值熱釋放率等參數(shù)。判定轟燃的標(biāo)準(zhǔn)是輻射到地板的熱量為25kW/m2、上層空氣的平均溫度達(dá)到650℃、“火焰竄出房門”以及貼于地板的目標(biāo)紙被點(diǎn)燃。
以上兩法除了對燃燒器的要求有少許區(qū)別以外，燃燒器放置位置也不一樣，在NFPA 286中，燃燒器是直接靠著墻面，而NFPA 265中燃燒器離墻面還有51mm的距離。由于燃燒器的火焰不能與天花板材料接觸，所以NFPA 265不能用于天花板材料的測試，而NFPA 286可以對天花板材料進(jìn)行測試，一方面是因?yàn)镹FPA 286中燃燒器釋放的熱量較高，更重要的是燃燒器直接與墻面接觸，從而使火焰能夠沿墻面?zhèn)鞯煤芨摺ρb飾材料或其他吊頂材料，可用NFPA 701中的方法中來判定材料是否阻燃，到底選用那種試驗(yàn)方法取決于測試織物或薄膜的類型。
臨界輻射熱通量試驗(yàn)裝置是專門用于地毯和其他的鋪地材料質(zhì)量檢測和控制，但是對木質(zhì)地板、聚乙烯基薄膜、油布以及其他彈性非纖維鋪地材料不做這方面的要求。相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)有ASTM E648和NFPA 253。由于輻射板與底板之間有30度的夾角，因此，沿樣品表面的熱輻射通量從11kW/m2到1kW/m2不等。臨界輻射熱通量對應(yīng)于火焰前端傳播最遠(yuǎn)的距離。
Blackmore等認(rèn)為，鋪地材料輻射面板阻止了火焰沿水平方向傳播，此時材料熱解的熱源來自外部的熱流和前端火焰的對流和傳導(dǎo)。材料的臨界輻射通量大于或等于4.5kW/m2定為1級，在2.2~4.5kW/m2之間定為2級(美國標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中采用的單位是W/cm2)。
ASTM E84試驗(yàn)持續(xù)時間為10分鐘，對阻燃處理木材而言，其持續(xù)時間為30分鐘，在隨后的20分種內(nèi)，阻燃處理木材的FSI值不能超過25且沒有明顯的增面燃燒現(xiàn)象。此外，在試驗(yàn)過程中，火焰前端不超過3.2m(從燃燒器的中心線算起)。
對那些用于潮濕或多雨環(huán)境中的阻燃處理木材，需先經(jīng)ASTM D2898的環(huán)境試驗(yàn)后，再按ASTM E84進(jìn)行試驗(yàn)，測得FSI值不能增大。由于對那些受熱會熔融的泡沫隔熱材料進(jìn)行火災(zāi)性能試驗(yàn)很困難，除ASTM E84外，還對它們作了特殊的要求：用于屋頂遮蓋的泡沫隔熱材料被歸為構(gòu)件，按FM 4450或UL 1256進(jìn)行試驗(yàn)；用于外墻隔熱的泡沫塑料材料，可按NFPA 268和NFPA 285進(jìn)行測試。NFPA 268是將1.2m×2.4m試驗(yàn)樣品暴露在12.5kW/m2的熱流下并強(qiáng)制點(diǎn)燃20分鐘。NFPA 285屬于中等規(guī)模的試驗(yàn)，試驗(yàn)裝置具有多層結(jié)構(gòu)且高度不低于4.6m。
對那些需滿足特殊要求的泡沫塑料，可采用的大型試驗(yàn)還包括FM 4880，UL 1040，NFPA 286或UL 1715。對那些用于光信號傳輸塑料，分別采用ASTM D1929來測量它們的自燃溫度，ASTM D2843來測量它們的煙密度指數(shù)，ASTM D635對其燃燒性能進(jìn)行分級(CC1和CC2級)。暴露在外的隔熱材料采用ASTM E84來測量其火焰?zhèn)鞑ァ６鴮τ谒裳b材料，由于材料不能按ASTM E84進(jìn)行放置，可采用加拿大底板隧道爐試驗(yàn)(CAN/ULC S102.2)來測量其火焰?zhèn)鞑ヌ匦?。該加拿大底板隧道爐試驗(yàn)解決了松裝隔熱材料的測試方法的問題，它將測試樣品放置在ASTM E84的爐子底部并將燃燒器方向向下對準(zhǔn)試驗(yàn)樣品。暴露在外的閣樓地板隔熱材料采用ASTM E970的臨界輻射通量試驗(yàn)來對它們進(jìn)行測試，并規(guī)定該隔熱材料的臨界輻射通量不小于0.12W/cm2。
美國聯(lián)邦消費(fèi)者產(chǎn)品安全委員會(CPSC)規(guī)定纖維索松裝隔熱材料按ASTM E970進(jìn)行試驗(yàn)。ASTM E108(UL 790)是專門針對屋頂遮蓋物的試驗(yàn)方法。ASTM E108包括4個獨(dú)立的火災(zāi)試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果將材料分為3個級別(A，B和C級)，A級最嚴(yán)格。屋頂遮蓋物試驗(yàn)主要考慮材料的阻燃性，以防止火焰穿過遮蓋物進(jìn)入內(nèi)部結(jié)構(gòu)，除此之外，該標(biāo)準(zhǔn)也對材料表面的燃燒性也作了要求。試驗(yàn)時將發(fā)光氣焰燃燒器放在傾斜頂板的邊緣，頂板寬度為1m，試驗(yàn)中控制空氣流量為5.3m/s。用于A，B和C >260
C
2 加拿大對建筑材料燃燒性能的要求
加拿大建筑和防火規(guī)范委員會負(fù)責(zé)加拿大的國家建筑規(guī)范。加拿大對建筑材料防火性能的要求與試驗(yàn)方法與美國類似，材料不燃性的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是CAN4-S114-M80，隧道爐試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是CAN/ULC-S102-M88。此外，加拿大還有一個將測試樣品置于隧道爐底部的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)-CAN/ULC-S102.2-M88。CAN/ULC-S102.2-M88試驗(yàn)方法的制定主要基于下面3個目的：
一是針對水平應(yīng)用的材料，這些材料只有上表面才可能暴露在熱源中；
二是針對那些試驗(yàn)時需要輔助支撐的材料，如松裝隔熱材料等，但這些材料在實(shí)際應(yīng)用中本身不需要輔助支撐；
三是用于熱塑性塑料，燃燒時熱塑性材料會熔融或滴落。
相比而言，將材料置于頂部的ASTM E84隧道爐試驗(yàn)方法測得的火焰?zhèn)鞑ブ狄炔牧现糜诘撞康腃AN/ULC-S102.2-M88隧道爐的試驗(yàn)結(jié)果要低些。加拿大鋪底隧道爐試驗(yàn)解決了松裝隔熱材料進(jìn)行燃燒試驗(yàn)的問題。除了一些特殊要求以外，CAN/ULC-S102.2-M88規(guī)定的火焰?zhèn)鞑サ燃壍纳舷拗禐?5，75或150，在對材料進(jìn)行判定時，對發(fā)煙等級的規(guī)定值分別為50，100，300和500。CAN/ULC-S107-M87是專門針對屋頂遮蓋物的燃燒性能試驗(yàn)制定的標(biāo)準(zhǔn)。最近，加拿大一些專家建議將錐形量熱計作為材料燃燒等級判定的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法(ULC–S135–04)。
3 歐盟對建筑材料燃燒性能的要求
歐盟的成員國于2001年頒布了新的燃燒性分級體系，其目的是希望新的分級體系取代歐盟現(xiàn)行的大量的不同測試方法和分級體系。該新的分級體系包括兩個部分：第一部分專門針對鋪地材料(見表1)，另一部分針對其他所有建筑構(gòu)件材料和產(chǎn)品(見表2)。表1和表2中的下標(biāo)“FL”代表鋪地材料分級。該分級體系在歐盟聯(lián)合公報(Official Journal of the European Communities, OJ L50, 23.2.200, P. 14)以標(biāo)題“EN 13501–1”正式出版。這些分級體系參照的火災(zāi)案例是墻角火試驗(yàn)，墻角火的試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)是ISO 9705。
建議材料分級的試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)具體如下：
1) ISO EN 1182，不燃性試驗(yàn)，對火災(zāi)無重要貢獻(xiàn)建筑產(chǎn)品的確認(rèn)，用于材料A1、A2、A1FL和A2FL級的判定；
2) ISO EN 1716，熱值，材料完全燃燒的潛熱，用于材料A1，A2，A1FL，A2FL級的判定；
3) EN 13823，單個物件燃燒試驗(yàn)，置于墻角的單個燃燒物件對火災(zāi)發(fā)展的貢獻(xiàn)評價，用于材料A2，B，C，D級的判定；
4) ISO EN 11925–2，點(diǎn)燃試驗(yàn)，材料在小火焰作用下的點(diǎn)燃性能評價，用于材料B，C，D，E，BFL，CFL，DFL，EFL級的判定；
5) ISO EN 9239–1，輻射熱源下鋪地材料的燃燒行為，材料水平表面火焰熄滅后的臨界輻射通量評價，用于材料A2FL，BFL，CFL，DFL，EFL級的判定。
4 日本對建筑材料燃燒性能的要求
日本彩錐形量熱計的試驗(yàn)結(jié)果將內(nèi)裝飾材料分為3個級別，試驗(yàn)方法參照ISO 5660-1，試驗(yàn)時施加于材料表面的輻射熱流均為50kW/m2，具體的分級標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。
5 國內(nèi)對建筑材料燃燒性能的要求
我國不僅建立了不燃材料的試驗(yàn)方法，而且還建立了針對墻壁和天花板內(nèi)裝飾材料燃燒性能試驗(yàn)的三級分級體系。此外，還專門針對鋪地材料建立了兩級分級體系。目前，國內(nèi)針對建筑材料和制品燃燒性能的試驗(yàn)方法有如下一些標(biāo)準(zhǔn)：
1)GB 5464—1999，建筑材料的不燃性試驗(yàn)方法，該試驗(yàn)方法的原理與ISO 1182和ASTM E136類似，用于不燃材料的A級判定；
2)GB 8625—1988，可燃材料的燃燒性能試驗(yàn)，談試驗(yàn)采用德國的DIN 4102-15火災(zāi)試驗(yàn)裝置來對墻和天花板隔板裝飾材料燃燒性能作B1和B2級判定；
3)GB 8626—1988，建筑材料的燃燒性試驗(yàn)，該試驗(yàn)采用Kline燃燒器對墻和天花板隔板裝飾材料的燃燒性能作B3級判定；
4)GB 11785—1989，鋪地材料的熱傳遞判定-熱輻射法，該試驗(yàn)方法的原理與ASTM E648和ISO 9239-1類似，臨界輻射通量>4.5 kW/m2的鋪地材料判定為B1級，臨界輻射通量在4.5~2.3 kW/m2之間的鋪地材料判定為B2級。
6 結(jié)論
1)隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步，新材料、新技術(shù)層出不窮，必將推動火災(zāi)測試技術(shù)的革新，從而促進(jìn)建筑材料燃燒性能試驗(yàn)方法的進(jìn)步。其中最主要的一個推動力就是防火保護(hù)專業(yè)中相關(guān)工程技術(shù)水平的發(fā)展和提高，目前，人們越來越多地采用火災(zāi)模型來說明防火安全可接受的程度，這必將推動火災(zāi)性能試驗(yàn)方法的發(fā)展和改進(jìn)，通過改進(jìn)的測試方法的試驗(yàn)結(jié)果可以直接用作火災(zāi)模型的數(shù)據(jù)輸入，而那些只能在規(guī)定和有限條件下對材料防火性能進(jìn)行比較測試的方法和標(biāo)準(zhǔn)會逐漸被人們所摒棄。
2)人們可以運(yùn)用火災(zāi)模型將建筑材料在規(guī)定條件下測得的數(shù)據(jù)與材料在火災(zāi)中的實(shí)際危害性聯(lián)系起來。國際社會加強(qiáng)性能化或目標(biāo)化建筑規(guī)范的建立和實(shí)施也會推動防火保護(hù)工程技術(shù)的發(fā)展。許多傳統(tǒng)的說明性試驗(yàn)規(guī)范將阻礙性能化試驗(yàn)規(guī)范優(yōu)點(diǎn)的體現(xiàn)。
3)為了對建筑材料防火性能進(jìn)行統(tǒng)一而可靠的評價，應(yīng)盡量采用定量試驗(yàn)來進(jìn)行，而不是采用肉眼觀察的方法。即使性能化試驗(yàn)規(guī)范近期不能實(shí)現(xiàn)，也應(yīng)當(dāng)盡量采用定量試驗(yàn)來評價材料的火災(zāi)安全性能，以保證說明性規(guī)范的合理性。
4)目前建筑材料試驗(yàn)規(guī)范的發(fā)展趨勢，一是采用新的標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)測試方法取代那些只能給材料簡單定級的的舊試驗(yàn)方法，這些新的試驗(yàn)方法一方面可以為數(shù)學(xué)火災(zāi)模型提供數(shù)據(jù)輸入，另一方面還能進(jìn)行火災(zāi)危險性評價；二是采用實(shí)體火災(zāi)試驗(yàn)來確定小型試驗(yàn)和模型的有效性。
5)采用性能化試驗(yàn)規(guī)范取代說明性防火規(guī)范。取消材料特別許可試驗(yàn)，采用熱釋放率來評價材料的燃燒性能，用更科學(xué)的方法(精確的數(shù)據(jù)、試驗(yàn)和測試方法)對材料的燃燒性能作出公正的評價，已成為發(fā)展趨勢。
6)人們在希望新材料和低危險性材料出現(xiàn)的同時，還應(yīng)當(dāng)建立新標(biāo)準(zhǔn)和方法來對材料的燃燒性能作出科學(xué)的評價。
【摘 要】 建筑材料和制品燃燒性試驗(yàn)規(guī)范對保證建筑物內(nèi)人的生命安全和財產(chǎn)安全是極為重要的。筆者對美國、加拿大、歐盟、日本以及中國的建筑材料燃燒性能試驗(yàn)規(guī)范進(jìn)行分析、比較和綜述。通過研究認(rèn)為：美國和加拿大對建筑材料燃燒性能的要求和試驗(yàn)方法基本相似，他們主要針對材料的燃燒性、火焰?zhèn)鞑ミM(jìn)行檢測；歐盟于2001年頒布了新的燃燒性分級體系，該分級體系包括專門針對鋪地材料部分和針對其他所有建筑構(gòu)件和產(chǎn)品部門；日本采用錐形量熱計法（ISO5660）將內(nèi)裝飾材料分為不燃、準(zhǔn)不燃和阻燃材料3個等級；我國對建筑材料的試驗(yàn)方法包括不燃性試驗(yàn)方法、墻和天花板內(nèi)裝飾材料的三級分級體系和鋪地兩級分級體系。
【關(guān)鍵詞】 建筑材料；制品；燃燒性；標(biāo)準(zhǔn)；規(guī)范
0 引言
建筑材料和制品燃燒性試驗(yàn)規(guī)范對保證建筑物內(nèi)人的生命安全和財產(chǎn)安全是非常重要的。由于建筑材料和制品的燃燒引發(fā)的火災(zāi)往往會導(dǎo)致人員傷亡和財產(chǎn)損失，才迫使人們不得不制定相應(yīng)的規(guī)范和測試方法來解決建材及制品的燃燒性能問題。當(dāng)今的測試方法很多，范圍也非常廣泛，測試樣品從粉末狀到全尺寸火災(zāi)試驗(yàn)不等。測試方法還受到材料燃燒性試驗(yàn)參數(shù)的特殊規(guī)定，施加于材料表面的火焰強(qiáng)度、試驗(yàn)樣品的尺寸大小等諸多因素的影響。與此同時，某些特殊的規(guī)定如樣品方向、火焰強(qiáng)度等，使得現(xiàn)存的一些規(guī)范的測試結(jié)果與建筑材料或制品在全尺寸模擬火災(zāi)條件下的測試結(jié)果不相符，因此，不得不對某些有特殊要求的材料或制品的測試方法進(jìn)行修改或替換。
目前，對建筑材料和制品的燃燒性試驗(yàn)結(jié)果往往都是采用火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x來表征。20世紀(jì)70年代，國際上對材料燃燒性試驗(yàn)結(jié)果的比較，都是根據(jù)不同試驗(yàn)方法對材料進(jìn)行的分級判定，這無異于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，其試驗(yàn)結(jié)果間幾乎無可比性。筆者對目前國際上建筑材料和制品主要的燃燒性試驗(yàn)規(guī)范進(jìn)行概述，討論不同測試方法的優(yōu)缺點(diǎn)。只涉及建筑材料防火性能試驗(yàn)規(guī)范中最常用的一部分。
1 美國建筑材料和制品的燃燒性要求
美國國際建筑規(guī)范(International Building Code)及其他建筑規(guī)范、國家防火保護(hù)協(xié)會(National Fire Protection Association, NFPA)101(NFPA 101)-生命安全規(guī)范等均對建筑材料和制品燃燒性及其危害的試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)作了相關(guān)規(guī)定。在美國，為公眾接受的判定標(biāo)準(zhǔn)和分級方法一般都參照國際建筑規(guī)范中的規(guī)定，該規(guī)范也是美國主要的建筑規(guī)范。上述規(guī)范均要求測試建筑材料的燃燒性和火焰?zhèn)鞑ヌ匦?，它們的測試方法分別對應(yīng)ASTM E136(燃燒性)和ASTM E84(火焰?zhèn)鞑?，其中ASTM E84還對可見煙的特征作了規(guī)定。
1.1 燃燒性試驗(yàn)方法
美國對不燃材料進(jìn)行分級的試驗(yàn)方法是ASTM E136，該方法測試材料在750℃的垂直管狀爐的熱行為。試驗(yàn)前對樣品進(jìn)行干燥處理，樣品的外形尺寸為38mm×38mm×51mm。材料如果能達(dá)到ASTM E136標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的指標(biāo)，即可判定為不燃材料。ASTM E136規(guī)定需對每個材料或制品4個樣品進(jìn)行測量，其中的3個樣品通過試驗(yàn)，即可判定材料為不燃材料。具體判定要求為：如果測試樣品的重量損失不大于50％，在試驗(yàn)開始后的前30s內(nèi)，首先樣品表面和內(nèi)部的溫升不超過30℃，其次樣品不燃燒；如果測試樣品的重量損失大于50％，則材料的溫度不超過試驗(yàn)前測得的材料達(dá)到穩(wěn)定時溫度，且整個試驗(yàn)過程中樣品不燃燒。
ASTM E136標(biāo)準(zhǔn)的注釋部分對該標(biāo)準(zhǔn)的測試方法和原理作了說明。Carpenter等指出，ASTM E136有一個重要的缺陷，那就是不能定量地測量材料的熱釋放率或燃燒性，只是定性地給出一個通過/不通過的試驗(yàn)結(jié)果。盡管如此，ASTM E136也是一個非常嚴(yán)格的試驗(yàn)，測試材料中即使只含有少量的可燃成份都常常會導(dǎo)致試驗(yàn)失敗。因此，根據(jù)ASTM E136，含有可燃性粘合劑和礦物木質(zhì)隔熱材料、爐渣混凝土、水泥與木屑的復(fù)合材料、木纖維增強(qiáng)石膏板等都判定為可燃材料。石膏墻板的板芯能滿足不燃性規(guī)定要求，而紙面石膏墻板卻不能通過不燃性試驗(yàn)。
此外，對可燃材料進(jìn)行阻燃處理并不能使之成為不燃材料，其試驗(yàn)結(jié)果也達(dá)不到ASTM E136的要求。Tewarson等認(rèn)為E136也能夠?yàn)樾阅芑馂?zāi)設(shè)計提供定量的數(shù)據(jù)支持。
為了對那些低燃燒性的材料進(jìn)行分級，需要其他的試驗(yàn)方法，如NFPA 259規(guī)定的建筑材料潛熱的試驗(yàn)方法。材料的燃燒潛熱是指材料在氧彈量熱汁測得的總熱量與其在750℃的爐子中放置2小時以后的測得燃燒熱值之間的差。
在NFPA 101生命安全規(guī)范中，該測試方法被用作判定難燃材料的標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定難燃材料的燃燒潛熱應(yīng)低于8140kJ/kg。Carpenter等研究了將錐形量熱計試驗(yàn)作為判定材料燃燒性能的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)，但他們同時指出，由該方法產(chǎn)生的分級系統(tǒng)可能會打亂現(xiàn)存的材料的分級體系。
1.2 內(nèi)裝飾材料的燃燒性試驗(yàn)
北美對建筑材料表面燃燒特性的主要試驗(yàn)是7.6 m的Steiner隧道爐試驗(yàn)。與之對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)有ASTM E84，NFPA 255和UL 723。該試驗(yàn)是在樣品的一末端施加長1.35 m的火焰作為燃燒源，來觀察材料表面的火焰?zhèn)鞑ヌ匦院腿紵^程的煙密度。根據(jù)所觀察的火焰?zhèn)鞑?，通過計算火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x–時間曲線下的面積得到相對無因次火焰?zhèn)鞑ブ笖?shù)(Flame Spread Index，F(xiàn)SI)，為了便于計算，假定火焰前端不會后退。相對煙密度指數(shù)(Smoke Developed Index，SDI)是通過計算煙密度-時間曲線下的面積得到的，計算時，規(guī)定增強(qiáng)水泥板的SDI=0，紅橡木地板的SDI=100。歷史上也曾以紅橡本地板為100，石棉板為0來計算火焰?zhèn)鞑ブ笖?shù)和煙密度指數(shù)，目前仍采用火焰到達(dá)橡木板末端的時間來校準(zhǔn)設(shè)備，但不用來計算火焰?zhèn)鞑ブ笖?shù)。由于上述試驗(yàn)方法中都是將樣品安放在矩形試驗(yàn)爐的頂部，導(dǎo)致了樣品的安裝方法成為了這些測試方法中最具爭議的地方。ASTM E84標(biāo)準(zhǔn)的附錄對樣品的安裝方法作了說明。
Tewarson等認(rèn)為E84的局限性與E648類似，即很難評價材料或制品在熱流作用下的火災(zāi)行為，而且環(huán)境條件、樣品的形狀、尺寸以及安裝方法都會對試驗(yàn)的結(jié)果產(chǎn)生影響。為了便于產(chǎn)品的研究和開發(fā)，人們常常采用其他的試驗(yàn)方法來對ASTM E84進(jìn)行校準(zhǔn)。
根據(jù)ASTM E84的FSI測試結(jié)果，將內(nèi)裝飾材料分為3個等級：A級或Ⅰ級要求FSI值不大于25；B級或Ⅱ級要求FSI值在26~75之間；C級或Ⅱ級要求FSI值在76~200之間。
如果材料的FSI值超過了Ⅲ級的上限值，則判定材料不達(dá)等級，該材料就不能在對材料燃燒性能有一定要求的場所使用。以上3個等級的SDI值都要求不大于450。建筑材料和制品的火焰?zhèn)鞑ブ笖?shù)值可以在Galbreath的論文以及美國森林和紙業(yè)協(xié)會(American Forest＆Paper Association)，Underwriters＇Laboratory, Underwriters＇Laboratory Canada和Intertek的出版物中查到。
對可燃材料的阻燃處理的主要目的是為了降低材料的火焰?zhèn)鞑ブ笖?shù)。表面是否經(jīng)過阻燃涂層處理對材料火焰?zhèn)鞑ブ笖?shù)值有正面或負(fù)面的影響，但這些影響都不足以改變材料的分級，除非原來的基底材料的分級本身就非常低。例如：磚頭、混凝土和石膏板的FSI為0，當(dāng)在它們的表面涂覆一層1.3mm的醇酸樹脂涂料、乳膠漆或纖維墻紙時，它們的FSI變?yōu)?5。然而，當(dāng)在FSI分級為150的木材以及FSI分級為25石膏墻板表面涂覆一層1.3mm的醇酸樹脂涂料或乳膠漆或纖維墻紙時，是不會改變材料的分級的。
Belles認(rèn)為隧道爐試驗(yàn)并不能對所有材料的防火性能作出充分的評價，如泡沫塑料、織物墻面材料等。全尺寸的墻角火試驗(yàn)NFPA 265和NFPA 286為隧道爐試驗(yàn)提供了可供選擇的試驗(yàn)方法，這些試驗(yàn)方法與ASTM和ISO的墻角火試驗(yàn)類似，房間尺寸為2.4m×3.6m×2.4m，其中一面墻開一扇門作為通風(fēng)口，在房間的一角落放置一個丙烷燃燒器，對非織物的墻面和天花板裝飾材料的A級判定而言，可采用NFPA 286來替代隧道爐試驗(yàn)。在NFPA 286中，燃燒器需先提供5分鐘40kW的熱量，然后再提供10分鐘160kW的熱量。試驗(yàn)時根據(jù)材料的用途，將材料鋪滿3面墻和/或天花板。
試驗(yàn)的判定標(biāo)準(zhǔn)是：
1)在40kW的5分鐘供熱過程中，火焰不傳到天花板；
2)在160kW的10分鐘供熱過程中，火焰不傳到墻或天花板的邊緣且沒有轟燃現(xiàn)象發(fā)生；
3)總的煙釋放量不超過1000m2。
轟燃的判定標(biāo)準(zhǔn)是熱釋放率達(dá)到1MW，輻射到地板的熱量為20kW/m2，上層空氣的平均溫度達(dá)到600℃，“火焰竄出房門”以及預(yù)先貼于地板的目標(biāo)紙被點(diǎn)燃。
對于織物墻面材料A級判定可接受的替代試驗(yàn)為NFPA 265。在NFPA 265，對燃燒的規(guī)定供5分鐘40kW的熱量，然后再提供10分鐘150kW的熱量。該試驗(yàn)中材料有兩種安裝方法：
方法A是材料只覆蓋與燃燒器放置角落處相鄰的兩面墻；
方法B與NFPA 286類似，即材料覆蓋3面墻，有門的墻面不覆蓋測試的材料。
試驗(yàn)過程中觀測火焰?zhèn)鞑?、燃燒過程的滴落、轟燃以及峰值熱釋放率等參數(shù)。判定轟燃的標(biāo)準(zhǔn)是輻射到地板的熱量為25kW/m2、上層空氣的平均溫度達(dá)到650℃、“火焰竄出房門”以及貼于地板的目標(biāo)紙被點(diǎn)燃。
以上兩法除了對燃燒器的要求有少許區(qū)別以外，燃燒器放置位置也不一樣，在NFPA 286中，燃燒器是直接靠著墻面，而NFPA 265中燃燒器離墻面還有51mm的距離。由于燃燒器的火焰不能與天花板材料接觸，所以NFPA 265不能用于天花板材料的測試，而NFPA 286可以對天花板材料進(jìn)行測試，一方面是因?yàn)镹FPA 286中燃燒器釋放的熱量較高，更重要的是燃燒器直接與墻面接觸，從而使火焰能夠沿墻面?zhèn)鞯煤芨摺ρb飾材料或其他吊頂材料，可用NFPA 701中的方法中來判定材料是否阻燃，到底選用那種試驗(yàn)方法取決于測試織物或薄膜的類型。
臨界輻射熱通量試驗(yàn)裝置是專門用于地毯和其他的鋪地材料質(zhì)量檢測和控制，但是對木質(zhì)地板、聚乙烯基薄膜、油布以及其他彈性非纖維鋪地材料不做這方面的要求。相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)有ASTM E648和NFPA 253。由于輻射板與底板之間有30度的夾角，因此，沿樣品表面的熱輻射通量從11kW/m2到1kW/m2不等。臨界輻射熱通量對應(yīng)于火焰前端傳播最遠(yuǎn)的距離。
Blackmore等認(rèn)為，鋪地材料輻射面板阻止了火焰沿水平方向傳播，此時材料熱解的熱源來自外部的熱流和前端火焰的對流和傳導(dǎo)。材料的臨界輻射通量大于或等于4.5kW/m2定為1級，在2.2~4.5kW/m2之間定為2級(美國標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中采用的單位是W/cm2)。
ASTM E84試驗(yàn)持續(xù)時間為10分鐘，對阻燃處理木材而言，其持續(xù)時間為30分鐘，在隨后的20分種內(nèi)，阻燃處理木材的FSI值不能超過25且沒有明顯的增面燃燒現(xiàn)象。此外，在試驗(yàn)過程中，火焰前端不超過3.2m(從燃燒器的中心線算起)。
對那些用于潮濕或多雨環(huán)境中的阻燃處理木材，需先經(jīng)ASTM D2898的環(huán)境試驗(yàn)后，再按ASTM E84進(jìn)行試驗(yàn)，測得FSI值不能增大。由于對那些受熱會熔融的泡沫隔熱材料進(jìn)行火災(zāi)性能試驗(yàn)很困難，除ASTM E84外，還對它們作了特殊的要求：用于屋頂遮蓋的泡沫隔熱材料被歸為構(gòu)件，按FM 4450或UL 1256進(jìn)行試驗(yàn)；用于外墻隔熱的泡沫塑料材料，可按NFPA 268和NFPA 285進(jìn)行測試。NFPA 268是將1.2m×2.4m試驗(yàn)樣品暴露在12.5kW/m2的熱流下并強(qiáng)制點(diǎn)燃20分鐘。NFPA 285屬于中等規(guī)模的試驗(yàn)，試驗(yàn)裝置具有多層結(jié)構(gòu)且高度不低于4.6m。
對那些需滿足特殊要求的泡沫塑料，可采用的大型試驗(yàn)還包括FM 4880，UL 1040，NFPA 286或UL 1715。對那些用于光信號傳輸塑料，分別采用ASTM D1929來測量它們的自燃溫度，ASTM D2843來測量它們的煙密度指數(shù)，ASTM D635對其燃燒性能進(jìn)行分級(CC1和CC2級)。暴露在外的隔熱材料采用ASTM E84來測量其火焰?zhèn)鞑ァ６鴮τ谒裳b材料，由于材料不能按ASTM E84進(jìn)行放置，可采用加拿大底板隧道爐試驗(yàn)(CAN/ULC S102.2)來測量其火焰?zhèn)鞑ヌ匦?。該加拿大底板隧道爐試驗(yàn)解決了松裝隔熱材料的測試方法的問題，它將測試樣品放置在ASTM E84的爐子底部并將燃燒器方向向下對準(zhǔn)試驗(yàn)樣品。暴露在外的閣樓地板隔熱材料采用ASTM E970的臨界輻射通量試驗(yàn)來對它們進(jìn)行測試，并規(guī)定該隔熱材料的臨界輻射通量不小于0.12W/cm2。
美國聯(lián)邦消費(fèi)者產(chǎn)品安全委員會(CPSC)規(guī)定纖維索松裝隔熱材料按ASTM E970進(jìn)行試驗(yàn)。ASTM E108(UL 790)是專門針對屋頂遮蓋物的試驗(yàn)方法。ASTM E108包括4個獨(dú)立的火災(zāi)試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果將材料分為3個級別(A，B和C級)，A級最嚴(yán)格。屋頂遮蓋物試驗(yàn)主要考慮材料的阻燃性，以防止火焰穿過遮蓋物進(jìn)入內(nèi)部結(jié)構(gòu)，除此之外，該標(biāo)準(zhǔn)也對材料表面的燃燒性也作了要求。試驗(yàn)時將發(fā)光氣焰燃燒器放在傾斜頂板的邊緣，頂板寬度為1m，試驗(yàn)中控制空氣流量為5.3m/s。用于A，B和C >260
C
2 加拿大對建筑材料燃燒性能的要求
加拿大建筑和防火規(guī)范委員會負(fù)責(zé)加拿大的國家建筑規(guī)范。加拿大對建筑材料防火性能的要求與試驗(yàn)方法與美國類似，材料不燃性的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是CAN4-S114-M80，隧道爐試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是CAN/ULC-S102-M88。此外，加拿大還有一個將測試樣品置于隧道爐底部的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)-CAN/ULC-S102.2-M88。CAN/ULC-S102.2-M88試驗(yàn)方法的制定主要基于下面3個目的：
一是針對水平應(yīng)用的材料，這些材料只有上表面才可能暴露在熱源中；
二是針對那些試驗(yàn)時需要輔助支撐的材料，如松裝隔熱材料等，但這些材料在實(shí)際應(yīng)用中本身不需要輔助支撐；
三是用于熱塑性塑料，燃燒時熱塑性材料會熔融或滴落。
相比而言，將材料置于頂部的ASTM E84隧道爐試驗(yàn)方法測得的火焰?zhèn)鞑ブ狄炔牧现糜诘撞康腃AN/ULC-S102.2-M88隧道爐的試驗(yàn)結(jié)果要低些。加拿大鋪底隧道爐試驗(yàn)解決了松裝隔熱材料進(jìn)行燃燒試驗(yàn)的問題。除了一些特殊要求以外，CAN/ULC-S102.2-M88規(guī)定的火焰?zhèn)鞑サ燃壍纳舷拗禐?5，75或150，在對材料進(jìn)行判定時，對發(fā)煙等級的規(guī)定值分別為50，100，300和500。CAN/ULC-S107-M87是專門針對屋頂遮蓋物的燃燒性能試驗(yàn)制定的標(biāo)準(zhǔn)。最近，加拿大一些專家建議將錐形量熱計作為材料燃燒等級判定的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法(ULC–S135–04)。
3 歐盟對建筑材料燃燒性能的要求
歐盟的成員國于2001年頒布了新的燃燒性分級體系，其目的是希望新的分級體系取代歐盟現(xiàn)行的大量的不同測試方法和分級體系。該新的分級體系包括兩個部分：第一部分專門針對鋪地材料(見表1)，另一部分針對其他所有建筑構(gòu)件材料和產(chǎn)品(見表2)。表1和表2中的下標(biāo)“FL”代表鋪地材料分級。該分級體系在歐盟聯(lián)合公報(Official Journal of the European Communities, OJ L50, 23.2.200, P. 14)以標(biāo)題“EN 13501–1”正式出版。這些分級體系參照的火災(zāi)案例是墻角火試驗(yàn)，墻角火的試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)是ISO 9705。
建議材料分級的試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)具體如下：
1) ISO EN 1182，不燃性試驗(yàn)，對火災(zāi)無重要貢獻(xiàn)建筑產(chǎn)品的確認(rèn)，用于材料A1、A2、A1FL和A2FL級的判定；
2) ISO EN 1716，熱值，材料完全燃燒的潛熱，用于材料A1，A2，A1FL，A2FL級的判定；
3) EN 13823，單個物件燃燒試驗(yàn)，置于墻角的單個燃燒物件對火災(zāi)發(fā)展的貢獻(xiàn)評價，用于材料A2，B，C，D級的判定；
4) ISO EN 11925–2，點(diǎn)燃試驗(yàn)，材料在小火焰作用下的點(diǎn)燃性能評價，用于材料B，C，D，E，BFL，CFL，DFL，EFL級的判定；
5) ISO EN 9239–1，輻射熱源下鋪地材料的燃燒行為，材料水平表面火焰熄滅后的臨界輻射通量評價，用于材料A2FL，BFL，CFL，DFL，EFL級的判定。
4 日本對建筑材料燃燒性能的要求
日本彩錐形量熱計的試驗(yàn)結(jié)果將內(nèi)裝飾材料分為3個級別，試驗(yàn)方法參照ISO 5660-1，試驗(yàn)時施加于材料表面的輻射熱流均為50kW/m2，具體的分級標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。
5 國內(nèi)對建筑材料燃燒性能的要求
我國不僅建立了不燃材料的試驗(yàn)方法，而且還建立了針對墻壁和天花板內(nèi)裝飾材料燃燒性能試驗(yàn)的三級分級體系。此外，還專門針對鋪地材料建立了兩級分級體系。目前，國內(nèi)針對建筑材料和制品燃燒性能的試驗(yàn)方法有如下一些標(biāo)準(zhǔn)：
1)GB 5464—1999，建筑材料的不燃性試驗(yàn)方法，該試驗(yàn)方法的原理與ISO 1182和ASTM E136類似，用于不燃材料的A級判定；
2)GB 8625—1988，可燃材料的燃燒性能試驗(yàn)，談試驗(yàn)采用德國的DIN 4102-15火災(zāi)試驗(yàn)裝置來對墻和天花板隔板裝飾材料燃燒性能作B1和B2級判定；
3)GB 8626—1988，建筑材料的燃燒性試驗(yàn)，該試驗(yàn)采用Kline燃燒器對墻和天花板隔板裝飾材料的燃燒性能作B3級判定；
4)GB 11785—1989，鋪地材料的熱傳遞判定-熱輻射法，該試驗(yàn)方法的原理與ASTM E648和ISO 9239-1類似，臨界輻射通量>4.5 kW/m2的鋪地材料判定為B1級，臨界輻射通量在4.5~2.3 kW/m2之間的鋪地材料判定為B2級。
6 結(jié)論
1)隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步，新材料、新技術(shù)層出不窮，必將推動火災(zāi)測試技術(shù)的革新，從而促進(jìn)建筑材料燃燒性能試驗(yàn)方法的進(jìn)步。其中最主要的一個推動力就是防火保護(hù)專業(yè)中相關(guān)工程技術(shù)水平的發(fā)展和提高，目前，人們越來越多地采用火災(zāi)模型來說明防火安全可接受的程度，這必將推動火災(zāi)性能試驗(yàn)方法的發(fā)展和改進(jìn)，通過改進(jìn)的測試方法的試驗(yàn)結(jié)果可以直接用作火災(zāi)模型的數(shù)據(jù)輸入，而那些只能在規(guī)定和有限條件下對材料防火性能進(jìn)行比較測試的方法和標(biāo)準(zhǔn)會逐漸被人們所摒棄。
2)人們可以運(yùn)用火災(zāi)模型將建筑材料在規(guī)定條件下測得的數(shù)據(jù)與材料在火災(zāi)中的實(shí)際危害性聯(lián)系起來。國際社會加強(qiáng)性能化或目標(biāo)化建筑規(guī)范的建立和實(shí)施也會推動防火保護(hù)工程技術(shù)的發(fā)展。許多傳統(tǒng)的說明性試驗(yàn)規(guī)范將阻礙性能化試驗(yàn)規(guī)范優(yōu)點(diǎn)的體現(xiàn)。
3)為了對建筑材料防火性能進(jìn)行統(tǒng)一而可靠的評價，應(yīng)盡量采用定量試驗(yàn)來進(jìn)行，而不是采用肉眼觀察的方法。即使性能化試驗(yàn)規(guī)范近期不能實(shí)現(xiàn)，也應(yīng)當(dāng)盡量采用定量試驗(yàn)來評價材料的火災(zāi)安全性能，以保證說明性規(guī)范的合理性。
4)目前建筑材料試驗(yàn)規(guī)范的發(fā)展趨勢，一是采用新的標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)測試方法取代那些只能給材料簡單定級的的舊試驗(yàn)方法，這些新的試驗(yàn)方法一方面可以為數(shù)學(xué)火災(zāi)模型提供數(shù)據(jù)輸入，另一方面還能進(jìn)行火災(zāi)危險性評價；二是采用實(shí)體火災(zāi)試驗(yàn)來確定小型試驗(yàn)和模型的有效性。
5)采用性能化試驗(yàn)規(guī)范取代說明性防火規(guī)范。取消材料特別許可試驗(yàn)，采用熱釋放率來評價材料的燃燒性能，用更科學(xué)的方法(精確的數(shù)據(jù)、試驗(yàn)和測試方法)對材料的燃燒性能作出公正的評價，已成為發(fā)展趨勢。
6)人們在希望新材料和低危險性材料出現(xiàn)的同時，還應(yīng)當(dāng)建立新標(biāo)準(zhǔn)和方法來對材料的燃燒性能作出科學(xué)的評價。
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淺談UL消防測試與認(rèn)證