陈现景 李红菊 刘建志 唐孔科 吕波 韩勇

摘 要：随着社会经济的发展，人们的节能意识也逐步提高，建筑节能措施也开始逐步推进，建筑外墙保温技术逐渐被应用。外墙保温材料要注重防火，确保其具有较高的防火安全性。因此，关于外墙保温材料的燃烧性能的研究也逐渐增多。本文主要测试分析了挤塑板、硬泡聚氨酯和硅质聚苯板的燃烧性能，从燃烧速度、蔓延高度等进行了评定，期望能够为外墙保温材料的防火安全性的提升提供一定的参考。

关键词：外墙保温材料;燃烧性能;防火

近年来，人们安全意识不断提升，对建筑的安全性要求也越来越高。在威胁建筑安全的因素中，火灾十分常见也十分恐怖。因此，对建筑外墙保温材料的选择有明确规定，必须保证材料的燃烧性能。开展外墙保温材料的燃烧性能的研究，能够提高建筑安全性，保障人们的生命财产安全。

1 外墙保温材料的燃烧性能概述

燃烧性能是指在遇火燃烧后建筑材料所产生的一系列物理和化学变化，其中衡量因素包括发热、火焰传播、发烟等。我国对建筑外墙保温材料的选择有严格的规定，要求其燃烧性能必须在B2以上。为确保建筑工程的防火性，应根据工程实际选择外墙保温材料，但我国建筑建材市场还不完善，市场混乱，保温材料质量低劣。因此，应做好外墙保温材料的燃烧性能的研究，以满足工程建设的需要。

2 常见保温材料性能分析

（1）挤塑板。挤塑板是一种由聚苯乙烯树脂经过挤压制造出拥有连续表层及闭孔式蜂窝结构的板材。它的表层的致密性高，内层有闭孔结构，使其具有较低的导热性，抗压强度也较高、保温性能好。根据燃烧性能分类，挤塑板为B2级易燃性材料，阻燃防火性能低。

（2）硬泡聚氨酯。硬泡聚氨酯是一种低密度、微闭孔结构的高分子材料，导热系数极低，仅为0.0018～0.024w/（m·k），是当前所有保温材料中导热系数最低的。通过在硬泡聚氨酯中添加入阻燃剂，会提高其阻燃性能，成为难燃的自熄性材料。

（3）硅质聚苯板。硅质聚苯板是一种有机聚苯板經过硅化处理制成的。它的导热系数低、保温效果好，而且阻燃效果也较好，是一种新型保温隔热材料，有广阔的应用前景。

3 外墙保温材料的燃烧性能试验

（1）材料制作。三种材料选取50mm厚度的样品，三种材料制备3块试样作为一组，尺寸为200mmx150mm的尺寸，备试验使用。

（2）燃烧试验。2012年，我国国家标准化管理委员会发布了GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》，规定了外墙保温材料的主要监测项目为导热系数、压缩强度、抗压强度和燃烧性能等;使用了GB/T20284《SBI单体燃烧实验》、GB/T2406.2-2009《塑料用氧指数法测定燃烧行为实验》、GB/T8626-2007《建筑材料可燃性实验》所规定的方法对外墙保温材料的燃烧性进行分析评价。分别对3组试样点燃，使用热电偶测量试样内部的温度，并观察和记录火焰的传播速度、高度、燃烧后碳化范围，以备燃烧性能的分析。

（3）试验现象分析。每组保温材料燃烧4秒，观察记录试验现象如下：①在遇到火后，挤塑板燃烧迅速，火焰蔓延范围广，并产生熔融收缩，并有流淌，燃烧结束后会产生部分碳化现象;硬泡聚氨酯在燃烧过程中产生浓烟、并释放刺激性气味，火焰蔓延迅速，燃烧结束后会产生大面积碳化现象。硅质聚苯板遇火后基本不会燃烧，火焰蔓延速度极慢，燃烧结束后表面不会产生碳化现象。②三种材料火焰传播速度由快到慢依次为挤塑板、硬泡聚氨酯、硅质聚苯板。③试验结束后用热电偶测试三组保温材料的内部温度，挤塑板的最高温度为385℃，硬泡聚氨酯的最高温度为362℃，硅质聚苯板的最高温度为127℃。对比可见，硅质聚苯板在燃烧时的内部温度要比挤塑板和硬泡聚氨酯的内部温度要低很多。

（4）监测时的注意事项。一方面，要注重设备问题。外墙保温材料燃烧性能的监测对监测设备的准确性要求较高，因此，应使用合格的监测仪器。另一方面，要注重标准的使用。外墙保温材料各项燃烧性能检测结果有很大的不同，并且受到检测时间和工作人员精力的限制。因此，要依据国家有关标准开展，以提高检测水平。第三，检测方法的使用。外墙保温材料的燃烧性能检测方法多样，应使用标准的检测方法，避免检测结果的不准确。

（5）试验结论。在传统的外墙保温材料中多使用的是有机材料，然后将其作为主要保温材料进行薄抹灰结构系统，它们能够达到B1级的燃烧性能，使用年限也能达到25年。随着保温材料的发展，挤塑板、硬泡聚氨酯和硅质聚苯板成为当前常见的保温材料，本实验就是对这三种保温材料的燃烧性进行了研究。

通过对三种保温材料燃烧性能试验对比可知，三种保温材料的防火性能的大小依次为硅质聚苯板，硬泡聚氨酯，挤塑板。具体表现如下：①火焰的传播速度和蔓延高度反应了火灾的传播性。试验表明，硅质聚苯板的火焰传播速度慢，火焰传播最高的为挤塑板，硬泡聚氨酯次之。②燃烧试验结束后对三种保温材料表面的碳化范围做了对比，硅质聚苯板的表面碳化范围很小，略微出现了收缩;硬泡聚氨酯表面的碳化面积大，但其内部保存完好;挤塑板在燃烧结束后表面和内部都发生了碳化，而且碳化面积大。③保温材料燃烧过程中的内部温度对材料的燃烧性能有直接的影响。实验发现，在燃烧过程中，硅质聚苯板的内部温度最低，这与硅质聚苯板的生产工艺有关，其使用的是高分子颗粒防火隔离仓发泡工艺，在遇到火后会在表面形成闭孔的阻隔结构，能够有效阻隔氧气、阻挡热量的传导，从而有效防止火焰穿透，阻止燃烧。

这也提示在建筑外墙保温材料的使用过程中，要尽量提高外墙保温材料燃烧性能的等级。在外墙保温系统中要重点关注材料的点火性，根据燃烧性能确定其点燃性能，确保保温系统的抗火性，从材料的燃烧性能入手，提升系统的防火性能。另外，对于高层建筑而言，除了使用防火隔离带之外，还应多使用A级材料，以提升保温系统的安全性。

4 结语

保障人民群众的财产安全是建筑设计和施工的基本要求，要努力避免一切伤害事故的发生。外墙保温材料的燃烧性能的优劣是保障建筑保温、防火系统功能发挥的重要因素。传统的保温材料易燃烧、易碳化，在燃烧过程中会产生大量的有毒性烟雾，防火性能较差。人们迫切需求一种新型的保温防火材料，因此，在选择保温材料时，应重点关注材料的燃烧性能、导热系数等指标，并且还要从这些指标入手进一步完善保温材料引发火灾的应对措施，减少火灾的发生，保障人民群众的生命财产安全。

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