國家標準化管理委員會2012年12月31日批準發(fā)布強制性國家標準GB8624—2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》(下簡稱“新國標”),自2013年10月1日起實施。
新國標直接關系到我國節(jié)能建筑能否貫徹執(zhí)行國家的“節(jié)能是國策、防火安全是大局”的決策,正確與否地貫徹執(zhí)行新國標,直接關系到我國眾多相關企業(yè)的生存與發(fā)展、關系到我國節(jié)能建筑能否健康發(fā)展的大問題。
上世紀70年代開始,我國從西方引進外墻外保溫薄抹灰系統(tǒng)有機保溫材料,改變了我國數千年來“秦磚漢瓦”傳統(tǒng)建筑的護圍結構,開辟了我國節(jié)能建筑新紀元。但是有機高分子保溫材料致命弱點是易燃性,存在嚴重的火災隱患,尤其像中國人口密集、高樓密集、公共建筑密集的國家,大量應用會帶來更嚴重的安全隱患。
進入21世紀以來,特別是2009年2月9日我國中央電視臺北配樓大火、2010年上海“11.15”特大火災和2011年除夕沈陽皇朝萬鑫酒店大火等特大火災為我國大量應用易燃、可燃保溫材料敲響警種,全國人民強烈呼吁我國節(jié)能建筑保溫材料要對人民和國家有安全質量保證。國家公安部消防局根據中國國情并參照歐美等發(fā)達國家的標準,不斷修改檢驗保溫材料的燃燒性能等級標準,務使建筑保溫材料防火級別有章可循,從材料的源頭上治理火災隱患。
我國政府從上世紀90年代正式開始制定保溫材料防火燃燒性能級別標準。1997年,我國參照西德DIN4102:1981《建筑材料和構件的火災特性第一部分:建筑材料分級的要求和試驗》標準,并對其進行修訂,發(fā)布了我國版本的GB8624-1997《建筑材料燃燒性能分級方法》,材料分為A級不燃材料(勻質材料)、A級不燃材料(復合材料)、難燃B1級、可燃B2級、易燃B3級五個等級。后來歐盟成立,為統(tǒng)一歐洲各國標準而制定了新的歐盟EN13501-1:2002《建筑制品和構件對火反應試驗數據的分級》,并以此統(tǒng)一了建筑制品對火反應燃燒性能分級的程序。該標準實施后,歐盟成員國,包括原西德各自的材料分級標準同時廢止。如此一來,我國原依據西德的標準亦已不復存在。
歐盟新標準有如下新規(guī)定:
1、它的材料燃燒性能級別的劃分由原來五個級別改為A1、A2,B、C、D、E、F級七個級別。
2、歐盟新標準是系列標準,它的第二、三、四部分是通過耐火試驗確定分級方法,第五部分是關于外部火焰屋頂試驗確定分級方法。
3、對燃燒特性的內涵已從原來單純的火焰?zhèn)鞑ズ吐?,擴展到包括燃燒熱釋放量、燃燒煙密度以及燃燒毒性等參數。同時,歐盟新標準又規(guī)定了一些試驗方法既考慮了實際場景,又考慮了材料的最終用途。所以歐盟新標準,是有更實際的代表性和科學性,我國原有的1997版標準也應改變并與國際接軌。
基于上述原因,我國政府于2006年參照歐盟EN13501-1標準,對我國原GB8624-1997版本作了全面的修訂,制定了GB8624-2006《建筑材料燃燒性能分級方法》新標準,其中除在A2、B、C級中增加了材料產煙毒性附加分級外,其他部分都完全與歐盟標準一致。
2012年,我國根據節(jié)能建筑的形勢新變化,公安部又制定并頒布并于2013年10月1日正式執(zhí)行的GB8624-2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》標準,即現(xiàn)在正在執(zhí)行的新國標。新國標基本上是沿習GB8624-2006版標準,但它有更嚴格的規(guī)范和檢驗標準。它劃分的級別標準是將原GB8624-2006檢驗判斷為A1級和A2級對應為不燃A級;將原GB8624-2006檢驗判斷為B級和C級對應為難燃B1級;將原GB8624-2006檢驗判斷為D級和E級的對應為可燃B2級;將原GB8624-2006檢驗判斷為D級和E級的對應為B3級。
新國標的第4章《燃燒性能等級》,第5章《燃燒性能等級判據》的燃燒增長速率指數、熱釋放速率峰值、總熱值,第6.1章《燃燒性能等級標識》等列為強制執(zhí)行標準,其中特別注明“墻面保溫材料泡沫塑料”的燃燒性能和等級標識要嚴格執(zhí)行“燃燒性能等級和分級判據”規(guī)定,同時還要滿足B1級氧指數值OI≥30%;B2級氧指數值OI≥26%的要求。新國標專門指明節(jié)能建筑的“墻面保溫材料泡沫塑料”指的是芯材,是裸板,而不是兩面涂上無機砂漿的非勻質復合材料。
但是,現(xiàn)狀是恰恰是把芯材的“塑料泡沫”與兩面涂上無機的復合材料混為一談,許多企業(yè)以保留原來芯材的易燃或可燃為前提,通過兩面涂上無機材料的復合,回避了芯材檢測的特定要求,將潛在的火災隱患隱藏起來,以獲得難燃B1級檢測的認可。這種復合材料在1997版標準是屬于合法的材料,但它在后來許多節(jié)能建筑被檢驗是引發(fā)火災的元兇,其隱藏的火災隱患暴露無遣。針對這種復合材料的嚴重危害,2011年4月,公安部消防局發(fā)布《關于規(guī)范建筑外保溫材料燃燒性能檢驗要求的通知》,指出原依據GB8624-1997版標準研制的“有機材料與無機材料復合夾芯材料”,盡管已取得合格B1級或不燃A級檢驗報告,但它已成為一類新的火災隱患,它不僅降低了建筑物整體的防火性能,而且對于建筑外保溫材料的發(fā)展將起到不良的導向作用。因此,公安部決定將以前依據已廢止的國家標準取得的復合檢測報告,一律由報告發(fā)布單位以公告的方式予以收回,對仍應用這類復合的材料不予認可。
但是,目前這類復合材料又在死灰復燃,淘汰的“復合材料”又成為資源重新配制到市場,給我國帶來新一輪的建筑火災隱患。今年(2014年)4月9日,位于上海長興島上的江南造船廠3號船塢一艘在建的八萬噸級貨輪發(fā)生大火,經查火災的罪魁禍首是易燃聚氨酯保溫材料。僅隔上海貨輪大火12天后的4月21日,大連星海廣場34層億達杰特公寓又因電焊火星點燃公寓外墻保溫板引發(fā)大火,30余層外墻幾乎全被引燃,再次在我國節(jié)能建筑市場因應用易燃保溫材料而敲起警鐘。新國標的頒布和執(zhí)行以來,因執(zhí)行標準的技術門檻很高,引出是否脫離中國實際的討論,,并進而對新國標提出一些質疑,主要集中在兩個方面的問題。
1、燃燒性能不等于防火安全性的質疑
質疑觀點:
公安部與住建部共同于2009年發(fā)布的46號文《民用建筑保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》:“民用建筑外墻保溫材料的燃燒性能宜用為A級,且不低于B2級”,并對B1級材料規(guī)定“住宅建筑使用A級、B1級外保溫材料時不用設置隔離帶”提出了異議。他們以中國建筑科學研究院建筑防火研究所、公安部四川消防所、公安部天津消防所對外墻外保溫系統(tǒng)防火試驗結果來證明自己的質疑。試驗結果是:10公分厚、氧指數達到30,燃燒等級B1級的EPS薄抹灰系統(tǒng)一燒到底,沒有通過試驗,B1級的XPS也是如此。而無論是B1級的EPS還是B2級EPS,保溫系統(tǒng)增加了巖棉隔離帶,都通過了燃燒試驗,XPS也是如此。
相反,50公分厚,氧指數達到28,燃燒等級B1級的聚氨酯薄抹灰系在沒有隔離帶的情況下通過燃燒試驗。又如60公分厚,氧指數達到26,燃燒等級B2級的聚氨酯薄抹灰系在沒有隔離帶的情況下也通過燃燒試驗。為什么相同燃燒等級的不同材料,其在系統(tǒng)模型火試驗中的表現(xiàn)差異如此大,原因是硬泡聚氨酯屬于熱固性保溫材料,遇火燃燒時,其表面形成碳化層,碳化層能阻止火焰蔓延,而EPS、XPS屬于熱塑性材料,遇火時會熔化、滴落,而這些滴落物同樣會燃燒。因此,提出燃燒性能不等于防火安全性。
薄抹灰系統(tǒng)的EPS、XPS材料為何能輕易取得難燃B1級試驗報告?原因是熱塑性EPS、XPS材料結構特性是在火的攻擊下,材料表面會高速吸收熱量,故在檢測的節(jié)點時,這種材料已沒有多少熱量可被檢出,故而這種材料非常容易獲得難燃B1等級的數據。但這種所謂的難燃數據是假象,它遇火超過75℃就開始融化、滴落,材料碰到高溫會被引燃。同樣原理,如果在易燃或可燃材料兩面涂上無機砂槳,變成有機無機復合的非勻質材料,因該復合材料表面受火的是無機材料,遇火同樣是熱釋放小了,也非常容易通過難燃B1級標準的檢驗,但這種復合材料沒有改變它的芯材易燃性為前提的,不僅物理性能差,在真實火災中與B1級的EPS、XPS材料一樣,過不了真實火災的“火災性能”測試,仍然會燃燒。
至于聚氨酯碳化層結構的功能則要具體情況具體分析。
聚氨酯是熱固性材料,表面遇火會生成碳化層,具有自熄功能,這是共識。但也不能認為凡是有了碳化結構就一定進了防火保險箱。如果點火在700至800度,或在相當于1300度高溫攻擊下,如果聚氨酯材料碳化層結構不是很致密的情況下,同樣也會燒過去,熱釋放大了,就無法達到新國標的燃燒增長速率指數,故很多企業(yè)難以通過新國標難燃B1等級的檢測,原因亦在此。
PU(改性聚氨酯材料)要真正達到難燃B1級的燃燒性能等級標準,單純的“模型火試驗”還不夠,還必須要經受“火災性試驗”才能確定其是否真正達到新國標B1級的防火級別。我們在研發(fā)改性聚氨酯時,是重點攻關了熱值問題,故而我們研制的分子結構改性B1級聚氨酯泡沫能形成高效碳化層功能,阻止火災蔓延,因而具有抗火災功能。有的無機材料同樣也過不了熱值關,如玻璃棉超過350oC泡沫脆化,巖棉超過600oC以上會粉化,抗不了火災高溫攻擊。TVCC央視大樓屋面、墻面均用了大量玻璃棉、防火棉,在真實火災中,在高溫攻擊下,玻璃棉、巖棉均燒成一把灰,抗火災功能很差。
所以,保溫材料芯材即“墻面保溫材料泡沫塑料”的燃燒性能等級劃分標準對規(guī)范防火安全很重要,分級標準是衡量的標志,國務院按燃燒性能分級標準提出的“新建、改建、擴建工程的外保溫材料一律不得使用易燃材料,嚴格限制使用可燃材料”的規(guī)定是有科學的依據。2、新國標氧指數值不分具體材料采用同一標準的質疑:
質疑觀點:
新國標不分具體材料采用同一標準判據材料燃燒性能不合理。如B1級墻面保溫泡沫材料必須滿足氧指數值OI≥30%要求,對熱固性聚氨酯材料是不公允的