建筑材料燃烧性能分级及检测方法解析北北京京建建工工新新型型建建材材有有限限责责任任公公司司研研发发中中心心李立辉李立辉2021/7/11主要内容一、防火材料见证取样检验法律法规背景一、防火材料见证取样检验法律法规背景二、建筑材料燃烧性能分级体系的发展及现状二、建筑材料燃烧性能分级体系的发展及现状三、建筑材料燃烧性能分级及评价标准三、建筑材料燃烧性能分级及评价标准四、建筑材料检测技术四、建筑材料检测技术2021/7/12第一部分 法律法规背景介绍中华人民共和国消防法中华人民共和国消防法（20092009年年5 5月月1 1日起施行）日起施行）建设工程消防监督管理规定建设工程消防监督管理规定 （公安部（公安部（公安部（公安部106106106106号令）号令）号令）号令）建筑内部装修防火施工及验收规范建筑内部装修防火施工及验收规范 GB50354- GB50354-200520052021/7/13中华人民共和国消防法规定第二十六条 建筑构件、建筑材料和室内装修、装饰材料的防火性能必须符合国家标准；没有国家标准的，必须符合行业标准。第五十九条 违反本法规定，有下列行为之一的，责令改正或者停止施工，并处一万元以上十万元以下罚款。2021/7/14建筑工程消防监督管理规定 第二十一条 建设单位申请消防验收应当提供下列材料： （四）有防火性能要求的建筑构件、建筑材料、室内装修装饰材料符合国家标准或者行业标准的证明文件。2021/7/15建筑内部装修防火施工及验收规范 2.0.5 装修材料进入施工现场后，应按本规范的有关规定，在监理单位或建设单位监督下，由施工单位有关人员现场取样，并应由具备相应资质的检验单位进行见证取样检验。2021/7/16第二部分燃烧性能分级的发展及现状国外建筑材料燃烧性能分级情况GB8624-1997分级体系GB8624-2006分级体系GB8624-2012分级体系(GB8624) 1997、2006和2012的关系2021/7/17考察材料的火焰传播指数和发烟指数，根据指数值分为： 级、级和级 美国主要采用ASTM E 84试验方法国外建筑材料燃烧性能分级情况日本没有单独制定材料燃烧性能分级标准，分布在建筑基准法不燃、准不燃和阻燃（难燃）三个等级2021/7/18材料燃烧性能分为A1、A2、B、C、D、E、和F七个等级国外建筑材料燃烧性能分级情况欧盟颁布统一的分级标准前欧洲分为M0、M1、M2、M3、M4和M5六个等级 法国分为不燃和可燃的0、1、2、3、4级 英国分为A1、A2、B1、B2和B3五个等级 德国欧盟颁布统一的分级标准后EN 13501-1：2002 建筑制品和构件的火灾分级 第一部分： 用对火反应试验数据的分级 GB8624-1997GB8624-2006材料燃烧性能分为A(A1,A2) ,B1(B,C),B2(D,E),B3(F)四个等级（GB 8624-2012）2021/7/19我国建筑材料燃烧性能分级体系的发展GB8624-88建筑材料燃烧性能分级（首次颁布）GB8624-1997建筑材料燃烧性能分级方法GB8624-2006建筑材料及制品燃烧性能分级GB/T8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级修改采用EN13501-1：2002建筑制品和构件的火灾分级 第1部分：用对火反应试验数据的分级参考西德标准DIN4102-1：1981建筑材料和构件的火灾特性 第1部分：建筑材料的分级要求和试验修改采用EN13501-1：2007建筑制品和构件的火灾分级 第1部分：用对火反应试验数据的分级2021/7/110GB8624-1997分级情况级别名 称A不燃材料B1难燃材料B2可燃材料B3易燃材料燃烧性能的级别及名称燃烧性能的级别及名称吊顶及墙面等建筑装饰材料铺地材料窗帘、幕布类纺织物电线电缆套管类塑料材料管道隔热保温用泡沫塑料复合材料表面经处理的材料表面处理材料2021/7/111GB8624-2006分级体系 参照EN 13501-1：2002 建筑制品和构件的火灾分级 第一部分： 用对火反应试验数据的分级 制定按燃烧性能,将材料分为： A1级A2级B级C级D级E级F级七个等级 2021/7/112GB8624燃烧性能分级对应关系不燃材料难燃材料可燃材料易燃1997版AB1B2B32006版A1A2BCDEF20122012版版A A1 1A A2 2B B1 1-B-BB B1 1-C-CB B2 2-D-DB B2 2-E-EB B3 3GB8624新旧版本分级对应关系2021/7/113第三部分燃烧性能分级及评判标准GB8624-1997 分级及评判标准GB8624-2006 分级及评判标准GB8624-2012 分级及评判标准2021/7/114 GB8624-1997 引用试验方法GB/T2406-93 塑料燃烧性能试验方法氧指数法GB/T2408-80 塑料燃烧性能试验方法水平燃烧法GB/T4609-84 塑料燃烧性能试验方法垂直燃烧法GB/T5454-85 纺织织物燃烧性能测定 氧指数法GB/T5455-85 纺织织物阻燃性能测定 垂直法GB/T5464-85 建筑材料不燃性试验方法GB/T8332-87 泡沫塑料燃烧性能试验方法 水平燃烧法GB/T8333-87 硬泡沫塑料燃烧性能试验方法 垂直燃烧法GB/T8625-88 建筑材料难燃性试验方法GB/T8626-88 建筑材料可燃性试验方法GB/T8627-88 建筑材料燃烧或分解的烟密度试验方法GB/T8629-88 纺织品试验时采用的家庭洗涤及干燥程序GB/T11785-89 铺地材料临界辐射通量的测定辐射热源法GB/T14402-93 建筑材料燃烧热值试验方法GB/T14403-93 建筑材料燃烧释放热量试验方法GA132 材料产烟毒性分级关注所有方法的最新版本但应研究用新版本的可能2021/7/115GB8624-1997 A级材料技术要求 1 1 不燃类材料（A A 级） 1.11.1 A A 级匀质材料级匀质材料 按 GB/T5464 进行测试，其燃料性能应达到： a) 炉内平均温升不超过 50； b) 试样平均持续燃烧时间不超过 20s； c) 试样平均质量损失率不超过 50。 1.21.2 A A 级复合（夹芯）材料级复合（夹芯）材料 a) 按 GB/T8625GB/T8625 进行测试，每组试件的平均剩余长度35cm（其中任一试件的剩余长度20cm），且每次测试的平均烟气温度峰值125，试件背面无任何燃烧现象； b) 按 GB/T8627 进行测试，其烟密度等级（SDR）15； c) 按 GB/T14402 和GB/T14403 进行测试，其材料热值4.2MJ/kg，且试件单位面积的热释放量16.8MJ/m2； d) 材料燃烧烟气毒性的全不致死浓度 LC025mg/L。2021/7/116GB8624-1997 B级材料技术要求2 2 可燃类材料（B B 级）2.1 2.1 B1 B1 级材料级材料a) 按GB/T8626 进行测试，其燃烧性能应达到GB/T8626 所规定的指标，且不允许有燃烧滴落物引燃滤纸的现象；b) 按GB/T8625GB/T8625 进行测试，每组试件的平均剩余长度15cm(其中任一试件的剩余长度0cm)，且每次测试的平均烟气温度峰值200；c) 按 GB/T8627 进行测试，其烟密度等级（SDR）75。2.2 2.2 B2 B2 级材料级材料按 GB/T8626 进行测试，其燃烧性能应达到GB/T8626 所规定的指标且不允许有燃烧滴落物引燃滤纸的现象。2.3 2.3 B3 B3 级材料级材料不属于 B1 和B2 级的可燃类建筑材料，其燃烧性能定为B3 级。2021/7/117GB8624-1997 特定用途材料的分级技术要求及测试方法1、对定型生产的复合型建筑材料，不论其厚度如何，也不管以何种工艺生产,均应以定型产品进行燃烧特性检验，并对其进行综合评价。2、对在现场以喷涂、粘贴或其他方法附加于内装饰基材表面的涂层或其他饰面层（如壁纸），其厚度0.6mm 或单位面积质量300g/m2, 可不考虑饰面层对其基材燃烧特性及分级的影响。若饰面层厚度超过0.6mm 或饰面对基材燃烧特性有明显影响时, 应将饰面连同基材一并制取成试样进行试验，作出整体综合评价。3、对表面进行防火处理的材料，其燃烧性能分级应以处理后的材料进行试验和评定。复合材料、表面涂层材料复合材料、表面涂层材料2021/7/118GB8624-2006建筑材料及制品燃烧性能分级2021/7/119GB8624-2006建筑材料及制品燃烧性能分级2021/7/120GB8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级20122012版本要求版本要求B1B1级氧指数级氧指数30%30%；B2B2级氧指数级氧指数26%26%。取消：竖炉试取消：竖炉试验验2021/7/121GB 8624-1997GB 8624-2006GB 8624-2012A级均质材料1.T50；2.m50%；3. tf20s；A11.T30；2.m50%；3. tf=0s；4.PCS2.0MJ/kg（主均质、主要部分、外部次要部分及整体）且PCS1.4MJ/kg（内部次要）A11.T30；2.m50%；3. tf=0s；4.PCS2.0MJ/kg（主均质、主要部分、外部次要部分及整体）且PCS1.4MJ/kg（内部次要）A级级复复合合夹夹芯芯材材料料1.燃烧平均剩余长度35cm且任一试样剩余长度20cm且平均烟气温度峰值125；2.SDR15；3.PCS4.2MJ/kg且单位面积热释放量16.8MJ/m2；4.LC025mg/L；A21.T50；2.m50%；3. tf20s；4.PCS3.0MJ/kg（均质、主要部分、外部次要部分及整体）且PCS4MJ/kg（内部次要）；5.FIGRA0.2MJ120w/s且LFS边缘且THR600s7.5MJ；6.附加S1，S2，S3；d0，d1，d2；t0，t1，t2；A21.T50；2.m50%；3. tf20s；4.PCS3.0MJ/kg（均质、主要部分及整体）且PCS4MJ/kg（次要）；5.FIGRA0.2MJ120w/s且LFS边缘且THR600s7.5MJ；6.附加S1，S2，S3；d0，d1，d2；t0，t1，t2；B11.Fs150mm且无燃烧滴落物引燃滤纸；2. 燃烧平均剩余长度15cm且任一试样剩余长度0cm且平均烟气温度峰值200；3.SDR75；B1. 60s内Fs150mm且无燃烧滴落物引燃滤纸；2. FIGRA0.2MJ120w/s且LFS边缘且THR600s7.5MJ；3. 附加S1，S2，S3；d0，d1，d2；t0，t1，t2；B1-B1. 60s内Fs150mm且无燃烧滴落物引燃滤纸；2. FIGRA0.2MJ120w/s且LFS边缘且THR600s7.5MJ；3.OI30%4. 附加S1，S2，S3；d0，d1，d2；t0，t1，t2；C1. 60s内Fs150mm且无燃烧滴落物引燃滤纸；2. FIGRA0.4MJ250w/s且LFS边缘且THR600s15MJ；3. 附加S1，S2，S3；d0，d1，d2；t0，t1，t2；B1-C1. 60s内Fs150mm且无燃烧滴落物引燃滤纸；2. FIGRA0.4MJ250w/s且LFS边缘且THR600s15MJ；3.OI30%4. 附加S1，S2，S3；d0，d1，d2；t0，t1，t2；B21.Fs150mm且无燃烧滴落物引燃滤纸；D1.60s内Fs150mm；2.FIGRA0.4MJ750w/s；3. 附加S1，S2，S3；d0，d1，d2；B2-D1. 60s内Fs150mm且无燃烧滴落物引燃滤纸；2. FIGRA0.4MJ750w/s；3.OI26%E1.20s内Fs150mm；3. 附加d0，d1，d2；B2-F1.20s内Fs150mm且无燃烧滴落物引燃滤纸；2.OI26%B3不属B1和B2可燃材料F无性能要求B3无性能要求2021/7/122第四部分燃烧性能试验方法GB/T 5464建筑材料不燃性试验方法烧烧“石头石头”GB/T 8625建筑材料难燃性试验方法竖炉竖炉GB/T 8626建筑材料可燃性试验方法火焰高度火焰高度GB/T 8627建筑材料燃烧或分解的烟密度烟密度试验方法GB/T 14402建筑材料燃烧热值燃烧热值试验方法氧弹氧弹GB/T 14403建筑材料燃烧释放热量试验方法GB/T 20284建筑材料或制品的单体燃烧试验SBISBIGB/T 20285材料产烟毒性危险分级小鼠试验小鼠试验2021/7/123 GB/T 5464-2010建筑材料不燃性试验方法l试验装置 由垂直加热炉、空气稳流器和气流罩三部分组成 为试样提供7505的受热环境l试样 圆柱形，直径：45mm，高（503）mm，体积（768）cm3，数量：5组 试验时间一般30minl试验结果及描述温升 炉内温升Tf：炉内最高温度与最低温度的差值 试样中心温升Tc：试样中心最高温度与试样中心最终温度的差值 试样表面温升Ts：试样表面最高温度与试样表面最终温度的差值持续燃烧时间：五个试样持续火焰时间的算术平均值质量损失率：五个试样质量损失率的算术平均值 2021/7/124 GB/T 5464-2010建筑材料不燃性试验方法2021/7/125 GB/T 8625-2005建筑材料难燃性试验方法简称竖炉试验l试验装置 由燃烧竖炉和测试仪表设备两部分组成。l试样 190(190(+0+0-5-5)mm*1000)mm*1000( (+0+0-5-5) )mmmm，数量：，数量：2020个，个，测试时四个为一组。均向材料测3组，非均向材料测4组。 试验时间10minl试验条件 试样必须在(232)，相对湿度(505)%环境存放28d。l试验结果及描述试件燃烧后燃烧后的平均剩余的平均剩余长度长度 对组成试件的4块试样的剩余成都长度分别测量并计算平均值每组试验由5只热电偶测量的最高烟气温度平均值最高烟气温度平均值l仅仅仅仅GB8624-1997GB8624-1997版版用到GB/T 8625建筑材料难燃性试验方法l评价：复合A级和B1级2021/7/126 GB/T 8626-2007建筑材料可燃性试验方法l试验装置 由燃烧试验箱、燃烧器和试样支架组成。l试样 90(+0-1)mm*250(+0-1)mm； 点火时间：分为15s或30s，供委托方选择。 如果点火时间为15s，则总试验时间为20s，从点火时开始计算； 如果点火时间为30s，则总试验时间为60s，从点火时开始计算；l试验结果及描述点火开始后的20s内试样火焰的焰尖高度（Fs）滤纸未被引燃2021/7/127试样距点火处150mm划一刻度线，点火15s/30s, 在20s / 60s内 火焰尖端不得超过刻度线。样品尺寸：250mm90mm厚度尽量 60mm样品数量：6件焰尖高度/mmGB8624-2006:燃烧长度(Fs) GB/T 8626-2007建筑材料可燃性试验方法2021/7/128 GB/T 8627建筑材料燃烧或分解的烟密度试验方法l试验装置 由烟箱、燃烧器系统、光电系统和计时系统组成。l试验原理l材料燃烧产生的烟气固体尘埃对光的反射而造成光通量的损失来评定烟密度(光穿过300mm烟气层损失百分比)l试样 25.4(0.3)mm*25.4(0.3)mm*6.2(0.3)mm；数量：9个，3个一组 试验时间：4minl试验结果及描述最大烟密度值（MSD）烟密度等级（SDR）2021/7/129 GB/T 14402建筑材料燃烧热值试验方法l试验装置 由高压氧弹和氧弹式量热仪组成。l试样 粉末，约1g，多层材料取样时保持取样的均匀性 试验时间：大于10minl适应适应A A级级保温材料保温材料l试验结果及描述总燃烧热值PCS净燃烧热值PCI其中，PCI=PCS-水蒸气液化热量l减小热值方法： 送检材料添加吸热组分送检材料添加吸热组分2021/7/130燃烧热值试验装置 GB/T 14402-2007（氧弹仪） 测定制品完全燃烧后的最大热释放总量测定制品完全燃烧后的最大热释放总量2021/7/131氧弹示意图氧弹示意图香烟法制备试样香烟法制备试样 ：（擦镜纸） 研磨不能得到细粉末，或以坩埚试研磨不能得到细粉末，或以坩埚试验时不能完全燃烧的样品验时不能完全燃烧的样品 / / 难点燃的样品。难点燃的样品。坩埚法制备试样坩埚法制备试样2021/7/132非匀质样品热值测定（GB/T14402 附录D）建建议议由由客客户户单单独独提提供供2021/7/133难点燃 / 低热值样品的处理比较经济、便捷的方法是用擦镜纸（不限于一层）包裹样品。不燃材料，如铝箔热值= 02021/7/134 次要组分的热值单位 MJ/m2主主要要组组分分： 构成非匀质制品主要部分的材料。单层面密度1.0kg/m2或 厚 度 1. 0m m 的一层材料可视为主要组分。次次要要组组分分： 非匀质制品未构成主要部分的材料。单层面密度 1.0kg/m2或 厚 度 1.0m m 的 材 料 可 视 为 次 要 组 分 。主要主要/ /次要组分是相对的，是对于整个制品而言。次要组分是相对的，是对于整个制品而言。MJ/kgMJ/kg面密度（面密度（kg/mkg/m2 2） = MJ/ m= MJ/ m2 2。 面密度 每平方料制品中某组分的质量（kg/m2） 注：注：面密度的测试按照GB/T14402-2007第5.3第及附录D第D.2.2条进行。2021/7/135 GB/T 14403建筑材料燃烧释放热值试验方法2012版本弃用l试验装置 由小型试验炉、测量控制系统、供油通风系统和天平4部分组成。l试样 500mm*500mm，数量：3个。 试验时间10minl适应适应A A级级保温材料保温材料l试验结果及描述燃烧质量损失Mrs燃烧释放热量QF2021/7/136 GB/T 20284建筑材料或制品的单体燃烧试验l试验装置 由燃烧室系统、燃烧器和丙烷供应系统、排烟系统、综合测量系统、烟气测量系统、数据采集系统、燃烧室系统组成。l试样 短翼：495(5)mm*1500(5)mm， 长翼：1000(5)mm*1500(5)mm，数量：3组。l试验结果及描述FIGRA（用于分级的燃烧增长速率指数 w/s ）LFS（火焰横向蔓延长度 m ）THR600s（时间为600s 时的总放热量 MJ ）2021/7/137相关术语及定义FIGRA 燃烧增长速率指数，试样热释放速率与受火时间的比值的最大值最大值。FIGRA0.2MJ 燃烧增长速率指数。THR 临界值达0.2MJ 以后，试样热释放速率与受火时间的比值的最大值最大值。FIGRA0.4MJ 燃烧增长速率指数。THR 临界值达0.4 MJ 以后，试样热释放速率与受火时间的比值的最大值最大值。SMOGRA 烟气生成速率指数。试样产烟率与所需受火时间的比值的最大值。注：上述这些比值，以及所有的计算过程 SBI试验装置自动完 成，FTT并给判级结果。2021/7/138SBI 用于分级的参数燃烧增长率指数（FIGRAFIGRA） FIGRA0.2MJ（ A2 级和B 级） FIGRA0.4MJ （C 级 和 D 级）600s 时的总放热量（THRTHR600s600s）烟气生成速率指数（SMOGRASMOGRA）600s 时的总烟气产生量（TSPTSP600s600s）火焰横向蔓延长度（LFSLFS）600s 内燃烧滴落物/微粒（现象）附加分级（S1、S2、S3）附加分级（d0、d1、d2） 试样的燃烧性能通过20 min 的试验过程来进行评估。性能参数包括：热释放、产烟量、火焰横向传播和燃烧滴落物及颗粒物。2021/7/139 GB/T20284-2006（EN 13823）单体燃烧试验（SBI） 试验评价在房间角落处，模拟制品附近有单个燃烧体火源的火灾场景下，制品本身对火灾的影响。 该试验用于燃烧性能等级为A2、B、C、D、A2L、BL、CL和DL的测试。 在某些规定条件下本试验也可用于A1级(GB8624-2006 第8.3.2条规定)。单体燃烧试验单体燃烧试验( (SBI) ) 示意图示意图2021/7/140GB/T20284试验装置（ Single Burning Item）2021/7/141GB/T 20284(SBI)试验 SBI采用同墙角火试验和锥形量热计相同的原理，试验规模介于二者之间。耗氧原理：热释放速率燃烧增长率指数FIGRA、600s总放热量（THR600）动态烟密度/光通量：烟气生成速率烟雾增长率指数(SMOGRA)横向火焰蔓延长度（LFS）试样车试样车2021/7/142安装在小推车中样品试验结束时照片安装在小推车中样品试验结束时照片 SBI 火焰横向蔓延长度（LFS）短翼 495mm1500 mm长翼 1000mm1500mm高度方向三分之一的中间部分为 LFS判据火焰蔓延至边缘且5s以上 不合格2021/7/143 SBI 燃烧滴落物/微粒GB/T20284第 8.3.4条规定：仅在开始受火后的600s内及仅当燃烧滴落物/ 颗粒物滴落到燃烧器区域外外的小推车底板（试样的低边缘水平面内）上时，才记录燃烧滴落物 /颗粒物的滴落现象。 8.3.4注2: 为防止熔化的材料从燃烧器区域里流到燃烧器区域外，需在燃烧器区域边界处两个长、短翼的U 型卡槽上各安装一块挡片。2021/7/144材料产烟毒性试验（GB/T 20285-2006） 采用等速载气流，稳定供热的环形炉对质量均匀的条形试样进行等速移动扫描加热，可以实现材料的稳定热分解和燃烧，获得组成物浓度稳定的烟气流。 正式试验前，应根据不同的材料来进行加热温度T的确定不放实验小鼠的预试验，按8.2.2的要求确定产烟率是否为充分产烟率, 如果不是，调整加热温度再进行预试验，以达到8.2.2充分产烟率条件为止。2021/7/145材料产烟毒性试验（GB/T 20285-2006）t0t1t2对应附加分级对应附加分级2021/7/146氧指数测定仪GB/T 2406仪器的校准：仪器的校准： GB/T5454：通过试验一组已知氧指数的材料。 GB/T2406.2-2009附录A：PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）有机玻璃17.317.30 0.2.2氧指数（OI）： 材料在氮氧混合气中维持持续燃烧所需要的最低氧浓度（体积比）2021/7/147氧指数测定仪GB/T 2406-20092021/7/148氧指数测定仪GB/T 2406判定：方法判定：方法A A，燃烧时间，燃烧时间180s180s，结果：燃烧不到标线处，结果：燃烧不到标线处(50mm)(50mm)2021/7/149谢 谢2021/7/150 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！