[关键词] 外墙外保温；锥型量热计；防火试验
[中图分类号] TU111.4+1；TU317+.1 [文献标识码] A
Conical Calorimeter Fire-proof Test for Outer-wall External
Thermal Insulation System
JI Guang-qi1，ZHU Chun-ling1，SONG Chang-you2，CHEN Dan-lin3
（1．China Academy of Building Research，Beijing 100013，China；2．Beijing Zhenli High New Technology Co.，Ltd.， Beijing 100073，China；3．Beijing Liujian Construction Corporation, Beijing 100039，China)
[Abstract] In order to discuss the fire-proof capability for different thermal insulating systems, there were 2 sets of small-scale conical calorimeter tests in this paper. The first test indicated the fire-proof capability of external thermal insulation system based on rock-wool or polystyrene foaming granule paste was better than that based on polystyrene panel. The second test indicated that the fire-proof grade of compound thermal insulation system was about A grade.
[Keywords] outer-wall external thermal insulation，conical calorimeter test，fire-proof test
1 引 言
小比例的锥型量热计试验是根据量热学耗氧原理来模拟材料的实际火灾状态，同时测定材料的点火性能、热释放、烟及毒性气体等，整个试验是一个连续过程。试验材料或产品在锥型量热计试验中受到锥型炉稳定的热辐射作用后，其性能即发生物力或化学变化，这取决于材料或产品自身的对火反应能力。从实用和普及的角度来看，该试验可作为建筑外墙外保温系统防火性能的常规试验方法。
本文记录和分析了外墙外保温系统的2组锥型量热计试验，其中第1组试验针对聚苯板薄抹灰外墙外保温系统、岩棉外墙外保温系统、胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统，试验结果表明胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统和岩棉外墙外保温系统对火反应性能一致并大大优于聚苯板外墙外保温系统。第2组试验针对胶粉聚苯颗粒复合有机保温板外墙外保温系统，试验结果表明复合后的系统整体燃烧性能相当于A级，可作为不燃材料使用。
2 第1组外墙外保温系统火反应性能试验
为了探讨不同保温系统的防火性能，分别对聚苯板薄抹灰外墙外保温系统、岩棉外墙外保温系统、胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统做了火反应性能试验。
2.1 试验目的
对比外墙外保温系统的火反应性能，包括点火性、热释放、烟和有毒气体产生等。
2.2 试件的制作
检测用试件模拟墙体外保温材料的实际受火状态，试件的受辐射面为5 mm厚的聚合物抹面砂浆，中间为50 mm厚的保温层，底面为10 mm厚的水泥砂浆基板，试件侧面用5 mm厚的聚合物抹面砂浆封闭。为了对比试验状态与实际使用状态的性能差异，还制作了相应的侧面裸露试件，即试件的侧面不采用抹面砂浆封闭，为裸露状态。每种试件的外观尺寸均为100 mm×100 mm×65 mm。
2.3 试验条件
检测设备采用锥型量热计（Cone Calorimeter）。根据ASTM E1354-97《采用耗氧量热计测定材料及产品的热与可见烟雾释放速度标准实验方法》（Standard Test Method for Heat and Visible Smoke Release Rates for Materials and Products Using an Oxygen Consumption Calorimeter），设定检测条件如下：辐射能量为50 kW/m2；排气管道流量为0.024 m3/s；试件定位方向为水平；试件护罩未使用；金属网格未使用。
2.4 试验过程
采用锥型量热计对试件的点火性、热释放、烟及毒性气体的产生进行连续定量测定，同时可以采用摄（录）像设备记录下各种试件在热辐射情况下的形态变化。
2.5 试验过程描述
试件均分为开放式和封闭式。开放式即试件四周自然开放不封闭，以此作为观察样；封闭式即用聚合物抹面砂浆将试件四周封闭，以此作为测试样。
1）聚苯板外墙外保温系统试件
该试件构造为10 mm水泥砂浆基底+50 mm聚苯板+5 mm聚合物抹面砂浆（复合耐碱玻纤网格布）。
其开放式试件在试验开始2 s后聚苯板开始熔化收缩，105 s时聚合物抹面砂浆（复合耐碱玻纤网格布）层已和水泥砂浆基底相贴，中间的聚苯板保温层已不复存在，只可见少许黑色烧结物。
其封闭式试件边角产生裂缝，试验开始52 s时，从试件裂缝处冒出的烟气被点燃，燃烧持续约70 s。试验结束后，将试件外壳敲掉，发现里面已空，只可见少许烧结残留物。
2）胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统试件
该试件构造为10 mm水泥砂浆基底+50m m胶粉聚苯颗粒保温浆料+5 mm聚合物抹面砂浆（复合
