保温与吸声材料遇火时表现如何：泡沫与矿物棉有何不同？
从防火角度看，保温材料分为两大类。矿物棉（岩棉、玻璃棉） 是几乎不作为燃料的无机纤维，许多产品达到"不燃"级别。泡沫和塑料纤维（橡塑、PE 泡沫、吸声泡沫、聚酯纤维）是有机材料，可以燃烧。阻燃剂能让它们在指定测试中更难点燃或火焰蔓延更慢，但不会把它们变成不燃材料。关键在于每项测试标准测量的内容不同，通过一项并不等于通过另一项。务必问清楚：按哪项标准、在什么厚度下、带哪种贴面的产品做的测试。
两类材料在火中的表现
| 矿物棉（岩棉、玻璃棉） | 泡沫和塑料纤维 | |
|---|---|---|
| --- | --- | --- |
| 材质 | 由熔融岩石或玻璃制成的无机纤维，含少量有机粘结剂 | 有机聚合物（合成橡胶、PE、聚氨酯、聚酯） |
| 是否为燃料 | 纤维不是燃料，许多产品达到不燃级别 | 可以成为燃料，级别取决于配方和阻燃剂 |
| 高温下 | 岩棉在很高温度下仍保持形状；玻璃棉的软化温度低于岩棉 | 软化、熔融、收缩或炭化；部分类型会滴落燃烧物并产生大量烟气 |
| 影响结果的因素 | 铝箔、纸、织物等贴面以及胶粘剂 | 厚度、密度、贴面和覆盖材料 |
此表说明的是两类材料的总体倾向，不是某个具体产品的结果，也不表示泡沫不能使用。许多可燃材料在通过规范要求的测试、安装在合适位置并按设计加以覆盖后，在建筑中被正确使用。
阻燃剂能做什么、不能做什么
阻燃剂（Flame Retardant）使材料在该测试条件下更难被小火源点燃、火焰蔓延更慢，或移开火焰后自熄。但在大火中，有机材料仍会燃烧并释放热量和烟气。因此标签上的"不蔓延火焰""阻燃"之后，必须跟着标准名称和测试结果。
各项测试测什么？
| 标准 | 适用对象 | 测量内容 | 报告结果 |
|---|---|---|---|
| --- | --- | --- | --- |
| EN 13501-1 | 建筑制品（欧洲） | 由多项试验综合分级：不燃性、燃烧热值、墙角单体燃烧（SBI）和小火焰可燃性 | A1 至 F 级，并有烟气（s）和燃烧滴落物（d）附加等级 |
| BS 476 Part 6 | 墙面和顶棚内衬（英国） | 小型燃烧箱内的放热速率 | 火焰传播指数（I 及分指数） |
| BS 476 Part 7 | 墙面和顶棚内衬（英国） | 火焰沿表面蔓延的距离 | Class 1 至 Class 4 |
| ASTM E84 | 墙面和顶棚表面材料（美国） | 10 分钟隧道试验中的表面火焰蔓延和烟密度，与参比材料比较 | 火焰蔓延指数和烟气生成指数 |
| UL 94 | 设备和电器中的塑料部件 | 小试样受小型燃烧器火焰作用，观察续燃时间和燃烧滴落物 | HB、V-2、V-1、V-0、5V，以及泡沫等级（HF） |
| 加州 TB 117-2013 | 软体家具所用材料 | 抵抗点燃香烟引起阴燃的能力，不是明火 | 面料、阻隔层和填充材料的通过/不通过 |
"Class 0"不是一项试验，也不等于不燃
Class 0 是建筑法规根据两项试验结果综合定义的等级：BS 476 Part 7 达到 Class 1，且 Part 6 指数低于限值（或材料整体不燃）。因此表面火焰蔓延小的可燃材料也可以达到 Class 0。它描述的是材料的表面，并不说明芯材不是燃料。
为什么通过一项不等于通过另一项
- 火源不同 — 阴燃的香烟、小型燃烧器火焰与隧道或墙角火，受热强度相差很大
- 试样尺寸和放置方向不同 — 竖直放置的小塑料条，不能说明固定在顶棚上的大面积板材的表现
- 测量的量不同 — 有的看表面蔓延，有的看放热量，有的只看香烟能否引燃
- 适用范围不同 — UL 94 针对设备中的塑料部件，TB 117-2013 针对软体家具，两者都不是为建筑墙面或顶棚内衬分级而设计的
- 结果与厚度和贴面绑定 — 同一产品换了厚度或贴面，结果可能不同。例如 AERO-ROOF 的资料给出 13 毫米厚度下 UL 94 V-0，以及 10 毫米厚度下 BS 476 Part 6、7 的 Class 0：这是两项不同试验、两种不同厚度的结果
ASTM E84 本身说明：它比较的是表面燃烧特性；仅凭火焰蔓延指数不能把材料归为不燃；试验中熔融、滴落或脱落的材料可能得到较低指数，不能与保持原位的材料直接比较。
以上内容都是材料的燃烧性能，不是墙体、楼板或洞口的耐火极限——后者是整个受测系统的结果。参见 燃烧性能、不燃与耐火极限的区别。
岩棉制造商资料中的例子
- 通用岩棉板： ROCKWOOL Thermalrock S 标明不燃，按 EN 13501-1 为 A1 级，不含铝箔贴面——说明贴面需要单独考虑
- 防火系统用岩棉板： ROCKWOOL Conlit H110 的资料说明 ROCKWOOL 岩棉不燃，熔点约 1,000 °C，用作被动防火系统的组成部分
- 幕墙与楼板边缘缝隙封堵岩棉板： ROCKWOOL Rocksafe Plus 标明按 BS 476 Part 4 为不燃，按 DIN 4102-17 熔点不低于 1,000 °C；按 BS 476 Part 20 的耐火结果属于受测的安装构造，不属于岩棉板本身
另见 岩棉在被动防火中的应用。
应向销售方提出的问题
- 按哪项标准测试？哪一年的版本？
- 得到的等级或指数是多少，而不只是"通过"或"不蔓延火焰"？
- 测试时的厚度和密度是多少，与要购买的型号是否一致？
- 是否连同实际使用的贴面或胶粘剂一起测试？
- 由谁测试，是否有报告或证书可查看？
- 结果属于材料还是受测系统？
- 项目规范或法规要求哪项标准，现有结果是否对应？
如果产品资料没有给出燃烧性能测试结果，应视为暂无数据，不要根据材料种类或外观相似的产品去推断。
有防火要求的工程
疏散通道、机房、厨房、高层建筑和公共建筑中的内衬、吊顶和保温材料，必须符合建筑法规和项目规范，由设计方或消防工程师确定。本文说明的是原理，并不保证某种材料可用于某项工程。
参考资料
- Scottish Government — Building standards technical handbook, Annex 2.E Reaction to fire（EN 13501-1 分级及各级所用试验）
- ASTM International — ASTM E84 Standard Test Method for Surface Burning Characteristics of Building Materials（范围与局限）
- Singapore Civil Defence Force — Fire Code, Clause 3.13 Classification of spread of flame（Class 0 定义；BS 476 Part 6、Part 7）
- UL Solutions — Combustion (Fire) Tests for Plastics（UL 94 等级和方法）
- Interpower — The UL 94 Standard for Safety（UL 94 范围：设备中的塑料部件）
- Legal Information Institute, Cornell Law School — 16 CFR 1640.1（TB 117-2013 为软体家具材料抗阴燃标准）
- California CEQAnet — Technical Bulletin 117-2013（范围）
- Czech Technical University — Compartment and façade large scale tests: behaviour comparison of different insulating materials in case of fire（摘要）
- PCC Group — Is PUR foam flammable?（PUR 泡沫常见的欧标等级及覆盖层的影响）
- ROCKWOOL Asia — Frequently Asked Questions（岩棉与燃烧性能分级）
- GetBestInsulations — ROCKWOOL Thermalrock S、Conlit H110、Rocksafe Plus 和 AERO-ROOF 的已核实产品数据（依据各产品页面所列的制造商文件）
相关产品
与本主题相关的产品类别与示例产品
- ROCKWOOL Thermalrock S — 通用岩棉板，不燃，EN 13501-1 A1 级（不含铝箔）
- ROCKWOOL Conlit H110 — 110 kg/m³ 特殊配方岩棉，用作被动防火系统的组成部分
- ROCKWOOL Rocksafe Plus — 幕墙封堵岩棉板，BS 476 Part 4 不燃；耐火结果属于受测系统
