Испытание огнестойкости пенополиуретана и минваты в условиях эксплуатации

Одним из основных приоритетов полиуретановой промышленности является обеспечение пожарной безопасности зданий.Компания PU Europe уверена, что оценка данного параметра не должна сводиться к огнестойкости отдельных конструктивных элементов, поскольку это довольно плохой показатель пожарной безопасности здания в целом. Исходя из этого, компания ANPE (при финансовой поддержке PU Europe) инициировала программу испытаний, призванную сравнить огнестойкость горючих и негорючих теплоизоляционных материалов в реальных условиях эксплуатации. В этом отчете приводятся краткие итоги испытаний внутренней теплоизоляции стен. Это технологическое решение особенно актуально для зданий, где невозможно обеспечить внешнюю теплоизоляцию, а также при необходимости утепления отдельных помещений или корпусов, изолированных от остальной части здания.

Испытываемые материалы

Испытания проводились и контролировались уполномоченным органом L.S. Fire Testing Institute с использованием методики испытаний «угол комнаты» – RCT (ISO 9705). При этом в сравнении участвовали конструкции с примерно равным коэффициентом теплоусвоения. В силу повышенной огнестойкости изоляция из пенополиуретана была гораздо тоньше изоляции из минеральной ваты. Несмотря на существенное различие композитных панелей из минеральной ваты (A2 s1 d0) и пенополиуретана (B s1 d0), поведение этих материалов в ходе испытаний практически не различалось. Ни одна из конструкций не воспламенилась. Классы, присвоенные материалам в соответствии с таблицей 1 EN13501-1, следующие:

• Композитная панель из пенополиуретана: B;
• Композитная панель из минеральной ваты: B.

Крепеж и отделка

• Крепление к стене: Нанесен клеящий состав. Цементация стыков произведена в два слоя, между слоями проложена армирующая лента с микроперфорацией.
• Крепление к потолку: U-образные крюки и C-образные металлические профили расположены с шагом в 50 см; панели закреплены саморезами с фосфатным покрытием; цементирование стыков и головок саморезов произведено в два слоя с применением армирующей ленты с микроперфорацией.
• Время отверждения: После сборки образцов понадобилось еще 10 дней для полного высыхания клеящего состава и достижения соответствующей прочности соединения.

Полиуретановая панель

Испытанная полиуретановая панель толщиной 70 мм состояла из слоя пенополиуретана (Euroclass: E), с двух сторон облицованного стекловолокном. При этом одной стороной полиуретановая панель была приклеена к 9,5-миллиметровой панели из гипсокартона.

Панель из минеральной ваты

Испытанная панель из минеральной ваты толщиной 100 мм одной стороной была приклеена к панели из гипсокартона толщиной 10 мм.

Характеристики	Полиуретановая панель	Панель из минваты
Заявленная теплопроводность λd, Вт/м×K	0,28	0,35
Толщина панели, мм	70	100 + 10
Термическое сопротивление, м²×К/Вт	2,50	2,87
Огнестойкость / Еврокласс	B s1 d0	A2 s1 d0

Методика испытаний

Для оценки огнестойкости материалов в условиях эксплуатации были проведены полномасштабные испытания по методике «угол комнаты» в соответствии со стандартом ISO 9705. Данный метод позволяет достоверно оценить поведение материалов как при возгорании, так и в процессе горения. В ходе испытаний подготовленные композитные панели были смонтированы на стены и потолок помещения с использованием дополнительных материалов по стандартной технологии монтажа. Этот метод моделирует пожар в углу комнаты размером 2,4 м×3,6 м×2.4 м. Пропановая горелка была установлена в противоположном от входа углу, а материалы подверглись следующему термическому воздействию:

• 100 кВт в первые 10 минут для моделирования первой стадии пожара (возгорание и развитие);
• 300 кВт в следующие 10 минут для моделирования полномасштабного пожара.

Тест пройден, если не произошло воспламенение материала.

Результаты испытаний

Несмотря на существенное различие панелей из минеральной ваты (A) и полиуретановых панелей (E), поведение этих материалов в ходе испытаний практически не различалось. В частности, в первой фазе испытаний, симулирующей возгорание и развитие пожара, графики  THR, RHR и TSP были практически идентичны для обоих материалов. Лишь во второй фазе испытаний, симулирующей полномасштабный пожар при термическом воздействии в 300 кВт, произошло небольшое увеличение RHR, THR и количества дыма для полиуретанового образца. Оба образца погасли сами. Степень повреждений сопоставима, в обоих случаях произошло незначительное отслоение гипсокартонного слоя на потолке. В соответствии с таблицей 1 EN13501-1 материалам присвоены следующие классы:

• Полиуретановая композитная панель: B;
• Композитная панель из минеральной ваты: B.

Выводы

Пожарные испытания одних только изоляционных материалов не позволяют воссоздать полную картину поведения этих материалов в реальных условиях эксплуатации. О поведении утепленных данными материалами конструкций здания во время пожара проведенные испытания позволяют судить еще в меньшей степени. Фактически, испытания показали, что для конструкций с внутренней горючей и негорючей изоляцией результаты сопоставимы. Некоторые конструкции с применением негорючей теплоизоляции в ряде стран разрешены к использованию («признаны удовлетворительными») без проведения испытаний. Если же требуется определенный уровень огнестойкости конструкций, то рекомендуется проводить испытания всех конструкций вне зависимости от того, используется в них горючая или негорючая изоляция. P.S. Несмотря на то, что вся информация, приведенная в этом отчете, является, насколько мы знаем, верной на момент публикации, она не имеет силу нормативной документации.

Глоссарий

• ANPE: Associazione Nazionale Poliuretano Espanso rigido (Итальянская ассоциация жесткой полиуретановой пены)
• PIR: Полиизоционурат
• PU: полиуретан (PUR/PIR)
• RCT: Тест «угол комнаты»
• THR: Общее выделение тепла
• RHR: Скорость тепловыделения
• SW: Минеральная вата
• TSP: Общее выделение дыма

Ссылки

1. Fire behaviour in end use conditions - Research project 2014, ANPE, L.S. Fire Testing Institute
2. ISO 9705: Fire tests – Full-scale room test for surface  products
3. EN13501-1: Fire classification of construction products and building elements. Classification using test data from reaction to fire tests

Источник: pu-europe.eu