Испытание огнестойкости пенополиуретана и минваты в условиях эксплуатации
Теплоизоляция с одинаковым классом пожарной безопасности ведет себя при пожаре практически одинаково. Безосновательно говорить, что какая-то лучше другой. Однако при выборе материала для теплоизоляции необходимо учитывать, что слой пенополиуретана для обеспечения одинаковой степени теплозащиты почти в два раза тоньше, чем минваты.
При выборе теплоизоляции не последним фактором становится огнестойкость. Например, пенопласт и пенополистирол не только хорошо горят, причем с огромной температурой, но еще и выделяют ядовитый дым. Понятно, что их использование из-за этого серьезно ограничено.
Для шумо- и теплоизоляции помещений с установленными требованиями по пожарной безопасности часто выбирают пенополиуретан или минеральную вату. Естественно, среди производителей, строителей и других заинтересованных лиц не утихают споры, какой из материалов надежнее.
Обычно оценка безопасности отдельных конструкций и зданий производится по соответствующим параметрам используемых в отделке и строительстве материалов. Однако этот метод себя не всегда оправдывает и не позволяет сравнить реальную безопасность конструкций, утепленных разными теплоизоляционными материалами.
Ассоциация европейских производителей полиуретана PU Europe, которая занимается продвижением полиуретановых материалов на рынке и поддерживает научно-исследовательскую деятельность, совместно с итальянской Национальной ассоциацией жесткого пенополиуретана ANPE разработали программу и заказали испытания огнестойкости теплоизоляционных материалов в условиях, максимально приближенных к реальным. Испытания провел и контролировал L.S. Fire Testing Institute с использованием методики «угол комнаты» – RCT по ISO 9705.
Испытательные стенды
В испытаниях участвовали конструкции с примерно равным коэффициентом теплоусвоения. В силу разных значений теплопроводности изоляция из пенополиуретана получилась гораздо тоньше изоляции из минеральной ваты:
- 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 толщиной 100 мм одной стороной была приклеена к панели из гипсокартона толщиной 10 мм.
Для имитации помещения панели были закреплены на стене и потолке, образуя изолированный угол комнаты размером 2,4 м × 3,6 м × 2,4 м. К стене изоляцию приклеили. К потолку панели прикрепили саморезами с фосфатным покрытием на C-образные металлические профили, закрепленные с шагом в 50 см на U-образных крюках. Стыки между плитами и головки саморезов зашпаклевали двумя слоями шпаклевки с прокладкой армирующей ленты с микроперфорацией между ними. После сборки конструкции выдержали 10 дней для полного высыхания клеящего состава и достижения полной прочности соединения.
Методика испытаний
Для оценки огнестойкости материалов в условиях эксплуатации были проведены полномасштабные испытания по методике «угол комнаты» в соответствии со стандартом ISO 9705. 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. Пропановую горелку установили в противоположном от входа углу.
Испытываемые материалы подверглись 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 считается пройденным, если не произошло воспламенение материала.
Результаты испытаний
Несмотря на существенное различие панелей из минеральной ваты и полиуретановых панелей, поведение этих материалов в ходе испытаний практически не различалось. Ни одна из конструкций не воспламенилась.
В первой фазе испытаний, симулирующей возгорание и развитие пожара, графики общего выделения тепла, скорости выделения тепла и общего выделения дыма были практически идентичны для обоих материалов.
Во второй фазе испытаний, симулирующей полномасштабный пожар при термическом воздействии в 300 кВт, произошло небольшое увеличение показателей 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
Испытания показали, что допустимо использовать негорючую теплоизоляцию внутри помещений, при этом степень безопасности будет соразмерной с внешней теплоизоляцией. Это технологическое решение актуально для зданий, где невозможно обеспечить внешнюю теплоизоляцию, а также при необходимости утепления отдельных помещений или корпусов, изолированных от остальной части здания.
Теплоизоляция с одинаковым классом пожарной безопасности ведет себя практически одинаково. Безосновательно говорить, что какая-то одна лучше другой.
Однако при выборе материала для теплоизоляции необходимо учитывать, что слой пенополиуретана для обеспечения одинаковой степени теплозащиты, будет практически в два раза меньше, чем минваты. Этот факт может оказаться решающим при выборе материалов для зашивки узких коридоров, небольших помещений. Кроме того, пенополиуретан может наноситься напылением непосредственно на конструкции. В этом случае на потолке не нужна обрешетка и подвесы. Скорость нанесения ППУ значительно выше, чем монтажа минеральноватных плит.
Ссылки
- Fire behaviour in end use conditions - Research project 2014, ANPE, L.S. Fire Testing Institute
- ISO 9705: Fire tests – Full-scale room test for surface products
- EN13501-1: Fire classification of construction products and building elements. Classification using test data from reaction to fire tests
Источник: pu-europe.eu
