國外外牆保溫系統防火性能要求

在歐美等外牆保溫系統廣泛應用的國家，對於防火性能有嚴格的要求，對不 同的外牆保溫系統和保溫材料均有訂定防火測試的方法和分級標準，並考慮燃燒 時煙產生量及煙毒性的釋放，同時對不同防火等級的外牆保溫系統應用在哪類建 築使用的範圍進行限制。從試樣尺度劃分試驗方法的類別，包括小尺寸試件試驗、

中尺寸試件試驗和大尺寸模型火試驗。小尺寸試驗主要是對保溫材料的燃燒性能 進行檢驗；中尺寸試驗可以對保溫材料的燃燒性能進行檢驗，也可以針對具有某 種構造的外保溫系統進行檢驗；大尺寸試驗可以對整個外保溫系統的所有構造進 行檢驗。

壹、美國防火性能要求

美國國家建築規範（IBC）對外牆保溫材料要求為：

1. 保溫材料依據 ASTM E84 進行火焰傳播速率試驗，依其實驗結果的火焰延燒指

數（FSI 值）和烟密度（SDI）將材料分成 A、B、C 3 個等級。A 級為 0＜FSI

＜25 且 SDI＜450；B 級為 26＜FSI＜75 且 SDI＜450；C 級為 76＜FSI＜200 且 SDI＜450。並依據 NFPA 259建築材料的潛熱性能的標準測試方法測得之 熱釋放量不應超過 22.7 MJ/M²。潛熱性能為建築材料的一種燃燒性能數據，

用以限制發泡保溫材料使用的厚度各密度，以減少建築火災發生時材料可釋 放的熱量。

2. 系統防火性能要求為：（1）依據 ASTM E 119 建築結構和材料的防火試驗確 認其外牆的耐火性能没有降低符合規範要求；（2）依據 NFPA 285「含可燃成 分的非承重外牆火災延燒特性」試驗法對外牆系統其火焰傳播特性進行評估，

屬中尺度防火試驗;（3）進行整體外牆系統作全尺度的火災試驗，試驗結果 符合要求標準時，除需滿足 ASTM E84 對材料的基本要求外，不需再進行材 料及中尺度試驗。全尺度的試驗方法有 ASNI FM 4880 及 UL 1040 等試驗。

3. UL 1040 Standard for Fire Test of Insulated Wall Construction為模 擬建築物外部火災對建築物的攻擊，用於檢驗外牆保溫材料在火災發生後扺 抗損壞的能力。試體由二面成直角的保溫外牆構成，尺寸為長 6.10 m × 寬 6.10 m × 高 9.14 m 大牆角。火源為 1.22 m × 寬 1.22 m × 高 1.07 木 堆組成放置牆角處。判定條件為，試驗中試驗表面延燒範圍不得超過 2 個牆 體交叉線的 5.49 m；試驗後觀察試體，組成的材料燃燒損壞的程度，應隨火 焰延燒距離增大而減少。

貳、英國防火性能要求

英國材料防火等级 Class 0 是英國建築條例所批准文件中特别規定的防火 標準，對於超過一定高度的建築其保材料需使用符合 Class 0 級要求，以减少 火災發生的風險。Class 0 級需要同時符合 BS 476-6 及 BS 476-7 Class 1 要 求方可评定為 Class 0 级：

1. BS 476-6 火焰傳播指数試驗（Fire tests on building materials and structures. Method of test for fire propagation for products)：其结

果以火焰傳播指数表示。分别計算 3 個時段，（0-3）分鐘、（4-10）分鐘及

（11-20）分鐘火焰传播指数 i（即 i1、i2、i3），並以總火焰傳播指数 I （即 I=i1+i2+i3）評估， I 值越高的材料，其阻燃性越低。

2. BS 476-7 火焰表面延燒試驗（Fire tests on building materials and structures. Method of test to determine the classification of the surface spread of flame of products)：試驗時樣品暴露在輻射源下，記 錄 1.5 分鐘及 10 分鐘樣品火焰延燒長度，等級分為，Class 1、Class 2、

總熱釋放量為 4,500 MJ，熱釋放率最大值為（3±0.5）MW。試驗過程中，試體內 部熱電偶溫度不能超過初始溫度 500℃，外部熱電偶溫度不能超過初始溫度 600

℃。

表 2-3 英國外牆保溫系統防火性能要求

(資料來源：Gaurav Agarwal 等人,2018)[28]

參、歐盟、德國及中國大陸材料燃燒分級

歐洲依 EN 13501-1 與中國大陸依 GB 8624-2012 將建築物材料的燃燒性 能區分為六個等級，由 A 到 F ，其中 A 的等級最高，防火性能最好， F 的等 級最怟，防火性最差。德國則依 DIN 4102 將建築材料燃燒性能分為 A1、A2、

B1、B2、B3 幾個等級，其分別代表材料遇火後的不燃性（幾乎不發生燃燒的材 料）、難燃性（有較好的阻燃作用）、可燃性（有一定的阻燃作用）及易燃的防 火性能（表 2-3）。而其燃燒性能等級劃分是根據材料燃燒遇火時所發生的著火 性、火焰傳播性、發熱量、煙產生量、碳化長度、毒性等等特性進行評估，試驗 方法包不燃材料爐、 SBI 單一燃燒試驗及垂直引燃試驗等（表 2-4）

表 2-4 德國、歐洲及中國大陸 建築材料燃燒性能分級

依據標準 級別

歐洲 EN 13501-1

德國 DIN 4102

中國大陸 GB 8624-2012

不燃 A1/A2 A1/A2 A1/A2

難燃 B/C B1 B/C

可燃 D/E B2 D/E

易燃 F B3 F

（本研究製作）

表 2-5 歐洲及中國 建築材料燃燒性能試驗方法

EN ISO 11925-2、GB/T 8626 (點火時間為 30s，總試驗時間是

ISO 11925-2、GB/T 8626 (點火時間為 30s，總試驗時間是

ISO 11925-2、GB/T 8626

建築材料單一燃燒試驗 EN 13823、GB/T 20284

E

建筑材料可燃性試驗方法(單一 火源直接受火的可燃性試驗)

ISO 11925-2、GB/T 8626

（點火時間為 15s，總試驗時間是

級。

3. 保溫材料與包覆材料組成之複合材料燃燒性能，建築高度大於 22 M 為 A 級。

4. 高度 7~22 M 的多層建築不得低於 B1 級，7 M 以下的不低於 B2 級。

5. 除高度 7M 以下的建築外，其他建築的外牆保溫系統均應進行全尺寸火災試 驗。

德國外牆保溫協會對於薄抺灰外牆保溫系統的燃燒性能要求為：

1. 建築高度小 7 m 以下的低層建築，其系統的燃統性能要求為 B1 級。

2. 建築高度為 7-22 m 的多層建築，其系統的燃統性能要求為 B1 級。

3. 建築高度大於 22 m 以上的高層建築，其系統的燃統性能要求為 A 級。且整 棟建築外牆都要使用同一等級的保溫系統，不可依高度的不用而採用不同等 級的保溫系統，如高度超過 22 m 時，全部都要使用 A 級的保溫系統［29］。

伍、歐洲防火性能要求

歐洲標準 ETAG 004 指南［30］中對於薄抺灰外牆保溫系統提出了一些原則 性的基本規定：

1. 外牆保溫系統和保溫材料應依據 CEN (PEEN 13501-1)進行燃燒性能 A-E 分 級。其燃燒性能等級應為 A1、A2、B 或 C 级。試驗時要綜合考慮保溫材料、

基層材、界面層和裝飾塗料、加强骨架、固定件、黏結劑和有機添加劑等等 的影響。對於由聚苯乙烯或聚氨酯制成的保溫系统，應該對其材料試驗至少 滿足 E 級的要求。

2. 防火構造的類型（如是否有空氣層間隙）對於外保溫系统的防火性能是重要 的因素，但材料燃燒性能分級試驗不能完全得知其防火安全性能，因此需進 行大尺寸試驗才能確定。根據各個國家的規定及需要對防火構造進行評估，

例如以性能設計措施或進行大尺寸試驗。因此，在某些成員國，按照 EN13501-1 的分級用到外牆保溫系統可能不够，需要通過大尺寸試驗，以滿足成員國 的法规。

陸、中國大陸防火性能要求

上海市「民用建築外牆保溫材料防火技術規程［31］」規定，外牆保溫材料 應符合 GB 8624 的燃燒性能級別規定。

1. .基本規定：新建丶改建丶擴建民用建築外牆外保溫材料，嚴禁採用燃燒性能 為 B2 級及以下的保溫材料。既有民用建築節能改造工程採用的外牆和屋面保 溫材料的燃燒性能必須為 A 級。

2. 防火設計：

表 2-6 上海市外牆外保溫材料防火設計要求

建築及場所 型式 建築高度 A 級材料 B1 級材料 B2 級材料 人員密集場所 - - 應採用 不允許 不允許

住宅 無空

氣層

H＞100m 應採用 不允許 不允許 H＜100m 應採用 應採用 不允許

其他建築

H＞50m 應採用 不允許 不允許 H＜50m 應採用 應採用 不允許 除人員密集場所的

住宅外，其他建築

有空 氣層

H＞24m 應採用 不允許 不允許 H＜24m 應採用 應採用 不允許

3.

進行全尺度的外牆保溫系統防火試驗，其試驗結果需符合判定外，在進行本 標準的防火試驗前，其材料需符合 GB/T 20284 的燃燒性能要求。