余爱萍 钱俊
（赛菲捷(上海)检测认证有限公司 上海 200441）
随着技术的进步、科学的发展，人们对于健康的不断追求，运动科学也越来越引起各方的重视。室外运动合成材料面层可实现全民全天候使用，一定程度上较小了天气的限制；
其防滑性可以在各种环境下起到安全保护及运动辅助作用；
最主要的是由于其弹性可调节性，可以减小运动人员在该面层上运动所产生的拉伤、冲击风险，保护运动人员减少运动伤害。室外运动合成材料面层在运动场地上的应用风靡全球。
合成材料面层是指铺装在沥青混凝土或水泥混凝土等基础层上的高分子合成材料层。常见的室外运动合成材料面层根据适用范围分为以下三类：（1）田径运动场地面层——由合成材料铺设的用于田径运动的场地面层；
（2）球类运动场地面层——由合成材料铺设的用于篮球、排球、羽毛球、网球、足球运动的场地面层；
（3）多功能运动场地面层——由合成材料铺设的用于休闲健身运动的场地面层。欧盟标准EN 14877-2013 室外运动合成材料面层规范的适用范围为田径运动场地面层、网球运动场地面层和多功能运动场地面层，描述了不同运动场地面层的实验室测试要求及测试方法和场地现场检测要求及测试方法。国标GB/T 14833-2020 合成材料运动场地面层的适用范围为由合成材料铺设于室外的田径、球类及多功能等运动场地面层，规定了不同面层的产品要求及测试方法。国标GB 36246-2018 中小学合成材料面层运动场地的适用范围为中小学校园用合成材料铺设的田径场地、球类场地和其他活动场地，规定了不同场地面层的要求及测试方法。为了便于室外合成材料制造商、场地承建商、场地使用方、检测机构等多方更好地理解欧盟标准EN 14877 与我国国标GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 在项目指标要求、测试方法的差异。本文针对不同标准的指标参数进行了详细的比较和探讨，总结了各个标准的项目指标要求、测试方法的差异，为室外合成材料制造商、场地承建商、场地使用方、检测机构充分地理解欧标和中国国标，能更好地选用相对可靠的标准对产品进行检测，进一步对产品的质量进行把控。
1.1、室外合成材料物理机械及材料性能分析
室外合成材料的物理机械性能一般包括厚度、冲击吸收、垂直变形、抗滑值、拉伸强度、拉断伸长率、阻燃性、渗水率、耐磨性、色牢度和耐人工气候老化性能。室外合成材料面层的关键物理机械性能的释义如下所述。
厚度是指合成材料面层表面与其底面之间的总垂直距离，该厚度直接影响到场地的弹性，与场地的安全保护性能和运动性能息息相关，对处于生长发育期的青少年儿童来说，运动安全保护尤为重要。冲击吸收是合成材料面层对冲击力的减缓性能，是合成材料运动场地在受到冲击时，对势能的吸收性能，比如在奔跑时球鞋与面层接触的瞬间，合成材料运动场地借由形变的产生吸收冲击的能量，它体现了合成材料运动场地对运动员的保护作用。冲击吸收数值越大，合成材料运动场地的能量吸收能力越强，对青少年的足底、脚踝、膝盖等易受冲击部位的保护越佳，适合较长时间的体育锻炼而不至于受到长期的慢性伤害。冲击吸收是目前国际通行的衡量合成材料运动场地面层运动性能和缓冲保护性能的核心指标。垂直变形是指20kg 重物以规定的高度落在地面时，受力地面垂直方向的变形。抗滑值是指合成材料运动场地面层通过滑动摩擦阻力吸收能量的程度，也就是面层能提供的摩擦力的大小，可衡量是否能保护运动人群免于滑倒摔伤。拉伸强度是在拉伸试验中，试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力，而拉断伸长率是材料在拉断时的位移值与原长的比值。这两项数值是衡量合成运动场地面层材料本身强度和韧性的指标。阻燃性能是指合成材料运动场地面层具有的推迟火焰蔓延的性质。耐老化性能是运动场地面层材料具有推迟延缓老化的特性。
1.2、田径运动场地面层的项目指标要求和测试方法分析
备注：/表示该标准中无此项要求
三个标准EN 14877-2013 与GB/T 14833-2020、GB 36246-2018 中，冲击吸收、拉伸强度和拉断伸长率测试方法相同、指标要求相同；
项目厚度、测试方法相同，指标要求中EN 14877-2013 采用绝对厚度(从塑胶底部到表面防滑颗粒(或凹凸部分)被打磨掉50%表面积之后的厚度)表述，GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 采用总厚度(使用三针测厚仪测量的从塑胶底部到表面防滑颗粒(或凹凸部分)顶端的厚度)表述及要求一致；
抗滑值，EN 14877-2013 既可采用干法，亦可采用湿法检测，GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 均采用湿法检测及要求一致。
1.3、球类运动场地面层的项目指标要求和测试方法分析
备注：/表示该标准中无此项要求
三个标准EN 14877-2013 与GB/T 14833-2020、GB 36246-2018 中，厚度、测试方法相同，指标要求中EN 14877-2013 采用绝对厚度(从塑胶底部到表面防滑颗粒(或凹凸部分)被打磨掉50%表面积之后的厚度)表述，GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 采用总厚度(使用三针测厚仪测量的从塑胶底部到表面防滑颗粒(或凹凸部分)顶端的厚度)表述；
冲击吸收、垂直变形、拉伸强度、拉断伸长率测试方法相同，GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 中冲击吸收指标要求相同，EN 14877-2013 和GB/T 14833-2020 中垂直变形指标要求相同，EN 14877-2013 和GB 36246-2018 中拉伸强度、拉断伸长率指标要求相同；
球反弹，GB 36246-2018 无相关要求，EN 14877-2013 和GB/T 14833-2020 测试方法相同；
抗滑值，EN 14877-2013 既可采用干法，亦可采用湿法检测，GB 36246-2018 采用干法检测，指标要求和EN 14877-2013 干法指标要求相同，GB/T 14833-2020 采用摩擦系数描述。
1.4、多功能运动场地面层的项目指标要求和测试方法分析
备注：/表示该标准中无此项要求
三个标准EN 14877-2013 与GB/T 14833-2020、GB 36246-2018 中，厚度、测试方法相同，指标要求中EN 14877-2013 采用绝对厚度(从塑胶底部到表面防滑颗粒(或凹凸部分)被打磨掉50%表面积之后的厚度)表述，GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 采用总厚度(使用三针测厚仪测量的从塑胶底部到表面防滑颗粒(或凹凸部分)顶端的厚度)表述；
冲击吸收、垂直变形、拉伸强度、拉断伸长率、耐磨性测试方法相同，EN 14877-2013和GB/T 14833-2020 中冲击吸收指标要求相近，垂直变形和耐磨性指标要求相同，EN 14877-2013 和GB 36246-2018 中拉伸强度、拉断伸长率指标要求相同；
抗滑值，EN 14877-2013 和GB/T 14833-2020 中既可采用干法，亦可采用湿法检测，且湿法指标要求相近，GB 36246-2018 采用干法检测，三个标准中干法指标要求相同。
综上所述，三个标准在田径运动场地面层、球类运动场地面层和多功能运动场地面层的物理机械及材料性能，耐人工气候老化，EN 14877-2013 测试条件为2000h 紫外老化，考察指标为耐磨性和色牢度，GB/T 14833-2020 测试条件为336h 氙灯老化，考察指标为冲击吸收、垂直变形、拉伸强度和拉断伸长率，GB 36246-2018 测试条件为500h 氙灯老化，考察指标为拉伸强度和拉断伸长率；
阻燃性，EN 14877-2013 无相关要求，GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 检测方法及指标要求一致；
渗水率、耐磨性、色牢度、抗钉测试，EN 14877-2013 有测试方法和指标要求，而GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 中无相关要求。
三个标准对运动性能(冲击吸收、垂直变形、抗滑值)的要求，差异不大，表明国内外对运动员的保护是一致的。从EN14877-2013 测试渗水率、耐磨性、色牢度、抗钉测试、紫外老化2000h耐候性测试等项目，表明欧盟国家更重视产品的使用环境、耐用性、美观和使用寿命，我们国家的标准，可考虑加入适用的项目及等同采用相关的测试方法。
标准EN 14877-2013 中无有害物质限量及气味的相关要求，GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 对有害物质限量及气味的项目、指标要求和测试方法相同。GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 中有害物质限量及气味的项目包括：3 种邻苯二甲酸酯类化合物（DBP、BBP、DEHP）总和、3 种邻苯二甲酸酯类化合物（DNOP、DINP、DIDP）总和、18 种多环芳烃总和、18 种多环芳烃总和（面层上表面5 mm 以内部分）、苯并[a]芘、短链氯化石蜡（C10-C13）、4,4"-二氨基-3,3"-二氯二苯甲烷（MOCA）、游离甲苯二异氰酸酯（TDI）和游离六亚甲基二异氰酸酯（HDI）总和、游离二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、可溶性铅、可溶性镉、可溶性铬、可溶性汞、总挥发性有机化合物（TVOC）、甲醛、苯、甲苯、二甲苯和乙苯总和、二硫化碳和气味等级。
国家标准GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 增加有害物质限量及气味的项目原因如下：
邻苯二甲酸酯在人体和动物体内发挥着类似雌性激素的作用，可干扰内分泌系统，使男子精液量和精子数量减少，精子运动能力低下，精子形态异常，严重的会导致睾丸癌，尤其对正在处于生长发育期的儿童，此类物质的危害更大。
大量的多环芳烃归类为致癌、诱变或生殖毒性物质。常见的具有致癌作用的多环芳烃多为四到六环的稠环化合物。多环芳烃对人体的主要危害部位是呼吸道和皮肤，常见症状有日光性皮炎、痤疮型皮炎、毛囊炎及疣状物等。长期处于多环芳烃污染的环境中，可引起急性或慢性伤害。已证明作业场所内高水平的多环芳烃吸入暴露会导致呼吸道影响和人体免疫系统抑制。
根据欧盟化学物质信息系统（ESIS），短链氯化石蜡属于可能致癌的物质，长期接触可能引起皮肤干裂，可增加鼠类肝、甲状腺、肾的腺瘤和癌的发病率，并对水生生物有剧毒，可能对水生环境造成长期有害影响，是具有持久性、生物积累性、有毒物质的一类化合物。
MOCA 主要用作现浇型聚氨酯材料的扩链剂，被列入我国2015 年危险化学品目录。哺乳动物试验表明MOCA 能增加大鼠肺腺癌、肝腺瘤和肝癌、乳腺癌和乳腺纤维肿瘤等癌症效应水平，在我国致癌性分类中为1A 类(欧盟为1B 类)。
甲苯二异氰酸酯（TDI）和二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）是常用的两种芳香族异氰酸酯化合物，六亚甲基二异氰酸酯（HDI）反应活性较低，MDI、TDI 和HDI 都被列入《危险化学品目录（2015版）》，属于1 类皮肤和呼吸道致敏物。游离异氰酸酯类化合物的主要危害，一是挥发在空气中的蒸气对人呼吸道的刺激危害；
二是异氰酸酯液体接触到身体皮肤和黏膜所产生的刺激损害。
由于室外运动场地受阳光照射、气流的影响，合成材料面层材料有可能形成可吸入颗粒物，因此除通过皮肤接触暴露外，还有可能通过呼吸道危害中小学生的健康，故需要对面层材料中重金属进行限值和进行检测。
甲醛是胶粘剂中经常含有的一种有害物质，被列入我国2015 年危险化学品目录，其致癌性分类为1A。一方面甲醛强烈的刺激性容易对学生的呼吸道产生严重的负面影响；
另一方面长期接触甲醛会显著增加患白血病的风险。
苯和苯系物是合成材料面层原料中可能含有的对人体危害较大的一类有害物质，苯、甲苯和乙苯都被列入我国2015 年危险化学品目录，生殖细胞致突变性为类别1B、致癌性为类别1A，反复接触特异性靶器官毒性为类别1，吸入危害分类为1 类，是典型的中枢神经危害物和致白血病物质。
二硫化碳是损害神经和血管的毒物，急性中毒表现为头晕、头痛、眼及鼻粘膜刺激症状，重度中毒可呈短时间的兴奋状态，继之出现谵妄、昏迷、意识丧失，并可因呼吸中枢麻痹而死亡，严重中毒后可遗留神衰综合征，中枢和周围神经永久性损害。
评价材料的安全性一方面是其化学物质含量或释放量是否达到了危害健康的水平；
另一方面其气味也是评价是否会对人的嗅觉造成刺激的主要手段。尽管“有害的化学物质不一定有气味，有气味的化学物质也不一定有害”，但是合成材料运动场地的气味是人可直接感受到的，刺激性气味会引起运动场地使用者的担忧。
从上述各种有害物质的危害来看，GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 加入了有害物质的检测项目和限量，表明了我们国家更关注了有害物质对运动员的健康危害，对于保证人民身体健康、发展国家体育事业具有重要的意义。
通过对标准EN 14877-2013、GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 的项目、指标要求和测试方法的分析，在对室外运动合成材料面层的物理机械及材料性能上，三个标准均有的项目包括厚度、冲击吸收、垂直变形、抗滑值、拉伸强度、拉断伸长率，指标要求大部分相同，部分相近，检测方法也是大部分相同，部分相近；
均有的项目，除了上述的项目外，还有耐人工气候老化，测试条件和考察指标均不同：EN 14877-2013 测试条件为2000h紫外老化，考察指标为耐磨性和色牢度，GB/T 14833-2020 测试条件为336h 氙灯老化，考察指标为冲击吸收、垂直变形、拉伸强度和拉断伸长率，GB 36246-2018 测试条件为500h 氙灯老化，考察指标为拉伸强度和拉断伸长率。三个标准中，项目不全的情况是，阻燃性，EN 14877-2013 无相关要求；
渗水率、耐磨性、色牢度、抗钉测试，GB/T 14833-2020 和GB 36246-2018 无相关要求。在对室外运动铺面材料的有害物质限量及气味上，EN 14877-2013 无相关要求。
总而言之，国内外都注重对运动员的健康保护，都在标准上规定了相关项目和指标要求，欧盟国家更重视产品的使用环境、耐用性、美观和使用寿命，我们国家更进一步关注了有害物质对运动员的健康危害对于保证人民身体健康、发展国家体育事业具有重要的意义。
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