常见室内铺地材料的燃烧性能试验分析,建筑材料论文.docx

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1、常见室内铺地材料的燃烧性能试验分析,建筑材料论文随着室内铺地材料在建筑室内装修中的大量使用,室内铺地材料的燃烧性能的高低与否,直接关系到的住户的生命财产安全。常见的室内铺地材料包括: 簇绒地毯、木地板、PVC 卷材地板、防静电地板等。 我们国家最新的建筑材料、装饰装修材料及制品的燃烧性能等分级和断定标准 GB 8624 -2020(建筑材料及制品燃烧性能分级已于 2020. 10. 01正式施行,对燃烧等级 A2、B1(B、C) 、B2(D、E) 的铺地材料均要求通过采用 GB/T 11785 -2005(铺地材料燃烧性能测定辐射热源法进行评定。 本文通过常见室内铺地材料: 簇绒地毯、木地板、

2、PVC 卷材地板、防静电地板的辐射热源法试验,分析其临界辐射通量 CHF、产烟量等数据,研究其燃烧性能以及试验中应注意的一些问题。 1、 辐射热源法试验原理 该方式方法是在试验燃烧箱中,用小火焰点燃水平放置并暴露于倾斜的热辐射场中的铺地材料,评估其火焰传播能力。试验前,按图 1 安装好长(1050 20) mm、宽度(250 10) mm 厚度 20mm、密度(850 100) kg / m3无涂覆层硅酸钙板模拟试样,模拟试样根据图 2 中 110mm 910mm 开 9个(26 1) mm 圆孔,然后在排气扇打开,试件出入门关闭情况下,调节箱体管道内气体流速为(2. 5 0. 2) m/s,

3、点燃辐射板后关闭点火器,让辐射加热板加热至少 1h,直到试验箱体温度稳定,使用热辐射通量计测量410mm 处的辐射通量在 (5. 1 0. 2) kW / m2范围内,即可测量110mm 910mm 间 9 个开孔的辐射通量数值,并绘制标准临界辐射通量曲线。 本中心采用 FRF -1 型铺地材料燃烧装置进行试验,校准的各个开孔的辐射通量数值见表 1,符合 GB/T 11785 -2005 的要求。 试验中,制取 6 个 1050mm 230mm 试件,纵横向格 3 个,首先纵横向各进行一次试验,测量 30min 内火焰最大传播距离,根据图 3 得出临界辐射通量 CHF 或 CHF - 30,取

4、临界辐射通量 CHF 或 CHF - 30 较低的那个方向再重复两次试验,取这个方向的三次试验的临界辐射通量CHF 或 CHF - 30 的平均值作为结果。试验经过中通过铺地材料燃烧装置的光测系统测量光衰减值,计算得到试样的产烟量。 2、 试验结果分析 本文通过对防静电地板、PVC 卷材地板、木地板、簇绒地毯等常见室内铺地材料,采用辐射热原法进行试验,得到下面数据: 2. 1 临界辐射通量 临界辐射通量是考察铺地材料火灾危险性的主要参数,表征了铺地材料遭到来自外部热辐射条件下火焰蔓延能力的高低,临界辐射通量值越大,讲明试样只要在较大的热辐射条件下,试样上的火焰才能持续稳定蔓延,进而具有较好的阻

5、止火焰蔓延能力,由表 2 的各试样的临界辐射通量值,能够看出,在一定热辐射条件下,阻止火焰蔓延能力: 防静电地板 PVC 卷材地板 木质地板 簇绒地毯。 结合各试样的可燃性试验数据,20s 内焰尖高度 Fs 均小于 150mm,由此结合表 2 各试样的临界辐射通量 CHF,根据 GB 8624 -2020(建筑材料及制品燃烧性能分级中铺地材料燃烧性能分级指标,能够知道防静电地板、PVC 卷材地板到达 B1(B) 级,木质地板到达 B1(C) 级,簇绒地毯到达 B2(D) 级,华而不实 B1 级属于难燃材料,B2 级属于可燃材料。在实际情况中,根据不同场所的要求,需要选择知足相应燃烧级别的铺地材

6、料,以保证火灾发生时,不对人员财产照成较大损失。 2. 2 产烟量 发生火灾时,火焰在铺地材料上蔓延的同时,会产生一定量的烟气颗粒悬浮在空气中,这些颗粒对可见光是不透明的,对可见光有完全的遮蔽作用,降低能见度,产烟量的大小直接关系到火灾发生时的能见度,产烟量越大,对逃生人员迅速寻找逃生道路越不利。不同的铺地材料产烟量相差较大,图 4、图 5、图 6、图 7 分别给出防静电地板、PVC 卷材地板、木地板、簇绒地毯在试验中的光衰减值随时间的变化,通过对图形分析计算,得到各试样的产烟量,由表 3 能够知道产烟量: 簇绒地毯 PVC 卷材地板 木质地板 防静电地板。 根据 GB 8624 -2020(

7、建筑材料及制品燃烧性能分级对铺地材料产烟等级附加分级的要求,产烟量均小于 750% min,知足 s1 的要求,但是在实际火灾中,越小的产烟量对人员的疏散逃生越有利,因而,降低铺地材料的产烟量有着重要的意义。 3、 影响试验的因素 (1) 试验装置的校准: 若每个月或每次装置有大的变动时,应立即进行校准,假如连续校准都没有变化,可每 6 个月进行校准。校准得到的标准临界辐射通量曲线能否准确,直接关系到试验参数临界辐射通量 CHF 能否准确。一般情况下,试验装置无大的变动时,校准曲线应无较大变化,若出现较大变化,应该考虑热通量计能否故障,校准程序有无错误等。同时,可以结合委托其他机构进行一样样品

8、的设备比对,以此分析试验装置能否准确。 (2) 箱体管道内气体流速: GB/T 11785 - 2005 要求为(2. 5 0. 2)m / s,试验时应严格控制在次范围内。 若管道内气体流速偏大,对于本文中牵涉的 PVC 卷材地板、木质地板的试验,点火器离开样品后,火焰在热辐射场下,继续沿着试验向前蔓延,此时火焰较小,受气管道内气体流速影响较大,蔓延的小火焰在较大气流的扰动下可能提早熄灭,使火焰蔓延距离偏短,导致临界辐射通量 CHF 偏大; 对于本文中牵涉的簇绒地毯,点火器离开样品后,继续向前蔓延的火焰较大,较大的气流会加速火焰的蔓延,增加火焰蔓延距离,导致临界辐射通量 CHF 偏小。 若管

9、道内气体流速偏小,气流对火焰蔓延影响相对较小,无论对于蔓延火焰较小或较大的样品,蔓延火焰偏慢,使火焰蔓延距离偏短,导致临界辐射通量 CHF 偏大。总之,气体流速的变化需要控制在标准允许的范围内,这样才能保证数据的准确性。 (3) 其他因素: 样品的状态、接缝、安装、基材的选择,都会对试验造成影响,因而试验经过需要对样品进行状态调节,试样的接缝方式、安装在基材上能否需要粘结剂、机械固定使用的部件或直接铺设都需要根据实际使用方式来确定,基材的选择应尽可能模拟实际使用情况,选用硅酸钙板或水泥板等,总之,确定好各类试样的状态、接缝方式、固定方式、以及基材,在这里基础上试验数据才是能准确反映出各类铺地材

10、料在实际使用经过,碰到火灾时的真实情况。 4、 结论 辐射热源法是分析铺地材料燃烧性能的重要试验方式方法,本文通过辐射热源法分析了防静电地板、PVC 卷材地板、木地板、簇绒地毯的燃烧性能,阻燃性能依次为: 防静电地板 PVC 卷材地板 木质地板 簇绒地毯,但随着铺地材料防火技术不断发展,阻燃性能相对较差的地板、地毯类铺地材料,其阻燃性能也会逐步得到提高。在试验经过中,对影响试验的一些重要因素进行分析,在试验中力求准确反映出各种铺地材料的真实的燃烧性能,为铺地材料在实际使用中提供准确数据。 以下为参考文献: 1GB/T 11785 -2006,铺地材料的燃烧性能测定辐射热源法S. 2GB 8624 -2020,建筑材料及制品燃烧性能分级S. 3肖智仁. 铺地材料燃烧性能测试方式方法的研究J. 消防科学与技术,2020. 31(9) : 916 - 918.