建筑火灾中材料的燃烧性能

建筑火灾中材料的燃烧性能 一 基本概念 二 材料的对火反应 三 材料燃烧的基本性能参数 四 材料的火灾危险 建筑材料建筑火灾燃烧性能 一 基本概念 建筑材料 指建造建筑物和构筑物的所有材料 包括原材料 半成品和成品的总称 广义 狭义 指直接构成建筑物和构筑物的材料 即用于地基 地面 墙体 屋顶等各个部位的各种材料 一 基本概念 定义 建筑材料 按成分 无机材料 有机材料 复合材料 一 基本概念 分类 按来源 天然材料 人造材料 按功能 结构材料 保温材料 防水材料 装饰材料 吸声材料 按使用部位 承重材料 墙体材料 地面材料 屋面材料 建筑材料 一 基本概念 建筑材料产品标准 建筑材料产品的技术标准是产品质量的技术依据 建筑材料产品的技术标准一般包括产品规格 分类 技术要求 验收规则 代号与标志 运输与储存及抽样方法等 对于生产企业 必须按照技术标准控制产品质量 生产合格产品 对于使用部门 则应按照标准选用 设计 施工 技术标准又是建筑材料供需双方对产品质量验收的依据 是保证工程质量的前提条件 我国建筑材料标准分为国家标准 部委行业标准 企业标准等三级 国家标准和部委行业标准都是全国通用标准 是国家指令性文件 各级生产 设计 施工等部门都必须严格遵照执行 按照要求执行的程度可以区分为强制性标准和推荐标准 建筑材料 一 基本概念 建筑材料产品标准 随着我国改革开放和加入WTO 建筑材料产品标准还会涉及国际和国外标准 主要有 国际标准 代号为ISO 美国材料试验学会标准 代号为ASTM 日本JIS标准 代号为JIS 德国工业标准 代号为DIN 英国标准 代号为BS 法国标准 代号为NF等 在产品标准方面 我国建材产品标准还未与国际标准全面接轨 特别是在技术标准 产品检验评定 质量和环境管理体系等方面还有相当差距 这是影响我国建材产品扩大在国际市场占有率的一个重要因素 建筑火灾 一 基本概念 建筑火灾发展的影响因素 最重要 材料自身燃烧性能 建筑火灾 一 基本概念 如何评定材料的燃烧性能 火灾燃烧性能 关键 设计火灾场景 试验条件 建筑材料燃烧性能分级分级体系中所有的实验方法所考虑的火灾场景都是起火与房间 制品在小火源的作用下被点燃 火焰逐渐蔓延传播 从小火焰增长为大火焰 最后引起整个房间的轰燃的过程 建筑火灾 一 基本概念 燃烧性能 一 基本概念 特指材料在遭受火焰和热流作用下所表现出的物理化学变化 如引燃性 放热性能 发烟性能 烟气毒性以及火焰传播等 不燃难燃可燃 持续燃烧 阴燃 易燃 闪燃 爆燃 爆炸 二 材料的对火反应 着火性火焰传播热值和热释放发烟量烟气毒性 三 材料燃烧的基本性能参数 着火性 材料在特定火灾条件下被点燃的难易程度 单火焰点火法 相当于火柴燃烧 热辐射点火法 在火灾中受热辐射作用 试验方法 着火性 单火焰点火法 GB T8626 建筑材料可燃性试验方法 GB T8332 泡沫塑料燃烧性能试验方法水平燃烧法 GB T8333 硬泡沫塑料燃烧性能试验方法垂直燃烧法 GB T2408 塑料燃烧性能试验方法水平燃烧法 GB T5455 纺织织物阻燃性能测定垂直法 IMOA 688 船用床上用品着火性试验方法 反映材料在没有外部热辐射作用时 被小火焰直接点燃的难易程度 着火性 热辐射点火法 GB T14523 对火反应试验建筑制品在辐射热源下的着火行试验 ISO5660ISO5659 ASTME662ASTME1678 反映材料在不同外部热辐射作用时 被电火花点燃的难易程度 火焰传播 火焰传播的范围火焰传播的速度 火焰传播是由材料表面的热传递和受热后的热效应确定的 火焰传播 火焰传播范围 范围越大表明材料在火灾条件下损毁的越多 火灾可能扩展的区域越大 对火反应试验中 通常用材料的损毁长度或者是燃烧剩余长度来反映材料的这种燃烧性能 GB T8625竖炉试验 材料燃烧剩余长度 GB T8332水平燃烧试验 测试材料损毁长度 火焰传播 火焰传播速度 就安全疏散而言 火焰传播速度比其传播范围更值得关注 它对人员的威胁更直接 GB T2408GB T8332GB T11758ISO5658NFPA255 热值和热释放 燃烧热值 单位质量的燃料完全燃烧后所释放出来的总热量 MJ kg 总热值 PCS 净热值 PCI 水的汽化热 热值和热释放 燃烧热值 氧弹量热计 热值和热释放 热释放速率 单位时间内燃烧释放的总热量 kW 衡量火灾对生命财产的危险程度的重要参数之一 热值和热释放 热释放速率 1 质量损失法 热值和热释放 热释放速率 2 耗氧原理量热法 E 13 1MJ kg 5 热值和热释放 热释放速率 2 耗氧原理量热法 ISO5660锥形量热计试验 bench scale EN13823SBI试验 middle scale ISO9705墙角火试验 full scale 热值和热释放 热释放速率 2 耗氧原理量热法 四条假设 E 13 1kJ kgO2 气体均为理想气体 流出的气体比流入的空气只多CO 不参加发应的气体均看作N2 气体分析前水蒸气完全被清除 热值和热释放 热释放速率 ISO5660锥形量热计试验 bench scale 热值和热释放 热释放速率 ISO5660锥形量热计试验 bench scale 热值和热释放 热释放速率 EN13823SBI试验 middle scale 热值和热释放 热释放速率 ISO9705墙角火试验 full scale 发烟量 燃烧产物与空气的混杂物统称为烟 火灾中烟气危害 毒性 高温灼伤 减光妨碍疏散 窒息 增加恐惧 发烟量 烟气浓度和毒性取决于可燃物本身 烟气总量取决于火势的大小和起火建筑物的类型 发烟量 对于固定可燃物 燃烧所需空气 理论值 过量空气率或过量空气系数 发烟量 对于固定可燃物 理论发烟量 发烟量 烟的浓度 质量浓度 颗粒浓度 光学浓度 火场能见度的降低取决于烟的成分和浓度 颗粒的大小 分布状态以及照明设备的性能等 发烟量 烟的浓度 烟浓度通常以光密度表示 减光系数 发烟量 静态产烟测定法 GB T8627烟密度等级 SDR 烟密度越大表示光衰减越大 产生的烟气越多 发烟量 静态产烟测定法 ISO5659比光密度 发烟量 动态产烟测定法 ISO9705 ISO13823 ISO5660将烟气的生成速率定义为体积流速与减光系数的乘积 发烟量 动态产烟测定法 在SBI试验中 先将测试的体积流速转化为环境温度下的体积流速 发烟量 动态产烟测定法 在SBI试验中所有可燃物 试验和火源 燃烧的SPR t 计算公式 产烟总量即为产烟速率的积分值 烟气毒性 统计表明 在现代建筑火灾中致人死亡主要原因为烟气毒害 表2 1常见建材燃烧产物的主要毒性气体成分 表2 2有毒气体的毒性及其许可浓度 表2 3不同浓度CO对人体的作用 表2 4不同浓度HCN对人体的作用 烟气毒性 烟气的毒性试验 烟气毒性对人体的损害分为 麻醉性中毒 刺激性中毒 烟气毒性 烟气的毒性试验 动物试验法 气体分析法 烟气毒性 烟气的毒性试验 我国现行试验方法 GA T505 2004 材料的火灾场景烟气制取方法 GA T506 2004 火灾