常用有机保温材料燃烧性能研究.pdf

ww.ututu.com
中国科技核心期刊
用有保温鮏能硏
吴镝
(福建省建筧科学研究院,福建福州350025)
摘要:对酚醛板、聚苯乙烯保温板、XPS挤塑板、聚氨確泡沫保温材料、橡塑保温材料等常用的有机保温材料开展单体燃烧试
验研究,获得其燃烧速率增长指数、600。内总热释放量、6008内总产烟量、烟气生成速率指数、火焰横向传播等关键参数,分析各
材料的燃烧性能。研究表明:酚醛板、聚苯乙烯保温板、XPS挤塑板、橡塑保温材料基本属于难燃材料,而聚氨酯泡沫保温材料属于
可燃材料或易燃材料。
关键词;燃烧性能:保溫材料;单体燃烧
中图分类号:TU11124
文献标识码:A
文章编号:1001-702X(2014)04-0018-03
Study on combustion performance of common organic thermal insulation material
WU Di
(Fujian Academy of Building Research, Fuzhou 350025, Fujian, China
Abstract: This paper presented an experimental study on some organic heat preservation material, like phenolic foam board
expandable polystyrene insulation board, extrusion polystyrene insulation board, polyurethane foam insulation material and rubber
foam insulation ma. Te singe buming item was used g he eigon The GRA, T R P SMOGRA, LFS
and other parameters obtained from the experiments. The combustion performances of these organic heat preservation materials
were then analyzed. The study concludes as follows: phenolic foam board, expandable polystyrene insulation board, extrusion
polystyrene insulation board and rubber foam insulation material maybe semi-combustible material. Polyurethane foam insulation
material is inflammable material or combustible material
Key words: combustion per ormance: heat preservation material; single buming item
0引言
1试验装置
有机保温材料有着大部分无机保温材料无可替代的物理
试验采用建材制品单体燃烧试验装置(SBD见图1。
性能,能够降低建筑的能耗,以满足节能减排的要求。但是,
有机保温材料容易在燃烧时放出有害气体。而外墙保温工
试样架
程一且发生火灾,火勢将很快蔓延至整个建筑,带来严重的后
果啊。因此,保温材料的燃烧性能受到广泛的关注。
目前建筑中常用的有机保温材料有酚醛板、聚苯乙烯保
辅助燃烧
温板、XPS挤塑板、聚氨酯泡沫保温材料、橡塑保温材料等,本
文选取这些常见的有机保温材料并对其燃烧性能进行试验研
究,分析其燃烧速率增长指数、600s内总热释放量600s内
总产烟量、烟气生成速率指数、火焰横向传播等关键参数,研
究常见有机保温材料的燃烧现象,探讨其火灾危险性,为这些
主燃烧器
材料的使用和生产提供参考。
图1建材制品单体燃烧试验装置示意
单体燃烧试验是评估建筑材料暴露在明火条件下所表现
收稿日期:2013-10-12
性能的试验方法,是目前用于评价建筑制品燃烧性能等级的
作者简介:吴镝,男,1971年生,福建福田人,高级工程师,地址:福州主要试验方法之一。该试验装置通过可以测量试验期间氧气
市杨桥中路162号,E-mail:wudi@iky.com
浓度、二氧化碳浓度、烟气流量、光通量等关键参数的变化,从
18·新型建筑材料
2074.4
ww.ututu.com
吴镝:常用有机保温材料燃娆性能研究
而获得试样燃烧过程中的燃烧增长率指数(FGRA)、热释放集中在主燃烧器火焰接触区域附近。聚苯乙烯保温板遇火出
率(THP、产烟率(SPR)、烟气生成速率指数 (SMOGRA)等参现燃烧和熔融现象,熔融滴落物遇火燃烧,并产生大量的烟
数作为判断材料燃烧性能的重要指标。同时,在试验期间可通雾。XPS挤塑板遇火熔融,熔融区域仅在受火位置附近,没有
过观察获得火焰在试样长翼上的传播(LFKS)。
明显的横向蔓延,主要为熔融滴落物的燃烧。聚氨酯保温材料
试验采用的燃气为纯度大于95%的工业丙烷,试验总时遇火后剧烈燃烧并产生较大火焰和大量的烟雾,火焰有明显
长为15608,其中试验前300s为试验准备阶段,该阶段仅点的竖向蔓延现象,同时也有一定程度的横向蔓延,但横向蔓延
燃辅助燃烧器对燃烧器的基准热释放速率进行测量。300s时范围并不大,燃烧部位迅速炭化,材料表面的火焰持续200s
燃气切换至主燃烧器,由主燃烧器引燃试样,并对试样的燃烧左右后熄灭。橡塑板遇火熔融,迅速燃烧,并产生明显的燃烧
性能进行测试。试样暴露于主燃烧器火焰时间为1260s但试现象,火源持续时间约为20,没有出现火焰横向蔓延现象,
验仅在1200s内对试样的性能进行评估們。
试验过程中产生大量烟雾,材料燃烧后产生脱落物,且脱落物
2试验材料
也会继续燃烧,受火位置的试样炭化。
几种常见有机保温材料的FCRA曲线见图3
选取酚醛板、聚苯乙烯保温板、XPS挤塑板、聚氨酯泡沫
保温材料、橡塑保温材料作为试验样品。每组试验样品制成
60
酚醛板
G140
1000mx1500mm和500mx1500m的试样各1块,并在
聚苯乙烯保温板
XPS挤塑板
距离底边50mm和100mm处划一道标记线。试验过程中,将
考虑保温材料在实际使用时的安装方式,试样相互垂直安装
8000
于试样架上。橡塑保温材料试样主要用于保温管道,安装时采
用专用胶水粘贴于厚08mm、密度7850kgym2的钢板基材表
3004506007509001050120013501500
时间/s
面,基材紧贴背板。,其余保温材料的试样安装时紧贴于厚度为
12mm、密度为900kgm3的硅酸钙板基材表面,基材紧贴背
1600
板。试验采用背板均为厚度12m、密度为900 kg/mi的硅酸
▲聚氨酯泡沫保温材料
钙板。试样的安装方式示意如图2所示。
橡塑保温材料
400
0
3004506007509001050120013501500
时间/s
试样远边
图3常见有机保温材料的FGRA曲线
由图3可以看出,酚