黃源璐　陸業(yè)濤

摘要：本文研究了輻射板黑體溫度、箱體煙道內(nèi)氣體流速、燃氣對鋪地材料的燃燒性能測定的影響。結(jié)果表明：隨著輻射板黑體溫度的提高，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x明顯增大，臨界輻射通量隨之降低；箱體煙道內(nèi)氣體流速對火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x和臨界輻射通量的影響較為復(fù)雜；分別以液化氣和丙烷作為燃氣進行試驗，試驗結(jié)果表明其火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x和臨界輻射通量比較接近。

關(guān)鍵詞：鋪地材料；燃燒性能；影響因素

GB/T 11785—2005標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了評定鋪地材料燃燒性能的方法。該方法是在試驗燃燒箱中，用小火焰點燃水平放置并暴露于傾斜的熱輻射場中的鋪地材料，評估其火焰?zhèn)鞑ツ芰Α?/p>

該方法適用于各種鋪地材料，如紡織地毯、軟木板、木板、橡膠板、塑料地板及地板噴涂材料。其結(jié)果可反映出鋪地材料（包括基材）的燃燒性能。背襯材料、底層材料或者鋪地材料其他方面的改變都可能影響試驗結(jié)果[1]。

楊寧等[2]利用錐形量熱計對幾種鋪地材料的燃燒性能進行了研究；余穩(wěn)松[3]等介紹了鋪地材料燃燒性能的評定方法及其原理和測試過程，并對測試過程的質(zhì)量控制提出了一些意見和建議。本文采用了地毯進行測試、對比，研究了輻射板黑體溫度、箱體煙道內(nèi)氣體流速、燃氣等因素對鋪地材料的燃燒性能測定的影響。

1 試驗部分

1.1 原材料

地毯1，地毯2，市售。

1.2 設(shè)備及儀器

鋪地材料燃燒試驗裝置（輻射熱源法），F(xiàn)RF-1型，南京市江寧區(qū)分析儀器廠。

1.3 試樣的制備

按GB/T 11785—2005的要求在同一方向上制備尺寸為（1050±5）mm×（230±5）mm的試件，按EN 13238[4]的規(guī)定進行狀態(tài)調(diào)節(jié)，試件安裝在硅酸鈣板上進行測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 輻射板黑體溫度對鋪地材料的燃燒性能測定的影響

圖1是火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x與輻射板黑體溫度的關(guān)系。試驗中其他條件均按標(biāo)準(zhǔn)GB/T 11785—2005要求。隨著輻射板黑體溫度的提高，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x均明顯增大。當(dāng)輻射板黑體溫度由480℃提高至490℃時，地毯1的火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x由110mm增大為140mm，地毯2的火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x由570mm增大為620mm；當(dāng)輻射板黑體溫度為510℃時，地毯1的火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x達到190mm，地毯2的火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x達到740mm， 可見輻射板黑體溫度對火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x的影響較顯著。在氧氣中的燃燒，可燃物燃燒的條件為：氧濃度達到可燃物燃燒的要求；溫度達到其著火點以上。輻射板黑體溫度的提高使得地毯受到更多的熱輻射，原火焰?zhèn)鞑プ钸h距離處溫度也隨之升高并達到其著火點以上，從而使得地毯的火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x變大。輻射通量分布曲線圖是輻射板表面自零點起各點的距離與輻射通量對應(yīng)的關(guān)系曲線，每一距離對應(yīng)一個輻射通量值，輻射通量值隨距離增大而遞減，故隨著輻射板黑體溫度的提高，臨界輻射通量會隨之降低，見圖2。

2.2 箱體煙道內(nèi)氣體流速對鋪地材料的燃燒性能測定的影響

箱體煙道內(nèi)氣體流速對火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x和臨界輻射通量的影響見圖3和圖4。從圖中可以看到，當(dāng)箱體煙道內(nèi)氣體流速加大時，地毯1的火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x變大，由110mm分別變?yōu)?30mm、190mm、240mm，相對應(yīng)的臨界輻射通量由10.9kW·m-2分別降低到10.6kW·m-2、9.6kW·m-2、8.6kW·m-2；而當(dāng)箱體煙道內(nèi)氣體流速加大時，地毯2的火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x由570mm分別變?yōu)?80mm、520mm、550mm，相對應(yīng)的臨界輻射通量由2.8kW·m-2分別變?yōu)?.7kW·m-2、3.4kW·m-2、3.0kW·m-2?？梢娤潴w煙道內(nèi)氣體流速的變化對地毯1火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x和臨界輻射通量的影響較有規(guī)律，而對于地毯2，其影響較為復(fù)雜：一方面，箱體煙道內(nèi)氣體流速的加大提高了整個系統(tǒng)氧氣的供給，有利于燃燒；另一方面，由于增大氣體流速，也會帶走更多的熱量，降低溫度，不利于燃燒；試驗中試件水平放置，輻射板與試件夾角為30°，在零點較近的地方（試件熱端），距離輻射板近，溫度較高，雖然氣體流速增加會帶走一定熱量，但由于溫度很高，溫度仍高于試件的著火點，此時氣體流速的增大有利于燃燒，而在距零點較遠的地方（試件冷端），距離輻射板遠，溫度相對較低，氣體流速增加會帶走更多熱量，使得溫度降低到其著火點以下，此時氣體流速的增大不利于燃燒；此外，試件的安裝，箱體溫度，燃氣流量的波動，材料的不均勻性，阻燃劑不均勻等因素也共同影響著試驗結(jié)果。綜上所述，箱體煙道內(nèi)氣體流速對火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x和臨界輻射通量的影響較為復(fù)雜，需做進一步研究和探討。

2.3 燃氣對鋪地材料的燃燒性能測定的影響

分別以液化氣和丙烷作為燃氣進行試驗，試驗結(jié)果見圖5和圖6。

以液化氣為燃氣進行試驗時，地毯1的火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x為110mm，對應(yīng)的臨界輻射通量為10.9kW·m-2；地毯2的火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x為570mm，對應(yīng)的臨界輻射通量為2.8kW·m-2；以丙烷為燃氣進行試驗時，地毯1的火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x為120mm，對應(yīng)的臨界輻射通量為10.7kW·m-2，地毯2的火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x為590mm，對應(yīng)的臨界輻射通量為2.7kW·m-2，即分別以液化氣和丙烷作為燃氣進行試驗，試驗結(jié)果表明其火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x和臨界輻射通量比較接近。GB/T 11785—2005附錄B中給出了10種鋪地材料燃燒性能測定的重現(xiàn)性和復(fù)現(xiàn)性[1]，見表1。

3 結(jié)論

鋪地材料燃燒性能測定時，隨著輻射板黑體溫度的提高，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x明顯增大，臨界輻射通量隨之降低；箱體煙道內(nèi)氣體流速對火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x和臨界輻射通量的影響較為復(fù)雜；分別以液化氣和丙烷作 為燃氣進行試驗，試驗結(jié)果表明其火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x和臨界輻射通量比較接近。

參考文獻：

[1] GB/T 11785—2005 鋪地材料的燃燒性能測定 輻射熱源法[S].

[2] 楊寧，宋魁.幾種鋪地材料燃燒性能的錐形量熱計研究[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2005，24（3）：1-3.

[3] 余穩(wěn)松，劉建勇，鄔玉龍.鋪地材料燃燒性能的評定[J]. 消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2010，（4）：44-46.

[4] EN 13238： 2001 Reaction to fire tests for building products-Conditioning procedures and general rules for selection of substrates[S].

（作者單位：廣西壯族自治區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗研究院）