謝紅佳

（廣東省建設(shè)工程質(zhì)量安全檢測(cè)總站有限公司）

0 前言

國(guó)家對(duì)建筑的火災(zāi)安全提到前所未有的高度，裝飾裝修材料中泡沫塑料的應(yīng)用越來越廣，泡沫塑料的燃燒性能對(duì)建筑的安全起到重要的作用，本課題按照GB/T 8626-2007《建筑材料可燃性試驗(yàn)方法》中的試驗(yàn)方法，在控制其他條件不變的情況下，僅改變火焰的顏色，焰心大小、火焰角度，來研究火焰對(duì)三種泡沫塑料的可燃試驗(yàn)結(jié)果的影響。由于試驗(yàn)方法中，僅對(duì)丙烷氣體火焰高度（20mm±1）有要求，但檢測(cè)機(jī)構(gòu)在實(shí)際試驗(yàn)過程中，由于設(shè)備和人員的誤差，調(diào)節(jié)出來的火焰不同，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果千差萬別，因此，本課題在控制火焰高度一致的情況下，從火焰的顏色、焰心大小、火焰角度對(duì)泡沫塑料的可燃試驗(yàn)的影響，得出在符合標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上，控制其它因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響最小的最佳條件。

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 試驗(yàn)原理

建筑材料可燃性試驗(yàn)是在沒有外加輻射條件下，用小火焰直接沖擊垂直放置的試樣以測(cè)定建筑制品可燃性的方法。試驗(yàn)是在環(huán)境溫度為(23±5)℃，相對(duì)濕度為(50±20)%的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

采用純度≥95%的商用丙烷。為使燃燒器在45″角方向上保持火焰穩(wěn)定，燃?xì)鈮毫?yīng)在10～50kPa 范圍內(nèi)。燃燒器的設(shè)計(jì)應(yīng)使其能在垂直方向使用或與垂直軸線成45°角。燃燒器應(yīng)安裝在水平鋼板上,并可沿燃燒箱中心線方向前后平穩(wěn)移動(dòng)。在只點(diǎn)燃燃燒器和打開抽風(fēng)罩的條件下，測(cè)量的箱體煙道內(nèi)的空氣流速應(yīng)為(0.7±0.1)m/s。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

本試驗(yàn)采用純度為95%商用丙烷，jc-4 建材可燃試驗(yàn)爐，試驗(yàn)方法依據(jù)GB/T 8626-2007《建筑材料可燃性試驗(yàn)方法》。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

⑴試驗(yàn)樣品：試驗(yàn)選取厚度均為50mm 的XPS 板三組，根據(jù)SBI 結(jié)果來初步判定擠塑板的燃燒性能級(jí)別，分析不同燃燒性能級(jí)別的樣品對(duì)火焰的不同反應(yīng)。見表1。

表1 試驗(yàn)樣品特性對(duì)比

⑵試驗(yàn)火焰：本次試驗(yàn)將試驗(yàn)火焰顏色、焰心大小、火焰角度作為變量因素，研究不同的火焰，對(duì)同一燃燒性能級(jí)別和不同燃燒性能級(jí)別的試驗(yàn)樣品的影響。見表2。

表2 試驗(yàn)火焰特性對(duì)比

2 結(jié)果與分析

2.1 火焰顏色對(duì)泡沫塑料可燃試驗(yàn)結(jié)果的影響

對(duì)比三種火焰特點(diǎn)，選取1#、2#火焰，按照標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)要求，對(duì)三種試驗(yàn)樣品進(jìn)行可燃試驗(yàn)，試驗(yàn)現(xiàn)象如表3。

表3 1#、2#火焰對(duì)三種試驗(yàn)樣品的試驗(yàn)現(xiàn)象

通過以上試驗(yàn)現(xiàn)象可以看出，同一種樣品，采用充分燃燒的2#藍(lán)色火焰做可燃試驗(yàn)，火焰到達(dá)距離點(diǎn)火點(diǎn)更遠(yuǎn)，原因分析，這是因?yàn)榛鹧娉仕{(lán)色，說明丙烷氣體完全燃燒，釋放的熱量更多，試驗(yàn)時(shí)，能正常完成試驗(yàn)過程；而火焰呈黃色時(shí)，氣體未充分燃燒，釋放出的熱量不夠，試驗(yàn)時(shí)，火焰到達(dá)距離點(diǎn)火點(diǎn)較近。

另外，由于1#、2#、3#樣品均是B1 級(jí)難燃性，但其單體燃燒試驗(yàn)數(shù)據(jù)從小到大，則說明樣品的燃燒性能越趨近于易燃性能。對(duì)于同一種火焰，這三種樣品中，1#火焰到達(dá)的高度最小，3#火焰到達(dá)的高度最大，則說明，樣品的燃燒性能越趨近于易燃性能，其可燃試驗(yàn)火焰到達(dá)距離點(diǎn)火點(diǎn)的高度依次增大。

2.2 火焰焰心大小對(duì)泡沫塑料可燃試驗(yàn)結(jié)果的影響

對(duì)比三種火焰特點(diǎn)，選取2#、3#火焰，按照標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)要求，對(duì)三種試驗(yàn)樣品進(jìn)行可燃試驗(yàn)，試驗(yàn)現(xiàn)象如表4。

表4 1#、2#火焰對(duì)三種試驗(yàn)樣品的試驗(yàn)現(xiàn)象

通過以上試驗(yàn)現(xiàn)象可以看出，對(duì)于同一種試驗(yàn)樣品，采用焰心較小的3#火焰做可燃試驗(yàn)時(shí)，火焰到達(dá)距離最遠(yuǎn)點(diǎn)的距離比2#火焰試驗(yàn)時(shí)的火焰到達(dá)最遠(yuǎn)點(diǎn)的距離更遠(yuǎn)。原因分析，2#火焰跟3#火焰相比，顏色相同，說明丙烷氣體已經(jīng)完全燃燒，但是2#火焰的焰心較大，基本與外焰重合，3#火焰的焰心較小，焰心與外焰有明顯的分層，即3#火焰燃燒器出口氣壓比2#火焰燃燒器出口氣壓大。燃燒器出口氣壓越大，則可燃試驗(yàn)火焰到達(dá)距離點(diǎn)火點(diǎn)越遠(yuǎn)。

2.3 火焰角度對(duì)泡沫塑料可燃試驗(yàn)結(jié)果的影響

對(duì)比三種火焰特點(diǎn)，由于三種火焰角度都不同，因此選三種火焰對(duì)試驗(yàn)樣品進(jìn)行可燃試驗(yàn)，其試驗(yàn)現(xiàn)象如表5。

表5 不同火焰角度對(duì)可燃試驗(yàn)的影響

通過以上試驗(yàn)現(xiàn)象可以看出，同一種樣品，采用垂直焰形的1#火焰試驗(yàn)時(shí)，火焰到達(dá)距離點(diǎn)火點(diǎn)的距離較小，隨著火焰角度變小，采取2#火焰、3#火焰，試驗(yàn)結(jié)果是火焰到達(dá)距離點(diǎn)火點(diǎn)的距離逐漸增大。原因分析：由于試驗(yàn)樣品是垂直懸掛放置，火焰角度越大，如火焰垂直形狀時(shí)，火焰僅用外焰與試驗(yàn)樣品接觸，火焰尖端的焰羽流也是垂直向上，與試驗(yàn)樣品接觸面平行，因此焰羽流沒有直接作用到試驗(yàn)樣品上，則火焰不會(huì)達(dá)到較遠(yuǎn)的距離；相反，當(dāng)火焰角度較小，與燃燒器平行，呈45°時(shí)，火焰不僅與試驗(yàn)樣品接觸面大，而且呈45°的焰羽流直接作用到試驗(yàn)樣品接觸面，因此，促使火焰到達(dá)較遠(yuǎn)的距離。

3 結(jié)論

建筑裝修材料的覆蓋范圍廣，使用的建筑材料的燃燒性能級(jí)別直接決定著該建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)大小。可燃試驗(yàn)是建筑材料燃燒性能級(jí)別判定的一個(gè)重要指標(biāo)，但由于標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)火焰沒有詳細(xì)具體的要求，導(dǎo)致不同檢測(cè)員、不同操作方式，都會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生較大的偏差。通過試驗(yàn)研究火焰情況對(duì)可燃試驗(yàn)結(jié)果的影響，得出以下幾點(diǎn)結(jié)論，方便第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)參考選取合適火焰，并出具科學(xué)合理的檢測(cè)報(bào)告：

⑴火焰顏色呈黃色，即丙烷氣體燃燒不充分，可燃試驗(yàn)火焰到達(dá)距離點(diǎn)火點(diǎn)越近；

⑵火焰焰心越小，即氣體流出壓力越大，泡沫塑料的可燃試驗(yàn)火焰到達(dá)距離點(diǎn)火點(diǎn)越遠(yuǎn)；

⑶火焰角度越大，即與試驗(yàn)樣品接觸面越小，可燃試驗(yàn)火焰到達(dá)距離點(diǎn)火點(diǎn)越近；

⑷同一種火焰，試驗(yàn)樣品SBI 燃燒試驗(yàn)數(shù)據(jù)越大，即燃燒性能級(jí)別越趨近可燃，則其可燃試驗(yàn)火焰到達(dá)距離點(diǎn)火點(diǎn)越遠(yuǎn)。