建筑材料單體燃燒試驗裝置(SBI)是依據(jù)國際與國家標準構(gòu)建的專業(yè)測試平臺,用于量化評估建筑制品在火災條件下的燃燒行為,為建筑防火安全提供科學依據(jù)。該裝置通過模擬真實火災場景,系統(tǒng)測量材料熱釋放速率、煙氣生成量及火焰蔓延特性,是建筑防火性能分級的核心工具。
一、技術(shù)原理與核心功能
建筑材料單體燃燒試驗裝置的核心技術(shù)基于耗氧原理,通過測量燃燒過程中氧氣濃度變化、煙氣流量及二氧化碳生成量,計算材料在單位時間內(nèi)的熱釋放速率(HRR)。其核心參數(shù)包括:
1.熱釋放速率(HRR):反映材料燃燒強度,單位為kW/m2;
2.煙增長速率指數(shù)(SPR):表征產(chǎn)煙速率,單位為m2/s2;
3.火焰橫向蔓延長度(LFS):評估火勢沿材料表面擴展能力;
4.600秒總放熱量(THR600s):衡量火災初期能量釋放總量。
該裝置可同步監(jiān)測氧氣消耗量、CO/CO?生成量及質(zhì)量損失率,形成完整的燃燒行為數(shù)據(jù)鏈。例如,在測試防火凝膠涂層木板的實驗中,通過SBI裝置發(fā)現(xiàn),經(jīng)阻燃處理的板材其熱釋放速率峰值(PSPR)較未處理板材降低94%,總產(chǎn)煙量(TSP)減少90%,直接驗證了阻燃涂層的有效性。
二、裝置結(jié)構(gòu)與操作流程
該裝置由燃燒試驗室、控制室、小推車、排煙系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集分析模塊構(gòu)成。典型試驗流程如下:
1.樣品安裝:將待測材料(如墻體、吊頂板)固定于垂直不燃板上,模擬實際安裝狀態(tài);
2.點火測試:主燃燒器產(chǎn)生30.7±2kW熱輸出,持續(xù)1200秒;
3.數(shù)據(jù)采集:通過高精度傳感器實時記錄溫度(精度±0.1℃)、壓力(精度±2Pa)及氣體成分變化;
4.性能分級:依據(jù)GB/T 20284-2006標準,計算FIGRA(燃燒增長速率指數(shù))等分級指標。
例如,某無機復合聚苯板在SBI測試中,其FIGRA0.2MJ值為0 W/s,THR600s僅為1.6MJ,遠低于標準閾值,直接達到A防火等級要求。
三、行業(yè)應用與價值
建筑材料單體燃燒試驗裝置在建筑防火領域具有不可替代的作用:
1.產(chǎn)品合規(guī)認證:作為GB 8624標準分級的核心依據(jù),確保建材符合防火安全規(guī)范;
2.研發(fā)優(yōu)化工具:通過對比不同材料的燃燒行為,指導阻燃劑配方與結(jié)構(gòu)設計;
3.火災模擬基礎:為消防工程提供燃燒特性參數(shù),輔助制定應急預案。
隨著建筑防火標準升級,建筑材料單體燃燒試驗裝置的技術(shù)指標持續(xù)優(yōu)化。例如,新一代裝置配備光衰減系統(tǒng)與雙燃燒器基準測量模塊,可更精準地分離材料熱釋放與輻射熱反饋效應,為建筑防火性能評估提供更可靠的技術(shù)支撐。
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