建筑光伏组件SBI燃烧性能测试与分析

依据国家标准《建筑材料或制品的单体燃烧试验》GB/T 20284[1]中规定的燃烧性能的单体燃烧测试(SBI)试验方法,分别对三种不同类型的建筑光伏组件进行燃烧性能试验,并对试样在试验过程中现象进行描述,进而按国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB 8624[2]对试样的燃烧性能等级进行判定,为编制建筑用光伏组件的防火性能要求等相关规范提供依据,降低建筑应用光伏组件的安全风险。

无机建筑涂料的燃烧性能的分析和研究

论文测试了大量的无机建筑涂料的燃烧性能,对无机建筑涂料的高分子有机物含量和燃烧性能的参数不燃性、燃烧热值、单体燃烧试验进行统计研究,讨论了标准对无机建筑涂料的要求,可供无机建筑涂料的产品配方设计参考。

一种无机复合聚苯板的制备与燃烧性能研究

采用具有负热值特性的半水硫酸钙等无机材料为主要添加剂制备阻燃浆液,以低密度膨胀聚苯乙烯泡沫为基体,使用负压顺孔与负压吸附技术,制备了无机复合聚苯板;使用导热系数测试仪测试了该复合材料的保温性能,使用氧指数测试仪、热值测试仪、锥形量热仪、单体燃烧装置测试其燃烧性能。经检测,该无机复合聚苯板的导热系数为0.041 W/(m^(2).K),热值仅为2.91 MJ/kg,氧指数达到39.7%;锥形量热仪测试结果显示,该复合聚苯板在燃烧过程中未发生收缩熔融,且保持一定的形状,其热释放速率峰值、总热释放量、产烟速率峰值以及总产烟量相比聚苯乙烯泡沫基材大幅降低;单体燃烧测试结果显示,该无机复合聚苯板的燃烧性能等级达到A2级,产烟特性等级达到S1级;分析其阻燃机理,认为主要源于二水硫酸钙吸热的分解反应和惰性的分解产物。

水基饰面涂料对胶合板阻燃-消烟性能的影响

本文以厚度9 mm的胶合板作为基材,采用单体燃烧试验法,研究0、250、500、1000 g/m^(2)和1500 g/m^(2)等5种涂覆比值的水基性饰面防火涂料对胶合板阻燃-消烟性能的影响。随着涂覆比值增加,胶合板的热释放速率峰值由162 kW下降到5 kW,总热释放量由53 MJ下降到2 MJ。涂覆水基性饰面防火涂料增大胶合板样品产烟率峰值和总产烟量,但同时延缓了胶合板样品产烟率峰值出现的时间;和0 g/m^(2)涂覆比值的胶合板样品相比,涂覆涂料的胶合板样品产烟率峰值出现时间延缓9~135 s不等。为使涂覆水基性防火涂料的胶合板阻燃-消烟协同性能不低于B1(B-s1)级材料要求,涂料在胶合板表面的涂覆比值不应低于250 g/m^(2),且涂覆施工要均匀。红外光谱分析表明,水基性饰面防火涂料在火焰作用下形成炭层,并产生不燃气体,从而对胶合板起到阻燃保护作用,有利于阻碍火灾发生和延缓火焰蔓延,一定程度上增加了人们逃离浓烟环境的机会。

基于RS485总线的SBI试验数据采集系统设计

SBI试验是欧盟最新强制采用的一种评价建筑材料燃烧性能的重要方法。为了实现SBI试验数据的实时、高精度测量,设计了一种基于RS485总线的数据采集系统。完成了该系统的硬件选型和设计,阐明了该系统的通讯协议,重点讨论了数据通信的实现方法,最后给出了VB6.0环境下的一般数据通信子程序。实践表明,该数据采集系统能完全满足参数测量的要求。

有机外保温材料的中尺度燃烧行为

利用SBI对EPS、XPS和PIR-PU的燃烧行为进行研究,并利用傅里叶变换红外光谱仪对燃烧烟气中的主要毒性气体进行了分析。结果表明,虽然PIR-PU的热释放速率峰值和总热释放量均低于EPS和XPS,但其燃烧增长速率指数远高于EPS和XPS,表现出较强的潜在火灾热危险性;PIR-PU在受火初期即达到生烟速率峰值,XPS在受火时即产生浓烟,而EPS受火熔融直至熔滴物被引燃后才产生大量浓烟;对比燃烧烟气中毒害气体的分析结果,EPS产生的毒害气体主要为CO和CO2,XPS产生的毒害气体主要为CO、CO2和HBr,PIR-PU产生的毒害气体主要为CO、CO2和HCN。

利用单体燃烧试验装置检测装修板材的燃烧性能

为了量化考察装修材料在真实火灾中对燃烧的反应和燃烧性能,并规范其使用范围,选取常用的4种装修板材,采用单体燃烧试验装置,测定材料的燃烧增长速率、总热释放、烟气增长速率和总生烟量等参数。结果表明,单体燃烧试验装置能够准确评定各材料的燃烧性能;由于材料主体成分及处理工艺不同,防火涂料涂刷细木工板和难燃胶合板的各项指标,明显优于普通细木工板和橡塑保温板。

挤塑板单体燃烧试验热输出评价及其燃烧性能等级分析

介绍了单体燃烧试验方法的热输出原理,分析3个不同厂家挤塑板的总热释放量THR、热释放速率HRR和燃烧增长速率指数FIGRA的实测数据,得出FIGRA为挤塑板燃烧性能可否达标的关键参数。对于挤塑板来说,FIGRA0.2MJ和FIGRA0.4MJ的试验数值差别不大,FIGRA0.2MJ较难满足燃烧性能B1(B)级的技术要求,但是FIGRA0.4MJ有可能满足B1(C)级的技术要求。

常用有机保温材料燃烧性能研究

对酚醛板、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 s内总热释放量、600 s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。

建筑幕墙用铝塑复合板的火灾危险性研究

本研究考察了不同火险水平的阻燃料对铝塑复合板材和结构的全面影响。通过研究铝塑复合板阻燃芯料的燃烧热值和热失重分析,得到铝塑复合板的火险性对比数据。研究结果表明,在建筑物中使用由聚乙烯作为阻燃芯料的铝塑复合板是存在严重火灾危险的,而按照有机物的相应比例(例如,氢氧化物和聚合物组成的矿物阻燃料等),使用无机矿物阻燃剂和聚合物成份制造的阻燃性为B-s1,d0级或A2*-s1,d0级的防火铝塑复合板(国内外统称为难燃性B1级),在实验过程中看不到内层的熔化和燃烧(不形成火滴),为低危险性。

无卤高阻燃型铝塑复合板在高层建筑外墙装饰应用上的防火安全性试验与材料应用研究

本文采用中等尺寸多层建筑燃烧试验方法(NFPA 285)和高层楼房大型实体火灾的实景试验等新方法,取代传统的难燃级小型试验(GB/T 8625)和单体燃烧SBI中型试验(GB/T20284)等试验方法,研究了无卤高阻燃填充芯料选作防火铝塑复合板芯材取代普通不阻燃聚乙烯芯材的防火特性差异,并从试验结果参数对其燃烧性能的影响进行了评价分析,因而对防火铝塑板在高层建筑幕墙装饰上的材料选用有一定的指导意义。

幕墙用铝塑复合板材料的防火特性研究

采用单体燃烧试验(SBI)和燃烧热值等新方法,取代传统的难燃、烟密度、氧指数、水平垂直燃烧等试验方法,研究了无卤阻燃PE和普通LDPE分别制作的幕墙铝塑复合板之间的防火特性差异,并指出了芯材的热值和铝板的厚度对铝塑复合板燃烧性能分级所产生的影响。

基于3种评价方法的阻燃刨花板燃烧特性分析

刨花板的燃烧性能是影响其应用领域的重要因素,科学评价阻燃刨花板(FRPB)的燃烧性能对其生产和监控体系建设具有重要意义。研究通过在表层细刨花添加15%质量分数磷杂菲(DOPO)、芯层粗刨花添加5%质量分数聚磷酸铵/三聚氰胺(APP/MEL,质量比为3∶1)制备了阻燃刨花板,采用单体燃烧(SBI)、锥形量热仪(CONE)和火传播(FP)试验方法,综合评价对比了刨花板的燃烧性能。结果表明:通过SBI测试,阻燃刨花板的燃烧等级可达国家标准GB 8624—2012《建筑材料及其制品燃烧性能分级》的B1-B级要求,其燃烧速率增长指数(FIGRA 0.2MJ(SBI))为90.20 W/s,与普通刨花板(PB)相比降低75.5%,对比通过CONE和FP测得的FIGRA 0.2MJ(CONE)和火传播指数值(S)分别降低了72.5%和91.1%;通过分析产烟规律,发现分层阻燃体系的添加有效降低了刨花板的烟气速率增长指数(SMOGRA),而FRPB在CONE完全燃烧条件下的SMOGRA(CONE)(相比PB降低26.3%)降低幅度优于SMOGRA(SBI)(相比PB降低8.3%);通过分析残炭形貌,阻燃刨花板的炭层更加致密,在燃烧中可起到隔热隔氧、保护基体的作用,但不同燃烧测试条件下炭层的有序程度和品质不尽相同。通过对SBI、CONE和FP测试中燃烧指数、产烟规律及炭层形貌的对比探索,进一步完善了阻燃刨花板的性能评价体系。

非铺地建筑材料及制品释热性评价参数分析

分析了用燃烧增长速率指数评价非铺地建筑材料及制品释热性存在的问题,提出了用最大平均热释放速率指数作为非铺地建筑材料及制品释热性评价参数的建议。聚氨酯硬泡沫保温板、阻燃细木工板、未阻燃细木工板、橡塑保温板、阻燃胶合板和未阻燃胶合板等6种材料的单体燃烧试验结果与数据分析表明,燃烧增长速率指数往往会过高估计测试样品的释热性,最大平均热释放速率指数较好地反映了测试样品在整个受火过程中的释热性。

不同导热系数的挤塑板燃烧性能研究

对不同导热系数的挤塑板开展试验研究,获得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,探讨不同导热系数的挤塑板的燃烧性能。研究表明:挤塑板遇火迅速熔融,并产生燃烧滴落物。在本文的试验中,导热系数小的挤塑板发生剧烈的燃烧现象并产生大量的烟。导热系数较大的挤塑板则具有较好燃烧性能。

中等程度明火的太阳能电池板燃烧性能

以单体燃烧试验为测试手段,设计两种试验条件:以太阳能电池板钢化玻璃面为受火面,模拟太阳能电池板遭受外部火源或是老化自燃时的燃烧状况;以TPT背板面为受火面,模拟太阳能电池板由于内部槽线盒或是电缆故障引发的燃烧。通过测量计算这两组试验中的HRR、FIGRA、THR等热释放参数,得出太阳能电池板暴露于中等程度明火火焰下的燃烧现象及行为。

常用保温材料单体燃烧性能浅析

当前用于建筑保温的材料主要有EPS板、XPS板、PU板、酚醛树脂板、脲醛树脂板、胶粉聚苯颗粒保温浆料、膨胀玻化微珠保温砂浆、岩棉板等,这些材料在保温节能方面发挥着至关重要的作用,但同时材料自身的组成成分制约着其燃烧性能的分级。依据GB/T 20284—2006《建筑材料或制品的单体燃烧试验》标准进行单体燃烧试验,对不同材料在燃烧过程中的燃烧增长速率指数、热释放量、产烟量及滴落物/微粒产生情况等指标进行比较,旨在为保温材料在保温工程使用中提供防火方面的参考。

无机水合物掺杂热固复合聚苯板的燃烧性能

利用氧弹量热仪、差示扫描量热、热重分析和单体燃烧试验研究了热固复合聚苯板掺杂无机盐水合物阻燃剂后的燃烧性能。研究结果表明:热固复合聚苯板中掺杂的的无机盐水合物阻燃剂组分在受热条件下能够吸收聚苯乙烯颗粒组分燃烧时放出的热量,从而能够降低材料的燃烧热值,起到阻燃防火的作用。

单体燃烧热释放测试影响因素的探讨

GB/T 20284-2006《建筑材料或制品的单体燃烧试验》是评定建筑材料及制品燃烧性能等级的重要测试方法。通过阐释燃烧热释放测试原理及计算公式,描述设备选型和日常校准核查的重要性,并基于试验数据说明试样安装对检测结果的影响。

小尺度和中尺度产烟模型烟气毒性评价研究

以现行燃烧性能分级框架内的小尺度动态管式炉法和中尺度单体燃烧试验为产烟模型,选取典型阻燃和非阻燃材料开展燃烧产烟试验,利用FTIR等气体分析技术实时测量烟气组分数据,借助有效剂量分数(FED)等计算模型进行烟气毒性量化研究。结果表明:根据动态管式炉产烟气体分析计算的FED1值约为单体燃烧试验FED3max值的4~17倍;难燃材料单体燃烧试验获得的FED值较小,通常在0.15以下,而易燃材料的FED值则高达0.65;以小尺度动态管式炉和中尺度单体燃烧试验为产烟模型,应用毒性组分计算模型FED1和FED3,可对材料在火灾无焰燃烧(氧化热解)阶段和通风充足的有焰燃烧阶段的烟气毒性做出具有代表性的有效便捷评价。