论建筑材料的燃烧热值

共1832字

2010年11月15日,上海发生29层公寓火灾,遇难人数达58人,加深了我们对高层建筑防火的恐慌,经调查这次事故主要是因为采用了大量的聚氨酯泡沫等易燃材料引起了火灾,这一事故直接引起了我们对建筑防火材料的高度重视,怎样才能避免这一事故,专家解释应该使用防火等级高的建筑材料,因此我们在这里先探讨一下建筑材料的燃烧热值。

建筑材料的燃烧热值是表征建筑材料潜在火灾危险性的重要参数,是计算建材燃烧释放热量和火灾荷载必不可少的基础数据。反思文章用氧弹量热仪通过“香烟法”对几种常用建筑材料的燃烧热值进行测试,并对其试验数据进行对比分析,试验结果表明不同建筑材料的燃烧热值差别很大,即使同种建筑材料之间也会因为其成分的差异存在比较大的差异文章旨在为建筑材料在建筑设计防火规范中的应用提供参考。
1测定建筑材料燃烧热值的意义
建筑材料的燃烧热值是表征建筑材料潜在火灾危险性的重要参数,是计算建筑材料燃烧释放热量和火灾荷载必不可少的基础数据。热值是材料的自然属性,与材料的外形尺寸和使用状态等不相关,可用于评价建材制品潜在的火灾荷载,是评价燃烧性能分级的试验方法之一。氧弹量热仪是测定物质燃烧热值的常用设备。但由于国产设备的精确度不尽人意,文章正是按照GB/T14402-2007建筑材料及制品的燃烧性能燃烧热值的测定,利用德国进口的全自动IKAC5000氧弹量热仪来对以下几类建筑材料进行测定。将原有的环境影响因素、辅助设备的技术要求、水当量的缺点以及氧气初始压力等由于仪器本身造成的误差大大减小。使其数值稳定准确,重复性大大提高。
2试验部分
对2个备用的试验进行试验时,则按上述的规定准备2个样。即就是说对于同一制品,最多对5个试样进行试验。
对于非匀质制品,应计算每个单独组分的总热值,或以组分的面密度将总热值用MJ/m2表示。用单个组分的总热值和面密度计算非匀质产品的总热值。
3试验结果与对比分析
对于均匀制品,应进行3次试验。如果单个值的离散符合,则试验有效,该制品的热值为这3个测试结果的平均值。如果试验结果不能满足有效性的要求,则需要对两外2个试样进行试验。在这5个试验结果中,去除最大值和最小值,用余下的3个值取其平均值。如果测试结果的有效性不满足上述的规定要求,应重新制作试样,并重新进行试验。如果分级试验中需要试验对以下26种建筑材料的燃烧热值进行检测,每种建材均随机试样进行试验,每种试样都进行3~5次试验,试验结果不尽相同。酚醛和木纤维的燃烧热值非常高,燃烧热值均在10MJ/kg以上,具有相当高的火灾危险性,应当引起建筑防火设计和使用部门的关注和高度重视。这是因为酚醛和木纤维中有机物含量都非常高,本身就属于易燃物。这类材料在建筑结构中一般不单独使用,常以复合制品的形式出现在结构中。如酚醛复合材料有酚醛铝箔夹芯板、酚醛纤维制品等。它的热值的高低取决于各组分的含量,特别是酚醛含量,酚醛含量越高,其燃烧热值也越高。玻璃棉、喷涂棉和胶粘剂由于都含有有机胶,热值也较高,而且这类材料中胶含量越高其热值也越高。因此使用过程中有防火要求时应控制其胶含量,以达到热值的标准指标要求。硅钙板、石膏板、珍珠岩、岩棉板等的热值一般在2MJ/kg以下,这些材料属无机材料制品,燃烧热值一般较低,甚至有时会出现燃烧热值为负值的情况,这是因为试样在燃烧过程中发生了吸热反应。这类材料可用做防火材料,如岩棉板和矿棉板可用作吊顶材料,起隔音保温作用;珍珠岩制品广泛用于防火门的生产。
4结论
通过对以上几种建筑材料燃烧热值进行测试和分析,得出以下结论:
(1)胶黏剂和木纤维等有机材料燃烧热值非常高,具有很大的火灾危险性,应当引起建筑防火设计和使用部门的关注和高度重视。
(2)对于同种建筑材料其生产厂家不同,成分含量不同也会呈现出较大的燃烧热值差异,有些大于2MJ/kg,所以有火灾危险性。
(3)硅钙板、石膏板、珍珠岩、岩棉板等这类无机建筑材料,热值一般都在2MJ/kg以下,铝蜂窝等金属材料的燃烧热值一般也很低。
(4)个别材料有时会出现燃烧热值为负值的情况,这表明材料在燃烧过程中发生吸热反应,这类材料一般不具火灾危险性。
在以后的建筑尤其是高层建筑中,我们应该尽量采用燃烧热值低的材料,而且每层设一道防火隔离带,这样就能大大的降低火灾的发生。

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