GB T 25207-2010 火灾试验 表面制品的实体房间火试验方法.pdf

1、ICS 13.220.40 C 82 道2中华人民共和国国家标准GB/T 25207-2010 火灾试验表面制品的实体房间火试验方法Fire tests-Full-scale room test for surface products (ISO 9705: 1993 , MOD) 2010-09-26发布2011-02-01实施费1码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员会发布G/T 25207-2010 目次前言.1 I 范围2 规范性引用文件.3 术语和定义4 原理25 试验房间26 点火源.27 试验房间中的热流测量.3 8 燃烧产物收集系统39 排烟管道中仪

2、器的最低要求.3 10 系统性能.5 1 试样制备.5 12 试验程序.6 13 试验报告6附录A(规范性附录)推荐点火源.8附录B(资料性附录)其他点火源附录c(资料性附录)试验房间的测量仪器.12 附录D(资料性附录)排烟系统的设计四附录E(资料性附录)排烟管道中的测量仪器17附录F(资料性附录)计算22附录G(资料性附录)试样的配置形式25参考文献.26 G/T 25207-2010 目。昌本标准修改采用ISO9705:1993(火灾试验表面制品的实体房间火试验方法)(英文版)，包括其技术勘误ISO9705: 1993/Cor. 1: 1993。本标准根据ISO9705: 1993重新起

3、草。本标准条款号与ISO9705: 1993的条款号一一对应。本标准与ISO9705: 1993的技术性差异及其原因如下，这些技术性差异用垂直单线标识在所涉及的条款的页边空白处:一一一第2章引用文件GB/T5907代替原国际标准引用文件ISO3261: 1975，这是由于ISO3261: 1975已于1996废止;一一第2章增加了引用文件GB8624-2006，这是因为本标准正文中引用了GB8624-2006; 十一原国际标准5.3、11.4中的不燃修改为燃烧性能符合GB8624-2006规定的A1级，这是为了适应我国对建筑材料及制品燃烧性能分级的要求。为便于使用，本标准在修改采用ISO970

4、5: 1993时还做了下列编辑性修改:一一味国际标准一词改为本标准;一用小数点飞.删除国际标准的前言和引言;技术勘误的内容在其修改条文的页边空白处用垂直双线(I i)标识。本标准的附录A为规范性附录，附录B、附录C、附录D、附录E、附录F和附录G为资料性附录。本标准由中华人民共和国公安部提出。本标准由全国消防标准化技术委员会防火材料分技术委员会(SAC/TC113/SC 7)归口。本标准负责起草单位:公安部天津消防研究所。本标准参加起草单位=公安部四川消防研究所。本标准主要起草人:李晋、张欣、张网、任常兴、王捷、吕东、孙金香、果春盛、刘松林。I GB/T 25207-2010 火灾试验表面制品

5、的实体房间火试验方法曹示一一试样在燃烧过程中，实验人员可能受到高温、有毒或有害气体的伤害，所以实验人员应配戴防护用具。试验装置附近应设置灭火设施。1 范固本标准规定了表面制品实体房间火试验装置、测量装置及试验程序。本标准适用于墙壁内表面及天花板表面制品，尤其是因某种原因(绝热基材、接缝、较大的不规则表面的影响)不能以实验室规模进行试验的制品，如热塑材料。本标准不适用于评价制品的耐火性能。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文

6、件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 5907消防基本术语第一部分1)GB 8624-2006 建筑材料及制品燃烧性能分级3 术语和定义3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 GB/T 5907确立的以及下列术语和定义适用于本标准。组件assembly 材料及其复合材料的制成品，如夹心板。注:组件可包含空气间隙。复合材料composite 由两种或两种以上单一材料组合而成的复合物，如表面有涂层的材料或层压材料。暴露表面exposed surface 暴露于试验加热条件下的制品表面。材料material 单一物质或均匀分布的混合物，如金属、石材、木材、混凝土、矿

7、纤、聚合物。制品product 要求给出相关信息的建筑材料、复合材料或组件。1) 该标准将在整合修订GB/T5907-1986 , GB/T 14107-1993和GB/T16283-1996的基础上，以消防词汇为总标题，分为5个部分。1 GB/T 25207-2010 3.6 3. 7 试样specimen 试验用有代表性带基材或处理过的制品。注:试样可包含空气间隙。表面制品surface product 用于建筑物内墙和(或)天花板上的表面材料，如顶板、贴砖、护板、墙纸、喷或刷的涂层。4 原理通过设置在地面中心的热流计测量总热流量，估算房间内火自点火源向其他物体蔓延的可能性。通过测量燃烧的

8、总热释放速率来估算火向房间外物体蔓延的可能性。通过测量某些有毒气体来提供毒性危害指示。通过测量遮光烟气的生成量来测定能见度降低的危害。通过拍照及摄像方式记录火灾增长。注:如果需要更详细的资料，可以测量房间内气体温度和进出门口的质量流量。5 试验房间5.1 试验房间(见图1)应由相互垂直的四面墙壁、地面和天花板组成，内部尺寸如下:a)长:(3.6士O.05)m;b)宽:(2.4士O.05)m;c)高:(2.4士O.05)m。试验房间应设置在自然通风条件好、干燥的室内。室内空间应足够大，以保证外界环境对试验火没有影响。试验房间的设置宜便于安提仪器和点火源。5.2 试验房间的门应设在2.4mX2.

9、4 m的一面墙壁中心，其他墙壁、地面和天花板不应有任何可以通风的开孔。门的尺寸应为:a)宽:(0.8士O.Ol)m;b)高:(2.0士O.Ol)m。5.3 试验房间宜采用密度为500kg/旷800kg/旷、燃烧性能符合GB824-2006规定的Al级材|料构建。试验房间构件的最小厚度应为20mmo I 6 点火源6.1 推荐点火源使用附录A中规定的满足下列要求的点火源:a) 点火源应为丙皖气体燃烧器，燃烧器填充多孔、惰性材料(如砂)，上表面为方形，其构造应使气流均匀到达整个开孔表面;b) 燃烧器应放置在与门相对角落的地面上，器壁应与试样接触;c) 燃烧器气源应为纯度不低于95%的丙烧。供气流量

10、测量精度不低于土3%。燃烧器的热输出应控制在规定值的士5%范围内。曹示一一所有设备(如管道、连接件、流量计等)应适于使用丙娃，并按规定安装。为了安全，燃烧器宜装设远距离控制的点火装置，例如引燃火焰或电热丝。直加装气体泄漏报警装置和燃气紧急切断装置。6.2 其他点火源可以使用其他点火源，参见附录B。2 正视图7 试验房间中的热流测量7. 1 要求咱. o 图1试验房间G/T 25207-2010 单位为米2.4 息。 俯视图热流计应是Gardon或Schmidt-Boelter型，其设计量程宜为50kW/m20接收表面应是平整的黑色表面，视角为1800。热流计的精度应不低于士3%，重复性误差应在

11、0.5%以内。补充资料和设计方案参见附录C。7.2 位置热流计应安装在试验房间地面的几何中心上。接收表面应在地面上方5mm30 mm处。辐射达到接收表面前不应穿过任何窗孔。7.3 标定用两支热流计专门作为参照热流计进行标定。参照热流计应每年进行一次标定。8 燃烧产物收集系统燃烧产物收集系统应能收集试验期间燃烧所产生的全部烟气，并且不应干扰门口处的火羽流。常压状态25oC时，其排烟能力应不低于3.5m3/s。注:集烟罩和排烟管道的设计参见附录D。9 排姻管道中仪器的最低要求9.1 体积流量排烟管道中体积流量的测量精度不应低于士5%。3 G/T 25207-2010 阶跃变化的响应时间(到最终状态

12、流量的90%)不超过1So 9.2 气体分析9.2. 1 取样管线应在排烟管道内燃烧产物混合均匀的位置处抽取气样。为不影响被分析气体物质的浓度，取样管的材质应选用惰性材料。补充资料和设计方案参见附录E。9.2.2 氧气氧消耗的测量精度不应低于士0.05%(氧的体积分数)。氧分析仪的响应时间不应超过3S(参见附录E)。9.2.3 一氧化碳和二氧化碳利用分析仪测量气体样品，分析仪对二氧化联体积分数的测量精度不应低于土0.1%，对一氧化碳体积分数的测量精度不应低于士0.02%。分析仪的响应时间不应超过3S(参见附录E)。9.3 光学烟密度计9.3. 1 概述光学烟密度计由光惊、透镜、光圈和光电元件(

13、见图2)组成，测量过程中由于烟的积尘，光透过率的减小不应超过5%。9.3.2 光源光源应是白炽光型，色温应为(2900士100)K 0电源应为直流稳压电源，其精度不应低于士0.2%(包括温度、短期及长期稳定性)。又一排烟管道壁/ 光源烟尘颗粒图2光学系统9.3.3 透镜透镜系统应将光聚成一直径不小于20mm的平行光束。9.3.4 光圈光圈应放置在透镜L2的焦点上(如图2所示)，且其直径(d)与透镜的焦距(f)之比应满足d/fAO AthuA A丰A. A . . l!Jj . . 去 u.6. . 1 生AA A A A A A A A A A A A-A D. . /j. 6. . . .

14、. ._ . . , A A . .叩 . . . /、1、 、/，、-170 CDH 的dyH9 标准点火源图A.lGB/T 25207-2010 A-A 填充渥太华砂单位为毫米(另有规定的除外)、eZq3 .-14mm的不锈钢管构成。该管分成两个相同的小室，两室之间的压差由差压变送器测量。探头响应雷诺数的变化曲线见图E.2。E. 1.2 差压变送器选用电容型，分辨率高于士5Pa，测量范围为oPa2 000 Pa。E. 1.3 探头附近的气体温度由直径不大于0.25mm的热电偶测量。热电偶不应对双向测速探头附近的气流形成扰动。E. 2 取样系统E. 2.1 取样头应放置在排烟管道中气体混和均

15、匀的部位。探头应为圆管形，以使气流扰动最小。应当沿着排烟管道的整个直径抽取气样。E.2.2 取样管(见图E.3)应采用耐腐蚀材料制成，如PTFE(聚四氟乙烯)。气体在进入分析仪器前，应经过二级或以上过滤。气样应冷却到10.C以下。对于分析除CO、CO2和O2以外的气体，应对取样管加热(150.C175 .C)。取样管应尽可能短，且气体不应过滤(见E.3. 3和E.3.4)。E. 2. 3 气样由取样泵(可使用隔膜泵)送到分析仪器，取样过程中应避免油脂或类似物质污染气样。E. 2. 4 气样由排烟管道进入气体分析仪器的时间间隔不应超过1So E. 2. 5 取样系统见图E.3，取样头见图E.4。

16、取样泵容量宜为10L/min50 L/min，每一气体分析仪消耗约为1L/min.泵产生的压差不应小于10kPa，以免烟垢阻塞过滤器。取样头进气孔应向下，以避免烟尘阻塞。E. 3 燃烧气体分析E.3.1 一般要求气样进入二氧化碳和氧气分析仪前应经过干燥处理，去除气样中的水蒸气。注:燃烧气体分析的详细资料参见ISO/TR9122-3 D E. 3. 2 氧浓度选用符合9.2.2规定的顺磁型氧分析仪测量。E. 3. 3 一氧化碳和二氧化碳浓度使用红外光谱仪进行连续测量。一氧化碳测量量程为0%1%，二氧化碳为0%6%。E. 3. 4 碳氢化合物浓度用己烧作为参照标准，采用红外光谱法进行测量，量程为O

17、%O.2%，最大误差为2%，响应时间宜小于6s，取样管线宜加热。E. 3. 5 氢氧化合物浓度采用化学发光分析仪测量NO和N02的总浓度。分析仪的最大误差为2%，测量量程O%0.025%。响应时间宜小于6S，取样管线宜加热。E.4 烟密度计烟密度计主要部件要求如下:17 GB/T 25207-2010 a) 透镜:凸透镜，直径40mm，焦距50mm; b) 光源:卤素灯，6V , lO W; c) 光电元件:带有色玻璃滤光片的硅光电元件，能产生等效于人眼的光谱响应。光电元件连接到一个适当的电阻或放大器上，以得到最小3.5个十倍程的分辨率。透镜、光源和光电元件安装在位于排烟管道内的彼此直接相对的

18、两个护罩内。18 系统对沉积的烟尘应具有自洁能力。通过两个护罩可以对烟尘进行清洁。光测量系统参见ISO/TR5924。注:E.1E. 4中描述的探头位置见图D.2.单位为毫米7.26 可调长度的支撑管(连到p测盐仪器啼.- 32 注:源自McCaffrey和HeskestadIO。图E.1双向测速探头1. 6 1. 4 符号0.8 。口。1 D mm 12. 7 15.9re汇225.4 22.2refl 10 hVD .Ke =- 严103 注1:源自McCaffreyand HeskestadloJ 0 注2:多项式曲线是图E.2中所示各点拟合得到的2坐铲主=1. 533 - 1. 366

19、 X 1俨b+ 1. 688 X 10-6 Re - 9. 706 X 10-10 Re3 + 2.555 X 10-13 Re - 2. 484 X 10 17 ReS 当40Re3800时这个表达式成立，精度约5%。注3:D为16mm最佳。图E.2雷诺数对探头的影响GB/T 25207-2010 单位为毫米 x 10 19 GB/T 25207-2010 单位为毫米(另有规定的除外20 灯玻璃滤光镜150 jl m-200 jl m 排烟管道吸水过滤器顺磁型氧分析仪不锈钢取样管线10冷凝器冰盒隔膜泵红外分光光度计注:也可使用其他气体冷却系统。如果脱水器效率高可以不再冷却。圄E.3取样系统原

20、理图(含气体分析仪器)隔膜过滤器3日m样品流。-电G/T 25207-2010 单位为毫米17个孔归16个孔归怦/图E.4取样头21 GB/T 25207-2010 附录E(资料性附录)计算F. 1 体积流量大气压力下，25oc时，排烟管道中的体积流量V298，单位为立方米每秒(m3/s)，由式F.1计算:式中:V298 = (AkJ) X _1一X(2.Topo/Ts)川.(丑1) P298 1498222.4(AK Jh)(AP/Ts)1/2 ( F.2 ) 1 排烟管道中的气体温度，单位为开尔文(K); To一-273.15，单位为开尔文(K); .p-一双向测速探头的压差，单位为帕(P

21、a); P298一一大气压力、25oc状态下的空气密度，单位为千克每立方米(kg/旷hpoO OC、0.1MPa下的空气密度，单位为千克每立方米比g/旷); A一一排烟管道的横截面积，单位为平方米(m2); k, 单位面积上的平均质量流量与排烟管道中心质量流量之比;kp一一双向测速探头的雷诺数校正，取1.08 0 式F.1的假设条件:气体密度变化(相对空气)只与温度有关，化学成分和湿度忽略不计(除非研究用水灭火的过程)。标定常数k，通过测量管道截面直径方向一系列有代表性的点的质量流量分布来确定。应分别用冷、热空气校准丸，儿的测量误差不应超过士3%。F.2 热产生率、标定和试验程序F. 2.1

22、标定过程中，以丙皖为燃料，点火源的热输出仇，单位为千瓦(kW)，计算公式见式F.3:qb = mb .hc. eff . ( F.3 ) 式中:mb一一通过燃烧器的丙皖质量流率，单位为克每秒(g/s);.hc. eff一一-丙烧的有效燃烧热，单位为千焦每克(kJ/g)。假设燃烧效率为100%，取46.4kJ/g。F.2.2 试样的热释放速率击，单位为千瓦(kW)，其计算公式见式F.4:lE1 q = E1 V298x21，(-1)十lJ一瓦Eqb.(F.4 ) 耗氧系数由式F.5计算:z2 (l-x2 ) - x02 (1 -X02 ) x2 (1 - xco2 - x02 ) 氧的环境摩尔分

23、数x，由式F.6计算zzL=zL2(1-z1120) 式中:. ( F. 5 ) ( F.6 ) E一一消耗单位体积的氧所释放的能量，单位为千焦每立方米比J/m3)，对于试样，P=17.2X103 kJ/m3 (25 OC);对于丙皖EC3H8=16.8X103kJ/m3(25 OC); 民98一一大气压下25oc时排烟管道内的气体体积流量，单位为立方米每秒(m3/s);一一-燃烧反应的耗氧扩展系数(=1.105);22 GB/T 25207-2010 x，一一含水蒸气环境中氧的摩尔分数;注1:试验前未吸收水以前应测量工巳， 42一一氧分析仪测得排烟管道中氧的初始摩尔分数读数;工0，一一一试验

24、过程中氧分析仪测得排烟管道中氧的摩尔分数;zE02一一二氧化碳分析仪测得二氧化碳初始摩尔分数;xco，一试验过程中排烟管道中二氧化碳的摩尔分数;XH20一一环境中水蒸气的摩尔分数。注2:减去试验初始时燃烧器的热输出得到的q有可能为负值，这是由于气体取样存在滞后，可通过燃烧器测量响应时间进行校正。F. 2. 3 式F.3式F.6是基于一定的近似得到的，因此有以下局限性:a) 未考虑一氧化碳的产生量。如测定了一氧化碳浓度，可以对应定量计算的不完全燃烧影响等情况进行计算修正。b) 未完全考虑水蒸气对流量测量和气体分析的影响。可通过连续测量水蒸气浓度进行修正。c) E1=17.2 kW/ms是通过大量

25、试样试验得到的平均值，对于大多数燃烧物适用，但表F.1和F.2中所列物质除外。一般情况下，这些误差累计应小于10%。F.3 燃烧气体通过测量气体的摩尔分数，能够计算出0.1MPa , 25 oc时气体的瞬时流量Vg町，单位为立方米每秒(m3/s)和气体产生总量Vg田，单位为立方米(m气，计算公式见式F.7、F.8:Vg四=民9SXjVg二J:凡，dt飞，飞JqtoO FF ，、，、式中:V298-O. 1 MPa、25oc时排炯管道中的体积流量，单位为立方米每秒(时/s); Xj-一分析仪器中气体的摩尔分数;t一一燃烧时间，单位为秒(s)。F.4 遮光系数遮光系数h是表征光学烟密度的参数，单位

26、为m-1，按式F.9计算zk=护号(F.9 ) 式中:Io 元烟环境中平行光束强度;I一一穿过有烟环境的光强度;L一一光束穿过有烟环境的长度，单位为米(m)。烟气的瞬时遮光率Rinst，单位为平方米每秒(m2/s)，总产烟量Rtot单位为平方米(m勺，由式F.10 和式F.ll计算:Rjnst =kV. 、，、，/nu-I T-A FF 飞，、Rtot = I:矶山式中:V.一一-实际管道温度下，排烟管道中的体积流量，单位为立方米每秒(m3/s);t一一燃烧时间，单位为秒(s)。23 G/T 25207-2010 表F.1 常见合成聚合物的燃烧热及其单位耗氧量的燃烧热燃料重复单元燃烧热/(kJ

27、/g)单位耗氧量的燃烧热/(k/g)聚乙烯-(C2 H,) -43.28 一12.65聚丙烯-(C3 H6)- -43.31 -12.66 聚丁烯-(C，日8) -43.71 一12.77 聚丁二烯(C, H6)- 42. 75 一13.14聚苯乙烯(C8 H8)-一39.85一12.97聚氯乙烯-(C2H3Cl)- 16.43 -12.84 聚酶纤维(亚乙烯基氯-(C, H , Cl,)- 8.99 13.61 聚醋纤维(亚乙烯基氟-(C2H , F2)- -13.32 13.32 聚醋纤维(甲基丙烯酸醋)(CS H 80 ,) 24.89 -12.98 聚丙烯腊(C3H3N) 30.80

28、一13.61聚甲醒-(CH, O)-一15.46-14.50. 聚醋纤维(乙烯对苯二酸醋)-(ClO H 80 , ) 一22.00-13.21 聚碳酸醋(C16 H14 0 3 ) -29.72 一13.12 纤维素三醋酸基醋-(C12 H16 0 8) 一17.6213.23 尼龙6.6-(C6H ll NO) 一29.5812.67 异丁烯聚讽(C, H8 02S) 20. 12 -12.59 未加权平均数一13.02注1:数据来自参考文献口1J。注2:数据在25.C条件下测得。燃料为团体，所有产物均为气体。a权重忽略不计。表F.2部分天然燃料的燃烧热及其单位耗氧量的燃烧热燃料燃烧热/(

29、k/g)单位耗氧量的燃烧热/(k/g)纤维素16.05 -13.59 棉15.55 -13.61 新闻纸一18.4013.40 瓦榜纸箱16.04 一13.70树叶，阔叶树19.30 -12.28 木材，枫树-17.76 一12.51褐煤-24.78 一13.12煤，含沥青35.17 13.51 未加权平均数-13.21 注1:数据来自参考文献l1J。注2:数据在25.C条件下测得。燃料为固体，所有产物均为气体。24 G.1 试样的标准配置形式附录G(资料性附录)试样的配置形式为了实验室之间的数据具有可比性，要求墙壁和天花板都要敷以试样。注:根据试验和研究设定条件下制品的实际使用配置试样，允许

30、存在不同的试样配置形式。G.2 可选的试样配置形式可选的配置形式有:一一只对墙壁敷以试样而天花板采用标准材料;一一只对天花板敷以试样而墙壁采用标准材料。按照11.4中所述的基材选择标准材料。特殊情况下，不同的墙壁和天花板材料组合也是可行的。GB/T 25207-2010 25 GB/T 25207-2010 26 参考文献lJ ISO 3261:1975 ,Fire tests二VocabularyS.2J GB/T 14107-1993，消防基本术语第二部分S.3J GB/T 16283-1996，固定灭火系统基本术语SJ.4J ISO 13943:2008 ,Fire safety-Voc

31、abularyS. 5J ISO/TR 9122-3: 1993 , Toxicity testing of fire effluents-Part 3: Methods for the analysis of gases and vapours in fire effluents. 6J ISO/TR 5924: 1989 , Fire tests-Reaction to fire-Smoke generated by building products Cdual-chamber test). 7J BS 6809: 1987 , Method for calibration of rad

32、iometers for use in fire testingS. 四JASTM E 603-77 , Standard Guide for Room Fire ExperimentsS. 9J PARKER, W. J. Calculations of the heat release rate by oxygen consumption for various applications. Journal of Fire Science,2CSeptember/October) :1984. 10J McCAFFRE and HESKESTAD. Combustion and Flame,

33、26 (1976). 口1JHUGGETT. C Estimation of rate of heat release by means of consumption measurement. Fire and materials. Fire and materials,4(2) (1980). EON-hON山NH白。华人民共和国家标准火灾试验表面制晶的实体房间火试验方法GB/T 25207-2010 国中峰中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销峰印张2字数54千字2010年12月第一次印刷开本880X 1230 1/16 2010年12月第一版 定价30.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533书号:155066 1-40853 GB/T 25207-2010 打印H期:2010年12月9日F002A