论文题目: 典型内装修材料燃烧性能及其火灾危险性研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 安全技术及工程
作者: 马哲
导师: 徐精彩,舒中俊
关键词: 内装修材料,锥形量热计,屋角实验,热释放速率,软件
文献来源: 西安科技大学
发表年度: 2005
论文摘要: 内装修材料的使用越来越普遍,已成为重要的新型建材之一。内装修材料的燃烧特性对建筑火灾的发生、发展、蔓延及危害后果有重要影响。科学认识内装修材料的燃烧特性,对材料的安全使用和建筑火灾预防与控制具有重要意义。 本文采用小比例燃烧实验装置锥形量热计(Cone Calorimeter)对几种典型内装修材料的燃烧特性进行了实验研究,得到了材料在不同辐射热通量(heat flux)下的热释放特性、点燃特性、燃烧失重特性、发烟特性和 CO 的产率等基本数据。同时选取一种典型的壁纸在大比例火灾试验台 ISO ROOM(又称屋角试验,更接近真实火灾条件)中进行实验研究,并对两种不同比例试验的结果的相关性进行了研究,提出了以锥形量热计实验数据为基础,预测材料的点燃时间、总放热量、CO2产率等参数的经验公式。 本文在获得所选内装修材料燃烧性能参数的基础上,运用 CFAST3.1.7 版软件对单室内装修材料火灾进行模拟研究,得出了不同材料对室内火灾进程影响各不相同,并结合内装修材料在不同辐射热流下的点燃判据,预测了火灾在发生轰燃前烟气层温度、空气层温度、烟气层高度等火灾参数。 研究工作表明,锥形量热计与大比例屋角实验的数据具有良好的相关性,其实验数据能够近似反映材料在火灾中的燃烧行为,因此,直接使用锥形量热计实验数据评价材料的火灾危险具有可行性。不同内装修材料其燃烧特性差异很大,其火灾危险各不相同。普通 PVC 壁纸比阻燃壁纸的热释放速率高 1 倍,烟气释放量大 2.48 倍。在通风不良的环境下,普通壁纸释放的 CO 达到致死量只需 6 分钟。铝塑板不易被点燃,轰燃预测时间也明显大于各种地板及壁纸。基底材料和纳米添加剂含量都明显影响纳米材料的燃烧性能。单室火灾模拟结果表明,PVC 壁纸和木材装饰材料模拟达到火灾危险性状态的时间分别为 139s、132s,而用文中涉及的材料组合使用达到这个状态的时间为 150s,这些都说明不同装修材料对火灾的发展有重要的影响。
论文目录:
1 绪论
1.1 火灾的危害性
1.2 内装修材料的火灾危险性
1.3 内装修材料火灾研究现状
1.3.1 模拟实验
1.3.2 计算机模拟
1.3.3 现有模型中火焰参数处理方法的不足
1.4 本文的研究工作
2 测量燃烧性能的实验原理和方法
2.1 锥形量热计实验原理和方法
2.1.1 量热计类型
2.1.2 锥形量热计的实验原理
2.1.3 锥形量热计的实验方法
2.2 屋角实验的实验原理和方法
2.2.1 1509705 原理
2.2.2 屋角实验台的实验原理
2.2.3 屋角实验台的实验方法
3 几种典型室内装修材料燃烧特性的实验研究
3.1 普通PVC 壁纸与阻燃壁纸燃烧性能对比实验研究
3.1.1 材料的选取及相关实验数据
3.1.2 材料的热释放速率
3.1.3 材料的质量损失率
3.1.4 材料的发烟量与烟气的毒性
3.1.5 材料的点燃时间
3.1.6 无机胶对壁纸热释放的影响
3.2 普通PVC 壁纸燃烧特性的锥形量热计研究
3.2.1 材料的选取及相关实验数据
3.2.2 热释放性能
3.2.3 点燃性能
3.2.4 烟气毒性及减光性
3.3 普通PVC 壁纸燃烧特性的屋角实验研究
3.3.1 实验现象及相关数据
3.3.2 热释放速率
3.3.3 燃烧室内的温度分布
3.3.4 CO、C02 释放速率
3.3.5 烟气产生率及其减光性
3.3.6 与锥形量热计实验数据相关性研究
3.4 几种木地板燃烧性能比较研究
3.4.1 材料的选取及相关参数
3.4.2 材料的热释放速率
3.4.3 材料的质量损失率
3.4.4 材料的比消光面积
3.4.5 材料的一氧化碳产率
3.4.6 材料的点燃性能
3.5 铝塑复合材料燃烧性能的比较研究
3.5.1 材料的选取及相关实验数据
3.5.2 材料的热释放速率
3.5.3 材料的质量损失率
3.5.4 材料的烟气生成及减光性
3.5.5 材料的一氧化碳产率
3.5.6 材料的点燃性能
3.6 纳米复合材料燃烧性能的研究
3.6.1 材料的热释放性能
3.6.2 材料CO 的生成率
3.7 实验结果小结
4 室内装修材料火灾危险性评价
4.1 室内火灾区域模拟
4.1.1 区域模拟的原理
4.1.2 区域模拟的方法
4.2 火灾各分过程物理模型
4.2.1 火源
4.2.2 羽流
4.2.3 开口流
4.2.4 对流、传导和辐射
4.3 室内火灾危险性评价
4.3.1 CFAST 软件简介
4.3.2 计算实例
4.3.3 计算结果
4.3.4 危险性评价
5 结论
5.1 本文结论
5.2 本文主要创新点
5.3 进一步研究展望
致谢
参考文献
附录
发布时间: 2005-07-12
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