板材烟密度测试 燃烧性能检测

板材烟密度测试是评估板材在燃烧过程中产生烟雾量的重要手段，对于保障建筑防火安全、指导产品设计与选材具有重要意义。以下从测试目的、标准、方法、关键参数、性能分级及应用场景六个方面进行详细介绍：

测试目的

板材烟密度测试的核心目标是量化材料燃烧时烟气的产生特性，具体包括：

烟气产生量：测量单位时间内烟气的体积或质量，评估火灾负荷。

烟气透光率：通过光透过率（T）或光吸收比（Ds）反映烟气对可见光的阻挡程度，T越低或Ds越高，能见度越差。

烟气毒性：分析烟气中有毒气体（如CO、HCN、HCl）的浓度及生物毒性。

烟气蔓延特性：观察烟气在空间中的扩散路径及速度，评估对逃生通道的影响。

测试标准

板材烟密度测试的标准体系因国家/地区而异，常见标准包括：

中国标准（GB）

《GB/T 8627-2007 建筑材料燃烧或分解的烟密度试验方法》：主导标准，规定烟密度测试的样品制备、试验程序及结果计算方法，适用于各类板材（如木质板、塑料板、无机板）。

《GB 8624-2012 建筑材料及制品燃烧性能分级》：将烟密度作为板材分级的核心指标（如B1级要求烟密度等级Ds≤75）。

《GB/T 20284-2006 建筑材料或制品的单体燃烧试验》：结合烟密度测试评估材料对火反应特性（如产烟速率、总产烟量）。

欧洲标准（EN）

《EN 13501-1:2018 建筑产品和构件的火灾分类》：将烟密度作为分级子项（s1/s2/s3），s1表示产烟量极低（Ds≤50），s3表示产烟量极高（Ds>200）。

《EN ISO 5659-2:2017 塑料 烟气产生 第2部分：单室法测定光密度》：规定烟密度测试的样品尺寸（长75mm、宽75mm、厚≤25mm）、燃烧条件（如辐射通量50kW/m²）及结果计算。

《EN 13823:2010 建筑材料或制品的单体燃烧试验》：测量烟气产生速率及总产烟量，用于EN 13501-1的B/C/D级分级。

美国标准（ASTM）

《ASTM E662-2017 固体材料产烟量的标准测试方法（烟密度箱法）》：通过烟密度箱测量材料燃烧时的光吸收比（Ds），适用于板材（如木质板、塑料板、金属复合板）。

《ASTM D2843-2019 塑料燃烧或分解产烟量的标准测试方法》：针对塑料板材的专项标准，规定烟密度测试的特殊要求（如辐射通量25kW/m²）。

《NFPA 269-2019 烟气毒性试验方法》：结合烟密度测试评估烟气的综合毒性（如CO、HCN浓度）。

测试方法

板材烟密度测试的方法可分为实验室小尺寸测试和大尺寸模拟火灾测试，前者用于快速筛选材料性能，后者用于评估实际火灾场景行为：

实验室小尺寸测试

烟密度箱法（GB/T 8627/ASTM E662）：

原理：将板材样品（长75mm、宽75mm、厚≤25mm）置于烟密度箱中，用丙烷燃烧器点燃，测量烟气对光的吸收比（Ds），Ds越高，烟气越浓。

适用材料：各类板材（如木质板、塑料板、无机板）。

优点：操作简单，成本低，结果量化。

缺点：无法评估烟气毒性及空间扩散特性。

锥形量热仪法（CCT，GB/T 16172/ISO 5660）：

原理：通过辐射锥加热板材，模拟真实火灾中的热反馈，测定烟气产生速率（SPR）及总产烟量（TSP），结合化学分析评估烟气毒性。

适用材料：需评估热释放及烟气毒性的板材（如装饰板、防火板）。

优点：可同步测量热释放、烟气产生及毒性，结果全面。

缺点：设备复杂，成本较高。

大尺寸模拟火灾测试

全尺寸火灾试验（ISO 9705/NFPA 286）：

原理：在标准火灾房间（如3m×3m×3m）中点燃板材，测量烟气的扩散路径、浓度分布及有毒气体释放量，评估对逃生通道的影响。

适用材料：需验证建筑整体防火设计的板材（如外墙保温板、室内隔断板）。

优点：结果Zui接近真实火灾，可量化烟气对人员逃生的实际影响。

缺点：成本极高（需专用试验室），周期长（通常数周）。

关键评估参数

板材燃烧烟密度测试的核心参数包括：

烟密度（Ds）：光吸收比，Ds越高，烟气越浓（如Ds=100表示烟气完全阻挡光线）。

透光率（T）：光透过率，T越低，能见度越差（如T=20%表示可见度降低80%）。

产烟速率（SPR）：单位时间产生的烟气量（m²/s），SPR越高，烟气积累越快。

总产烟量（TSP）：材料完全燃烧产生的总烟气量（m²），TSP越低，火灾负荷越小。

烟气毒性：通过动物试验或化学分析评估烟气中CO、HCN、HCl等有毒成分的浓度（如s1级要求CO≤200ppm，HCN≤50ppm）。

烟气蔓延速度：记录烟气在空间中的扩散路径及速度（如从起火点蔓延至逃生通道的时间）。