建筑材料燃烧性能分级方法

建筑材料燃烧性能分级方法

前言本标准是GB8624—88的修订版。在技术内容上非等效采用德国标准DIN4102—81第一部分。本修订版与GB8624—88相比，增设了A级复合(夹芯)材料，并根据我国具体情况，增加了对特定用途的铺地材料、窗帘幕布类纺织物、电线电缆套管类塑料材料和管道隔热保温用泡沫塑料的具体规定。上述特定用途的材料若作为墙面或吊顶材料使用时，仍必须按本标准第4章和第5章的规定进行检验和分级。本标准自生效之日起，原GB8624—88即为失效。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第七分委员会归口。本标准由公安部四川消防科学研究所负责起草。本标准主要起草人：钱建民、马祥林、卢国建。本标准首次发布于1988年2月。1主题内容与适用范围本标准规定了建筑材料燃烧性能的评定和分级标准。本标准适用于各类工业和民用建筑工程中所使用的结构材料和各种装饰装修材料。2引用标准下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB／T2406—93塑料燃烧性能试验方法氧指数法GB／T2408—80塑料燃烧性能试验方法水平燃烧法．GB／T4609—84塑料燃烧性能试验方法垂直燃烧法GB／T5454—85纺织织物燃烧性能测定氧指数法GB／T5455—85纺织织物阻燃性能测定垂直法GB／T5464—85建筑材料不燃性试验方法GB／T8332—87泡沫塑料燃烧性能试验方法水平燃烧法GB／T8333—87硬泡沫塑料燃烧性能试验方法垂直燃烧法GB／T8625—88建筑材料难燃性试验方法GB／T8626—88建筑材料可燃性试验方法GB／T8627—88建筑材料燃烧或分解的烟密度试验方法GB／T8629—88纺织品试验时采用的家庭洗涤及干燥程序GB／T11785—89铺地材料临界辐射通量的测定辐射热源法GB／T14402—93建筑材料燃烧热值试验方法GB／T14403—93建筑材料燃烧释放热量试验方法3建筑材料燃烧性能的级别和名称建筑材料燃烧性能的级别和名称见表1。

表1燃烧性能的级别和名称级别名称A不燃材料B1难燃材料B2可燃材料B3易燃材料4不燃类材料(A级)4．1A级匀质材料按GB／T5464进行测试，其燃烧性能应达到：a)炉内平均温升不超过50℃；b)试样平均持续燃烧时间不超过20s；c)试样平均质量损失率不超过50％。4．2A级复合(夹芯)材料达到下述各项要求的材料，其燃烧性能定为A级。a)按GB／T8625进行测试，每组试件的平均剩余长度≥35cm(其中任一试件的剩余长度>20cm)，且每次测试的平均烟气温度峰值≤125℃，试件背面无任何燃烧现象；b)按GB／T8627进行测试，其烟密度等级(SDR)≤15；c)按GB／T14402和GB／T14403进行测试，其材料热值≤4．2MJ／kg，且试件单位面积的热释放量≤16．8MJ／m2；d)材料燃烧烟气毒性的全不致死浓度LCo≥25mg/L。对表面有保护层的泡沫塑料制品，其燃烧性能应按第5章的要求进行判定。对表面无保护层的泡沫塑料制品，其燃烧性能的分级见表5。同种材质而厚度不同的泡沫塑料制品，若其最大厚度和最小厚度的材料的燃烧性能同时满足表5中某一等级的要求，则其中间厚度的材料也可确认为该等级。不能同时满足时，则应以最不利的数值作为分级的依据。表5管道隔热保温用泡沫塑料燃烧性能的分级检验方法判定指标燃烧性能级别GB／T2406GB／T8333GB／T8627a)氧指数≥32；b)平均燃烧时间≤30s，平均燃烧高度≤250mmc)烟密度等级(SDR)≤75B1GB／T2406GB／T8332a)氧指数≥26；b)平均燃烧时间≤90s，平均燃烧范围≤50mmB27对复合材料、表面涂层材料等的特别规定7．1对定型生产的复合型建筑材料，不论其厚度如何，也不管以何种工艺生产，均应以定型产品进行燃烧特性检验，并对其进行综合评价。7．2对在现场以喷涂、粘贴或其他方法附加于内装饰基材表面的涂层或其他饰面层(如壁纸)，其厚度≤0．6mm或单位面积质量≤300g／m2，可不考虑饰面层对其基材燃烧特性及分级的影响。若饰面层厚度超过0．6mm或饰面对基材燃烧特性有明显影响时，应将饰面连同基材一并制取成试样进行试验，作出整体综合评价。7．3对表面进行防火处理的材料，其燃烧性能分级应以处理后的材料进行试验和评定。对防火涂料以及阻燃剂的性能，可依照其相关标准进行试验和评价。这种试验和评价不是本分级标准的基础和依据，但可以作为其燃烧特性分级综合评价的参考。8燃烧性能分级标志8．1依照本标准进行检验并符合其规定和要求的建筑材料，可根据其相应的燃烧性能级别冠以下列标志：GB8624AGB8624B1GB8624B2GB8624B38．2对于按第6章特别规定进行燃烧性能分级的材料，应在其标志级别之后，在括号内注明其材料名称。如GB8624B1级(铺地材料)、GB8624B2级(热塑性塑料)等。绝缘强度dielectricstrength通常，电力设备的绝缘强度用击穿电压表示；而绝缘材料的绝缘强度则用平均击穿电场强度，简称击穿场强来表示。击穿场强是指在规定的试验条件下，发生击穿的电压除以施加电压的两电极之间的距离。绝缘强度通常以试验来确定。绝缘强度随绝缘的种类不同而有本质上的差别。内绝缘电力设备内部的绝缘。包括固体介质、液体介质或气体介质的绝缘以及由不同介质构成的组合绝缘。外部大气条件对内绝缘基本没有影响。但材料的老化、高温、连续加热以及受潮等因素对内绝缘的绝缘强度有不利的影响。内绝缘若发生击穿，一般说来，它的绝缘强度是不能自行恢复的。外绝缘在直接与大气相接触的条件下工作的电工设备的各种不同形式的绝缘。包括空气间隙和电力设备固体绝缘的外露表面。外绝缘在放电停止后，其绝缘强度通常能迅速地完全恢复并与重复放电的次数无关。外绝缘的绝缘强度与外部大气条件密切相关。绝缘强度在固体绝缘和空气的交界面上的沿面放电发展成贯穿性的空气击穿称闪络。在一定的试验条件下，使外绝缘表面刚好发生闪络所需的电压值称临界闪络强度。伏秒特性是指在冲击电压波形一定的前提下，绝缘的冲击放电电压与相应的放电时间的关系曲线。它由试验确定。工程中用以表示绝缘在冲击电压作用下的击穿特性。外绝缘的绝缘强度和外部大气条件密切相关，受大气温度、压力、湿度等气象条件和脏污状况等多种因素的影响。国际电工委员会规定标准大气状态为:气压1013毫巴（1巴＝105帕）,温度20℃，绝对湿度11克/米3,并规定了大气状态不同时外绝缘放电电压相互间的换算方法。非标准大气状态下的实测电压值，应换算到标准大气状态下的电压值；反之，应用标准大气状态下的电压值时，应换算到试验或运行中大气状态下的电压值。临界闪络强度在固体绝缘和空气的交界面上的沿面放电发展成贯穿性的空气击穿称闪络。在一定的试验条件下，使外绝缘表面刚好发生闪络所需的电压值称临界闪络强度。有时闪络强度用平均闪络场强来表示。它是指在规定的试验条件下，用发生闪络的电压除以沿两种介质交界面的泄漏距离或两电极间的垂直距离所得的商。试验条件分为干燥状态、淋雨状态和脏污状态等几类。在这几种状态下得到的临界闪络强度分别简称为干闪强度、湿闪强度和污闪强度。由于介质分界面上的电压分布不均匀，沿面闪络电压比气体或固体单独存在时的击穿电压都低。淋雨状态比干燥状态时的闪络电压低，在潮湿脏污的条件下沿面闪络电压会更明显降低。伏秒特性电工设备绝缘除承受长期工作电压的作用外，还承受暂态过电压的作用。过电压可分为两大类。一类是由于设备遭受雷击造成的或在设备附近发生雷击而感应产生的过电压；另一类是由于电力系统中的操作或发生事故或发生谐振而引起的过电压。过电压的作用时间很短，但过电压的数值却大大超过正常工作电压。放电的发展需一定时间，在持续电压作用下，放电时延对放电电压没有影响；但对于作用时间很短的冲击电压，放电时延的影响则不能忽略。工程中用伏秒特性来表示绝缘在冲击电压作用下的击穿特性。伏秒特性是指在冲击电压波形一定的前提下，绝缘的冲击放电电压与相应的放电时间的关系曲线。伏秒特性由试验确定，其方法为：保持冲击电压波形不变，逐级升高电压。电压较低时，击穿发生在波尾；电压甚高时,放电时间减至很小,击穿可发生在波头。在波尾击穿时，以冲击电压的幅值作为纵坐标，放电时间作为横坐标。在波头击穿时,还以放电时间为横坐标,但以击穿时的电压为纵坐标。在电压较高时完成放电所需时间较短，在电压较低时完成放电所需时间较长。典型的伏秒特性曲线如图所示。图中细线代表冲击电压波形，粗线代表伏秒特性曲线。电动机的绝缘等级电动机的绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级，分A、E、B、F、H级。允许温升是指电动机的温度与周围环境温度相比升高的限度。绝缘的温度等级A级E级B级F级H级最高允许温度（℃）105120130155180绕组温升限值（K）607580100125性能参考温度（℃）8095100120145在发电机等电气设备中，绝缘材料是最为薄弱的环节。绝缘材料尤其容易受到高温的影响而加速老化并损坏。不同的绝缘材料耐热性能有区别，采用不同绝缘材料的电气设备其耐受高温的能力就有不同。因此一般的电气设备都规定其工作的最高温度。人们根据不同绝缘材料耐受高温的能力对其规定了7个允许的最高温度，按照温度大小排列分别为：Y、A、E、B、F、H和C。它们的允许工作温度分别为：90、105、120、130、155、180和180℃以上。因此，B级绝缘说明的是该发电机采用的绝缘耐热温度为130℃。使用者在发电机工作时应该保证不使发电机绝缘材料超过该温度才能保证发电机正常工作。绝缘等级为B级的绝缘材料，主要是由云母、石棉、玻璃丝经有机胶胶合或浸渍而成的。一到夏季，电工们为电动机过热而烦恼。但大家都知道衡量电动机发热程度是用“温升”而不是用“温度”。一些初学者为此在实践中提出了各种问题。例如一台A级绝缘的电动机，温升限度为50℃，那么：1、当气温为15℃而绕组温度为80℃时，电动机能否继续运行?一种回答是，当然行：理由是：虽然温升超过了50℃达65℃，但绕组温度并未超过A组绝缘的最高允许工作温度90℃。而另一种回答是不行，因为温升超过了。2、当气温为45℃（如夏季露天或高温车间）而电动机绕组温度为95℃时。电动机能否继续运行?同样有两种意见：一说不行，而另一说可以。后者理由是铭牌上不是说温升限度为50℃吗?并未超过此值。类似上述问题的产生都是由于对温升、温度、绝缘的耐热及发热与散热的平衡等没有明确的概念所致。一、绝缘材料的耐热等级绝缘材料按耐热能力分为Y、A、E、B、F、H、C7个等级，其极限工作温度分别为90、105、120、130、155、180、及180℃以上。所谓绝缘材料的极限工作温度，系指电动机在设计预期寿命内，运行时绕组绝缘中最热点的温度。根据经验，A级材料在105℃、B级材料在130℃的情况下寿命可达10年，但在实际情况下环境温度和温升均不会长期达设计值，因此一般寿命在15～20年。如果运行温度长期超过材料的极限工作温度，则绝缘的老化加剧，寿命严重缩短。所以电动机在运行中，温度是寿命的主要因素之一。二、温升温升是电动机与环境的温度差，是由电动机发热引起的。运行中的电动机铁心处在交变磁场中会产生铁损。绕组通电后会产生铜损。还有其他杂散损耗等。这些都会使电动机温度升高。另一方面电动机也会散热，当发热与散热相等时即达到平衡状态，温度不再上升而稳定在一个水平上。当发热增加或散热减少时就会破坏平衡，使温度继续上升，扩大温差，则增加散热，在另一个较高的温度下达到新的平衡。但这时的温差即温升已比前增大了。所以说温升是电动机设计及运行中的一项重要指标，标志着电动机的发热程度。在运行中，如电动机温升突然增大，说明电动机有故障，风道阻塞或负荷太重。三、温升与气温等因素的关系由于各地各时的环境温度不相同，因此必须规定标准的环境温度。我国早期设计的电动机均采用35℃，而从1965年后设计的J2、JO2和Y系列电动机则用40℃。对于正常运行的电动机，在额定负荷下其温升应与环境温度的高低无关，且当环境温度低于40℃（或35℃）时，其运行温升也不允许超出铭牌额定值。如一台正在运行的A级绝缘电动机，当环境温度降到10℃时，并不意味着温升允许扩大到80℃。有人认为只要绕组温度不超过规定的90℃即可。这不全对，如负荷未增加，而温升达到80℃，这说明电动机本身出了故障。那么，额定负载下运行的电动机温升是否与气温等因素毫无关系呢：不!是稍有影响的。1、气温下降时，正常电动机的温升会稍许减少。这是因为绕组电阻R下降，铜耗减少。温度每降1℃，R约降0.4%。2、自冷电动机的环境温度每增10℃，则温升增1.5～3℃。这是因为绕组铜损随气温上升而增加。气温变化对大型电动机和封闭电动机影响较大。3、空气湿度升高10%，因导热改善，温升可降0.07～0.38℃，平均为0,19℃。4、海拔以1000m为标准，每升100m，温升增加温升极限值的1%。四、极限工作温度与最高工作温度细心人会看出矛盾：为什么一会儿说A级的极限工作温度为105℃，一会儿又说A级的最高允许工作温度是90℃呢?这与测量方法有关。不同的测量方法，其反映出的数值不同，含义也不一样。1、温度计法其测结果反映的是绕组绝缘的局部表面温度。这个数字平均比绕组绝缘的实际最高温度即“最热点”低15℃左右。该法最简单，在中、小电动机现场应用最广。对低电阻绕组，此法比电阻法准确。由于水银温度计在交变磁场中会因涡流损耗发热，故在交流电动机中使用酒精温度计。2、电阻法其测量结果反映的是整个绕组铜线温度的平均值。该数比实际最高温度按不同的绝缘等级降低5～15℃。该法是测出导体的冷态及热态电阻，按有关公式算出平均温升。3、埋置检测温度计试验时将铜或铂电阻温度计或热电偶埋置在绕组、铁心或其他需要测量预期温度最高的部件里。其测量结果反映出测温元件接触处的温度。大型电动机常采用此法来监视电动机的运行温度。在100～200℃范围内铜或铂电阻温度计较准确，而热电偶不常用。另外，封闭扇冷式电动机用电阻法测得的温度比温度计法测得的高0～15%；防护式高10%～20%。而电阻法与预埋铜电阻检温计相差±5%。综上所述，各种测量方法所测量到的温度与实际最高温度都有差值，不能真正反映出绝缘材料的实际最高温度，因此需将绝缘材料的“极限工作温度”减去此差值才是“最高允许工作温度”。五、电动机各部位的温度限度1、与绕组级接触的铁心温升(度计法)应不超过所接触的绕组绝缘的温升限度(电阻法)，即A级为60℃，E级为75℃，B级为80℃，F级为100℃，H级为125℃。对于封闭式电动机，温度计可插入机座的吊环螺孔与铁心接解。2、滚动轴承温度应不超