防火材料烟密度测试

防火材料烟密度测试是评估材料在燃烧或分解时产生烟雾浓度的关键方法，其核心目的是量化火灾中烟气的产生特性，包括烟气产生量、透光率、毒性及蔓延特性，为材料防火性能分级和安全应用提供科学依据。以下是测试的核心要点：

测试目的

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，逃生难度增加。

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，评估对人员健康的威胁。

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。

核心测试标准

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）。

主要测试方法

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）。

缺点：成本极高（需专用试验室），周期长（通常数周）。

烟密度性能分级

中国GB 8624-2012分级

B1级（难燃）：烟密度等级Ds≤75，透光率T≥25%，适用于建筑内墙装饰板、防火门芯板。

B2级（可燃）：烟密度等级Ds≤150，透光率T≥10%，适用于普通塑料地板、广告板。

B3级（易燃）：烟密度等级Ds>150，透光率T<10%，jinxian工业非防火场景使用。

欧洲EN 13501-1分级

s1级（极低产烟）：烟密度等级Ds≤50，透光率T≥50%，适用于医院、学校等高安全要求场景。

s2级（低产烟）：烟密度等级Ds≤150，透光率T≥10%，适用于公共建筑疏散通道。

s3级（高产烟）：烟密度等级Ds>150，透光率T<10%，jinxian工业非防火场景使用。