竖直壁面条件下常用有机外墙保温材料的火灾行为研究

发布时间：2021-04-26 21:57

　　国家节能减排措施政策的实施促使了各种有机外墙保温材料在外墙的大范围应用。目前国内市场上常用的有机外墙保温材料主要有聚氨酯硬泡（RPU）、膨胀聚苯乙烯泡沫（EPS）和挤塑聚苯乙烯泡沫（XPS）,它们有保温隔热性能好、质轻、施工方便、价格便宜等众多优点,然而有机高分子材料本身易燃,未经阻燃或阻燃不合要求的高分子保温材料一旦发生燃烧,过火很快,同时产生大量有毒有害烟气,是一个重大的安全隐患。近年来火灾事故时有发生,严重威胁了人民生命和财产安全,造成了负面的社会影响。外墙火灾涉及到两个火灾场景：一是由建筑内部火引起的“窗口溢流火”,二是由临近建筑的火灾引起的“临近壁面火”。国内外已经有一些关于EPS、 XPS和RPU火灾性能方面的研究,但到目前为止还缺少这些材料在窗口溢流火和临近壁面火条件下的融化、炭化、点燃、燃烧等火灾行为研究。因此,本文从建筑外墙涉及的两个主要火灾场景入手,设计搭建了外墙保温材料火灾行为测试平台,研究了窗口溢流火和临近壁面火对外墙的加热作用,进而研究了常用有机高分子外墙保温材料的火灾行为。在溢流火条件下对外墙的加热行为研究方面,通过一系列实验,侧重研究了不同开口工况下溢流火... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：153 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 常用有机外墙保温材料分类
        1.1.2 常用有机外墙保温材料火灾危害
        1.1.3 常用有机外墙保温材料火灾特性
    1.2 相关研究现状
        1.2.1 材料自身燃烧特性研究
        1.2.2 溢流火与临近壁面火研究
        1.2.3 火蔓延行为研究
        1.2.4 相关测试标准与实验台设计
    1.3 研究目标和思路
    1.4 本文章节安排
    本章参考文献
第2章 实验装置介绍
    2.1 引言
    2.2 标准测试装置和平台
        2.2.1 热重分析仪
        2.2.2 锥形量热计
        2.2.3 全尺寸热释放速率实验台
        2.2.4 耗氧法测量热释放速率原理
    2.3 外墙保温材料火灾行为测试平台
    2.4 测量仪器及系统介绍
        2.4.1 水冷热流计及冷却水系统
        2.4.2 热电偶测温系统
        2.4.3 数据采集系统
        2.4.4 红外热像仪
        2.4.5 摄像机
        2.4.6 电子天平
        2.4.7 风速仪
    2.5 本章小结
    本章符号
    本章参考文献
第3章 溢流火对外墙的加热行为
    3.1 引言
    3.2 实验工况
    3.3 实验结果与分析
        3.3.1 燃烧状态
        3.3.2 火焰高度和温度分布
        3.3.3 溢流火焰对外墙热流强度
    3.4 本章小结
    本章符号
    本章参考文献
第4章 临近壁面火对外墙的加热行为
    4.1 引言
    4.2 实验工况
    4.3 实验结果与分析
        4.3.1 实验可重复性分析
        4.3.2 热释放速率和质量损失速率
        4.3.3 火焰高度
        4.3.4 对外墙的热流强度分布
    4.4 本章小结
    本章符号
    本章参考文献
第5章 聚氨酯硬泡保温材料火灾行为
    5.1 引言
    5.2 实验工况
        5.2.1 锥形量热计实验工况
        5.2.2 大尺寸实验工况
    5.3 锥形量热计实验结果和分析
        5.3.1 热释放速率
        5.3.2 点燃特性参数
    5.4 大尺寸实验研究
        5.4.1 聚氨酯硬泡受热燃烧特性
        5.4.2 聚氨酯硬泡竖向火蔓延速度
    5.5 聚氦酯硬泡竖向火蔓延的数值研究
        5.5.1 数值模型描述
        5.5.2 编程与求解
        5.5.3 数值模型结果分析
    5.6 小章小结
    本章符号
    本章参考文献
第6章 聚苯乙烯泡沫保温材料火灾行为
    6.1 引言
    6.2 锥形量热计实验
    6.3 热分析研究和失重速率预测
        6.3.1 热分析动力学
        6.3.2 失重速率预测
    6.4 大尺寸实验研究
    6.5 本章小结
    本章符号
    本章参考文献
第7章 结论与展望
    7.1 本文主要结论
    7.2 主要成果和创新点
    7.3 研究展望
致谢
在读期间完成的学术论文与取得的其他研究成果


【参考文献】：
期刊论文
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[3]当前建筑节能外墙外保温施工中防火安全应注意的几点问题[J]. 陈丹林,宋长友,季广其,樊旭辉.  建筑科学. 2008(02)
[4]热像仪定标函数的研究[J]. 杜志辉.  红外技术. 1994(01)
[5]室内火灾时通风状况对燃烧速率的影响[J]. 霍然,姜冯辉,向明.  中国科学技术大学学报. 1991(04)



本文编号：3162185