２０１０年第６期 ４８ Ⅵ ．ｇｄｃｈｅｍ．ｃｏｍ 第３７卷总第２０６期 几类建筑材料的燃烧热值的探讨 张阳 ，刘志鹏 ，代培刚１ｔ陈英杰 ，石德芝 （１．广东省产品质量监督检验中心，广东广州５１０３３０； ２．华南理工大学南校区化学教学实验中心，广东广州５ １０００６） 【摘要】建筑材料的燃烧热值是表征建筑材料潜在火灾危险性的重要参数，是计算建材燃烧释放热量和火灾荷载必不可少的基础数据。文章 用氧弹量热仪通过“香烟法”对几种常用建筑材料的燃烧热值进行测试，并对其试验数据进行对比分析，试验结果表明不ｌ朝毫筑材料的燃烧热 值差别很大，即使同种建筑材料之间也会因为其成分的差异存在比较大的差异文章旨在为建筑材料在建筑设计防火规范中的应用提供参考。 【关键词】燃烧热值；总热值；氧弹量热仪；建筑材料 【中图分类号】ＴＱ 【文献标识码ｌＡ ［文章编号］１００７－１８６５（２０１０）０６．００４８－叭 Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｈｅａｔ Ｖａｌｕｅ ｏｆ Ｓｅｖｅｒａｌ Ｔｙｐｅｓ ｏｆ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｚｈａｎｇ Ｙａｎｇ ，Ｌｉｕ Ｚｈｉｐｅｎｇ ，Ｄａｉ Ｐｅｉｇａｎｇ ，Ｃｈｅｎ Ｙｉｎｇｊｉｅ ，Ｓｈｉ Ｄｅｚｈｉ ｆ １．Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｔｅｓｔ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ．Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５ １ ０３３０：２．Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅａｃｈｉｎｇ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｓｏｕｔｈ Ｃａｍｐｕｓ ｏｆ ＳＣＵＴ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５ １ ０００６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃａｌｏｒｉｃ ｖａｌｕｅ ｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏ￣ａｎｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｉｒｅｆ ｈａｚａｒｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｉｓ ａｎ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｂａｓｉｃ ｄａｔａ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｈｅａｔ ａｎｄ ｆｉｒｅ ｌｏａｄ Ｕｓｉｎｇ ｏｘｙｇｅｎ ｂｏｍｂ ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ ｔｏ ｔｅｓｔ ｃａｌｏｒｉｃ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｓｅｖｅｒａｌ ｃｏｍｍｏｎ ｃｏｎｓｔｕｃｔｉｏｎ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｂｙ‘‘ｃｉｇａｒｅｔｔｅ ｍｅｔｈｏｄ”，Ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｔｈｅｉｒ ｔｅｓｔ ｄａｔａ，ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗｅｒｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃａｌｏｒｉｃ ｖａｌｕｅ，ａｎｄ ｅｖｅｎ ａ ｔｙｐｅ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌ ｗａｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｖａｌｕｅ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆｖａｒｉｏｕｓ ｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ａｉｍｅｄ ｔｏ ｓｕｐｐｏ￣ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍａｔｅｒｉａｌｓ’ａｐｐｌｙｉｎｇ ｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆｆｉｒｅ ｓａｆｅｔｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｌｏｒｉｃ ｖａｌｕｅ；ｔｏｔａｌ ｃａｌｏｒｉｃ ｖａｌｕｅ；ｏｘｙｇｅｎ ｂｏｍｂ ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ；ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌｓ １测定建筑材料燃烧热值的意义 建筑材料的燃烧热值是表征建筑材料潜在火灾危险性的 重要参数，是计算建筑材料燃烧释放热量和火灾荷载必不可少 的基础数据。热值是材料的自然属性，与材料的外形尺寸和使 用状态等不相关，可用于评价建材制品潜在的火灾荷载，是评 价燃烧性能分级的试验方法之一。氧弹量热仪是测定物质燃烧 热值的常用设备。但由于国产设备的精确度不尽人意，文章正 是按照ＧＢ／Ｔ１４４０２—２００７建筑材料及制品的燃烧性能燃烧热值 的测定，利用德国进１３的全自动ＩＫＡＣ５０００氧弹量热仪（见图１）来 对以下几类建筑材料进行测定。将原有的环境影响因素、辅助设 备的技术要求、水当量的缺点、以及氧气初始压力等由于仪器本 身造成的误差大大减小。使其数值稳定准确，重复性大大提高。 对２个备用的试验进行试验时，则按上述的规定准备２个样。即 就是说对于同一制品，最多对５个试样进行试验。 对于非匀质制品，应计算每个单独组分的总热值，或以组 分的面密度将总热值用ＭＪ／ｍ 表示。用单个组分的总热值和面 密度计算非匀质产品的总热值 ３试验结果与对比分析 表１ 建筑材料燃烧热值之一 Ｔａｂ．１ Ｏｎｅ ｏｆ ｃａｌｏｒｉｃ ｖａｌｕｅ ｃｏｎｓｔｒｕＪｉｏｎ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＭＪ．ｋｇ’ ２试验部分 图１ ＩＫＡＣ５０００氧弹量热仪 Ｆｉｇ．１ ＩＫＡＣ５０００ ｏｘｙｇｅｎ ｂｏｍｂ ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ 尸ＣＳ：—Ｅ（ｒｍ Ｔｉ＋ｃ）－ｂ —ｍ 对于均匀制品，应进行３次试验。如果单个值的离散符合， 则试验有效，该制品的热值为这３个测试结果的平均值。如果 试验结果不能满足有效性的要求，则需要对两９１＂２个试样进行 试验。在这５个试验结果中，去除最大值和最小值，用余下的３ 个值取其平均值。如果测试结果的有效性不满足上述的规定要 求，应重新制作试样，并重新进行试验。如果分级试验中需要 ［收稿日期】２０１０－０４—２４ ［作者简介］张阳（１９８１一），男，陕西人，本科，项目工程师，主要从事防火材料及消防产品的检测。 （下转第５０页） 广５０ 东化工 ｗｗｗ．ｇｄｃｈｅｍ．ｃｏｍ ２０１０年第６期 第３７卷总第２０６期 试中试技术开发的投入可控制在２０００万以内，一套万吨级工 业装置投资应在１亿元左右。 铺骨、刺拥 ２．２成长期 与一般化学品和精细化学品不同， 己内酯成长期自中试 开发期就开始成长，以一套２００ ｔ／ａ中试装置为例，年中试产 品利润可达到１００万元左右，由于国内尚未有市场供给，只要 能形成稳定品质供应，该产品成长期会较短，一般在中试开发 和工业装置建设期的１－３年内，加之国内环保的不断强 化，该成长期还会缩短。 ＼ 销售曲 ． ２．３成熟期 己内酯成熟期受国家环保、进入门槛、原料供应、 市场需求、产品应用领域、同业竞争者、替代品等多因素影响， 综合分析，作为制备生物可降解产品聚己内脂的直接原料，保 守估计 己内酯成熟期应在３０年以上，在成熟期内可形成 １００亿／年左右的市场空间。 Ｉ／／，＼ ＼ 润曲线 时 成 熟 期 衰 退 期 引 进 期 成 长 期 、＼＼【／ 开 发 期 ２．４衰退期 同质廉价替代品的出现和市场的无序竞争将是 己内酯 衰退期出现的重要诱因，作为一个精细化学品，一旦进入衰退 期，其整个生命周期很快就会在３－５年结束。 图３精细化学品行业生命周期曲线图 Ｆｉｇ．３ Ｌｉｆｅ ｃｙｃｌｅ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｉｆｎｅ ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ３结论 开发了一种以环己酮、丙酸和Ｈ２０２为原料的 己内酯的 生产工艺，开发的过氧丙酸稳定剂和带水剂提高了产品稳定性 和制备过程的安全。 己内酯具有开发期长，成熟期长，在成熟期利润高。 参考文献 ［１］彭志斌，邓琼．￡一己内酯技术开发． ［２］雷蒙德・弗农（ＲａｙｍｏｎｄＶｅｒｎｏｎ） 产品周期中的国际投资与国际贸易》 （本文文献格式：侯湘湘．ｆ一已内酯制备及其生命周期分析 ［Ｊ］．广东化工，２Ｏｌｏ，３７（６）：４９－５０） （上接第４８页） 表２建筑材料燃烧热值之二 Ｔａｂ．２ Ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｈｅａｔ ｖａｌｕｅ ｏｆｂｕｒｎｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＭＪ・ｋｇ‘ 材料，如岩棉板和矿棉板可用作吊顶材料，起隔音保温作用； 珍珠岩制品广泛用于防火门的生产。 ４结论 通过对以上几种建筑材料燃烧热值进行测试和分析，得出 以下结论： （１）胶黏剂和木纤维等有机材料燃烧热值非常高，具有很 大的火灾危险性，应当引起建筑防火设计和使用部门的关注和 高度重视。 （２）对于同种建筑材料其生产厂家不同，成分含量不同也 会呈现出较大的燃烧热值差异，有些大于２ ＭＪ／ｋｇ，所以有火 灾危险性。 （３）硅钙板、石膏板、珍珠岩、岩棉板等这类无机建筑材 料，热值一般都在２ ＭＪ／ｋｇ以下，铝蜂窝等金属材料的燃烧热 值一般也很低。 （４）个别材料有时会出现燃烧热值为负值的情况，这表明材 料在燃烧过程中发生吸热反应，这类材料一般不具火灾危险性。 试验对以下２６种建筑材料的燃烧热值进行检测，每种建材 均随机试样进行试验，每种试样都进行３－５次试验，试验结果 见表１和表２。表２中酚醛和木纤维的燃烧热值非常高，燃烧热 值均在１０ ＭＪ／ｋｇ以上，具有相当高的火灾危险性，应当引起建 筑防火设计和使用部门的关注和高度重视。这是因为酚醛和木 纤维中有机物含量都非常高，本身就属于易燃物。这类材料在 建筑结构中一般不单独使用，常以复合制品的形式出现在结构 中。如酚醛复合材料有酚醛铝箔夹芯板、酚醛纤维制品等。它 的热值的高低取决与各组分的含量，特别是酚醛含量，酚醛含 量越高，其燃烧热值也越高。玻璃棉、喷涂棉和胶粘剂由于都 含有有机胶，热值也较高，而且这类材料中胶含量越高其热值 也越高。因此使用过程中有防火要求时应控制其胶含量，以达 到热值的标准指标要求。硅钙板、石膏板、珍珠岩、岩棉板等 的热值一般在２ ＭＪ／ｋｇ以下，这些材料属无机材料制品，燃烧 热值一般较低，甚至有时会出现燃烧热值为负值的情况，这是 因为试样在燃烧过程中发生了吸热反应。这类材料可用做防火 参考文献 【１］ＣｈａｒｌｅｓＡＨａｒｐｅｒ．建筑材料防火手册［Ｍ】．北京：化学工业出版社，２００６： １７．２３． 【２］中华人民共和国．ＧＢ／Ｔ ２０２８５—２００６ 材料产烟毒性危险分级》 【Ｓ］．中国，２００６． ［３冲华人民共和国．ＧＢ８６２４—２００６ 建筑材料及制品的燃烧性能分 级》［Ｓ】．中国，２００７． ［５］霍然。袁宏永．性能化建筑防火分析与设计［Ｍ】．合肥：安徽科学技术 出版社，２００３：１４—３３． ［６］李玲利，刘海波，宋建伟，等．常用建筑材料的燃烧热值浅析【Ｍ】．检 验认证，２００９：２７—４５． （本文文献格式：张阳，刘志鹏，代培刚。等．几类建筑材料 的燃烧热值的探讨［Ｊ】．广东化工。２０１ ０，３７（６）：４８）
