ASTM E119 建筑结构和材料防火测试的标准测试方法

美国材料与试验协会 (ASTM) 制定的《ASTM E119 建筑结构与材料防火测试标准测试方法》标准，描述了适用于建筑物砌体单元和结构材料复合组件的测试方法，包括承重墙、其他墙体及隔墙、柱子、梁、托梁、楼板以及用于楼板和屋顶的复合楼板和梁组件。该标准也适用于构成竣工建筑物永久组成部分的其他组件和结构单元。

本标准中定义的分类旨在记录整个暴露期间与特定火灾测试条件的比较性能，并不旨在解释为确定在其他条件下或火灾暴露后使用的适用性。

该标准用于测量和描述材料、产品或组件在受控条件下对热和火焰的响应，但并未涵盖实际火灾条件下材料、产品或组件的火灾危险或火灾风险评估所需的所有因素。

这些测试方法规定了用于比较建筑结构组件测试结果的标准火灾暴露。这些测试结果是评估建筑结构和组件预测防火性能的重要因素。要应用这些测试结果来预测实际建筑结构的性能，需要对测试条件进行评估。

这些测试方法旨在评估在预定的测试暴露期间，指定类型的结构元素能够抑制火灾、保持结构完整性或同时表现出这两种特性的时间。

该测试将试件暴露在标准火焰中，并在规定的时间内达到特定的温度。必要时，在火焰暴露之后，还要按照 ASTM E2226 使用指定的标准消防水带喷射水流。该测试提供了可比结构构件在这些火焰暴露条件下的火灾测试响应的相对测量值。由于火灾条件会随着火灾荷载的数量、性质和分布、通风、隔间大小和配置以及隔间的散热性能的变化而变化，因此暴露情况并不代表所有火灾条件。由测试条件或试件结构（例如尺寸、材料和组装方法）引起的变化也会影响火灾测试响应。出于这些原因，有必要评估这些变化是否适用于现场结构。

本标准规定：

• 对于墙壁、隔墙、地板或屋顶的测试样品，
  • 热传导测量
  • 测量热气通过测试样品的传输情况。
  • 对于承重元件，测量试验样品在试验过程中的承载能力。
• 对于梁和柱等单个承重构件，考虑端部支撑条件（即固定或非固定）测量试验暴露下的承载能力。

但该标准并未规定：

• 有关使用与测试不同的组件或长度生产的测试样本的性能的信息。
• 评估测试样品产生烟雾、有毒气体或其他燃烧产物对火灾危险的贡献程度。
• 测量对烟雾或燃烧产物通过测试样品的控制或限制程度。
• 模拟建筑元素之间连接处的火灾行为，例如楼板与墙壁或墙与墙壁之间的连接处。
• 测量测试样品表面的火焰蔓延。
• 除非测试结构另有规定，否则测试样品上的常规开口（例如电源插座、水管）对耐火性能的影响。ASTM E814 也适用于防火材料的测试。

简而言之，ASTM E119 防火测试是一种用于评估建筑组件和组件耐火性能的标准化测试方法。作为众多防火测试标准之一，该测试用于测量建筑材料（例如墙体、隔墙、屋顶或地板）在特定时间内承受火灾的能力。防火测试结果可为建筑规范制定者、建筑师、工程师和建筑专业人士提供宝贵的信息。

测试有助于确保建筑组件和组件符合所需的消防安全标准，并在发生火灾时为居住者和财产提供一定程度的保护。它有助于设计和建造防火建筑，从而制定有效的防火、控制和疏散策略。

为了进行这项测试，多个建筑构件在模拟真实火灾场景的温度和火灾条件下均匀暴露于火中。该测试评估两项关键性能标准，包括：

• 耐火性：保留火和热
• 结构完整性：测试期间承载能力

火灾暴露时间通常为45分钟至数小时，具体取决于测试的防火等级。受试材料的火焰穿透力、暴露侧温升、结构稳定性和防火屏障完整性等因素均需监测。此外，还需评估材料在首次临界失效点之前的耐火持续时间。

在 ASTM E119 防火测试中，建筑构件的耐火性能通过合格/不合格标准进行评估。这些标准在评估被测材料的性能并确保其符合消防安全标准方面发挥着至关重要的作用。

在 ASTM E119 测试期间，会记录以下时间关键事件。通过/失败（组件的耐久时间）是指以下事件首次发生的时间：

• 所有未暴露表面热电偶位置的平均温度上升至高于环境温度 121 度。
• 任何非暴露表面热电偶位置的温度都会上升到高于环境温度 153 度。
• 在使用结构钢构件的组件中，结构钢构件上的最高温度超过 593 度。
• 在测试样品未暴露的表面上观察到任何火焰。
• 烟雾和气体排放的温度足够高，可以点燃样品未暴露表面的棉质废料。
• 承重组件在暴露过程中无法承受施加的荷载。在大多数情况下，ASTM E119 测试需要进行额外评估，即对组件进行软管水流测试以确定其耐火等级。

成功符合标准的组件能够证明其能够在规定的时间内承受火灾，且不会损害其完整性或助长火势蔓延。然而，具体的合格/不合格标准可能因测试的防火等级和适用的建筑规范而异。

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