ISO 5658 防火测试 - 火焰蔓延

国际标准化组织（ISO）发布的“ISO 5658 火灾反应测试 - 火焰蔓延”标准由以下以同一标题发布的小节组成：

• ISO 5658-1 第 1 部分：火焰蔓延指南”提供了火焰蔓延测试的指导。该标准描述了火焰蔓延的原理，并对不同的火焰蔓延机制进行了分类。

火焰蔓延测试旨在测量点火源加热区域外的燃烧过程（明火、辐射或过热），从而有助于了解火灾如何从其初始中心蔓延。该概念涉及火焰在起火点或空间（即火灾的起始/点火点/区域）内的蔓延。

火焰蔓延测试在表征火焰蔓延过程的特定条件下差异很大。这些条件包括：

• 热攻击强度和点火源面积
• 测试样本的方向（例如，通常定义为垂直、水平和倾斜）
• 测试样品附近的通风
• 火焰传播模式

表面的可燃性是许多法规关注的首要问题。例如，建筑物中主要的房间表面是墙壁或天花板上使用的易燃衬里，以及地板覆盖物。类似的火焰蔓延效应也可能发生在运输工具（例如轮船、火车、飞机和公共汽车）的表面。为了理解实验室测试在评估此类危害中的作用，必须结合火灾的主要影响因素进行考量。

天花板是火势蔓延非常迅速的地方，对火灾危险性影响巨大。为了最大限度地降低火灾危险，通常应在天花板上安装最不易燃的材料。这一点尚无统一的共识，一些研究得出了相反的结论。在几乎所有火灾场景中，火焰沿天花板蔓延都是风助燃的，这意味着气流和火焰蔓延的方向相同。

在常见的火灾场景中，靠近火源的墙壁火焰会向上蔓延（风力驱动）。在墙壁的其他部分，火焰会向下蔓延（逆流），因为夹带的空气会逆着火焰传播的方向向上移动。然而，很大一部分墙壁可能会因为浸入天花板下方形成的热气层而被直接点燃。这种点火过程根本不涉及火焰传播，但天花板的易燃性会直接加速火焰蔓延。

房间内地板上的火焰蔓延通常非常有限，直到火灾后期才有所缓解。然而，走廊地板上的火焰蔓延可能是一个严重的问题。这种火焰蔓延通常是由于房间内火焰冲击相邻走廊并点燃地板引起的。走廊通常具有主要的气流方向。火焰可以顺风或逆风方向蔓延。通常，走廊地板材料中的火焰会同时沿两个方向蔓延。

原则上，需要两种不同的实验室规模测试方法来模拟两种根本不同的火焰传播过程：风助传播和逆流传播。这两种过程中的火焰蔓延速度并不相似。风助传播往往更快，因为可能存在大量纯可燃火焰尖端，而逆流方向上材料的加热仅限于非常小的加热区域。然而，研究表明，没有必要专门进行风助传播测试。

理论和经验均表明，在确定样品的热释放速率和可燃性行为后，通常可以直接预测风助火焰蔓延。这些预测采用 ISO 5660 标准方法（热释放速率）和 ISO 5660-1 或 ISO 5657 标准（可燃性）进行。

• ISO 5658-2 第 2 部分：垂直结构建筑产品的横向蔓延测试描述了一种测量火焰沿垂直放置产品样品表面横向蔓延的测试方法。该方法提供的数据适用于比较主要用作墙体外露表面的平面材料、复合材料或组件的性能。

本标准适用于在受控实验室条件下，在引燃火焰存在下暴露于辐射热的材料、产品或组件的性能测量和表征。不应单独用于表征或评估材料、产品或组件在实际火灾条件下的火灾危险性或火灾风险。

原则上，该测试方法包括将已处理好的样品暴露于特定辐射热通量场中，并测量其点火时间、火焰横向蔓延和最终熄灭。将测试样品垂直放置在燃气辐射板附近，并暴露于特定辐射热通量场中。将引燃火焰放置在样品较热端附近（但通常不接触），以点燃从表面散发出的挥发性气体。

点火后，记录任何形成的火焰锋面，并记录火焰锋面沿样品长度水平行进不同距离所需的时间。结果以火焰传播距离与时间的关系、火焰锋面速度与热流的关系、熄灭时的临界热流以及持续燃烧的平均热量来表示。

• ISO 5658-4 第 4 部分：使用垂直方向试样进行火焰垂直蔓延的中尺度测试描述了一种用于测量垂直方向产品试样上火焰垂直蔓延（上下）的中尺度测试方法。此外，还可以测量火焰的横向蔓延。

本标准提供的数据适用于比较建筑应用中用作墙体外露表面或其他垂直方向产品的材料、复合材料或组件的性能。某些具有异形表面的产品也可采用符合产品最终使用条件的改进程序进行测试。

向上火焰蔓延并不局限于垂直表面。人们认识到，在没有任何外部通风的情况下，与水平面成大于20度角的表面，也可能会发生一种复杂的向上风动火焰蔓延形式。这种火焰蔓延既可能发生在平坦的倾斜表面，也可能发生在阶梯状表面（例如楼梯）。在这些情况下，火焰蔓延速度会非常快，并对楼梯等逃生路线造成严重问题。在评估阶梯状或倾斜表面材料时，使用垂直火焰蔓延测试可能比样品水平放置的测试更合适。

本标准适用于在受控实验室条件下，测量和表征材料、产品、复合材料或组件在非撞击式引燃火焰存在下对辐射热的响应特性。热源可以被认为是封闭空间内单个燃烧物体，例如垃圾桶或软垫椅子，这种场景通常被认为在火灾早期发展阶段有效。

本标准不应单独用于描述或评估材料、产品、复合材料或组件在实际火灾条件下的火灾危险或火灾风险。

原则上，该测试方法包括将已调节好的垂直放置的样品暴露于单一且明确限定的辐射热通量场中，并测量点火时间、火焰垂直蔓延，并在适当情况下观察火焰蔓延的其他影响，例如火焰滴落或飞溅以及横向蔓延。将测试样品垂直放置在燃气辐射板附近，该辐射板的底面暴露于限定的辐射热通量场中。将非冲击式管线引燃器放置在样品辐射区域上方，以点燃从表面散发出的挥发性气体。

点火后，记录任何形成的火焰锋面，并记录火焰锋面垂直蔓延穿过样品高度所需的时间，并计算不同距离。结果以点火时间和火焰蔓延距离（随时间变化）表示。如有需要，还可以测量质量损失、热释放和烟雾数据。

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