娱乐场所装饰材料火灾危险性分析

陈 娇

（太原工业学院环境与安全工程系，山西太原030008)

1 装饰材料火灾危险性参数获取与分析

以某KTV为研究对象，对其进行装饰材料的取样调查。该场所装饰物有壁纸、门、沙发、液晶电视、音响、沙发、茶几、灯光设备、地板砖、电气线路等，其中门采用了阻燃处理，茶几和地板瓷砖为不燃物，所以存在燃烧危害性的装饰材质主要为壁纸（主要为PVC）、沙发表面材质、电视和音响表面塑料材质（主要为ABS 工程塑料）以及电路线路包裹材质，均为可燃固体物质，其火灾危险性参数主要为熔点和燃点、热分解温度、自燃点、比表面积、氧指数等[5-6]，再参考其他学者的研究经验[7-8]，本文主要从烟密度、热分解温度以及燃烧速度三个方面分析该场所饰材料的火灾危险性。

1.1 烟密度实验

1.1.1 样品制备

利用JCY-2 型建筑材料烟密度测定仪进行烟密度的测定。ABS 工程塑料、沙发表面材质、PVC壁纸三种装饰材料的样品尺寸，见表1（要求：无毛边、无倒刺，表面及周边光滑，尺寸标准）。

表1 烟密度材料尺寸

1.1.2 实验结果

通过实验测得三种材料的烟密度曲线，见图1。每种材料进行3 次平行实验，测得最大烟密度值MSD和烟密度等级SDR，并取3次平均值为材料的最后结果，见表2。

图1 烟密度曲线

图1可以看出，三种材料从燃烧开始到达到最大烟密度时间段很短，说明三种材料的燃烧速度快，阻燃性较差。其中ABS工程塑料燃烧产生的烟浓度最大，沙发表面材质烟浓度次之，PVC 壁纸燃烧产生的烟浓度最小。

表2 烟密度实验MSD和SDR值

比较最大烟密度值（MSD）可得：ABS工程塑料最大烟密度值约是沙发材质的2 倍，PVC 壁纸的5倍。相对其他两种材质来说，在火灾发生时，ABS工程塑料烟气危害是最大的，需要重点防范。

1.2 水平垂直燃烧实验

1.2.1 样品制备

（6）管理功能薄弱。多数平台把重点放在实验项目的虚拟仿真技术上，而对仿真实验平台的管理功能研发投入精力较少，导致管理功能较弱。学生的实验预习、预约、操作、记录、书写报告、提交成果，教师的实时审批、监管、指导、批阅等各环节都应在仿真平台中实时进行，平台不仅要有仿真试验功能，更应具有实验全过程实时管理功能，这样才能更好的提高实验教学质量。

由于沙发表面和PVC 材质较软，无法用水平法进行实验，此处仅对ABS 工程塑料板的线性燃烧速度进行测定。实验采用UL94 标准中的水平法，试样为ABS 工程塑料板（全名叫丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物），取试样品的尺寸为125 mm×13 mm×0.6 mm，在距点燃端25 mm 和100 mm 处各做好标记。保证样品切割光滑，便面完整干净，周围不存在毛边、倒刺等情况。制作3 块样品，观察样品燃烧现象，计算样品的线性燃烧速度。

1.2.2 实验结果

样品燃烧火焰为明黄色火焰，且燃烧过程中伴随有黑烟产生；样品燃烧速度较快，燃烧过程中有滴落现象；样品燃烧完成以后，实验仓箱内有刺激性气味存在。

UL94 标准适用于塑料水平法测试的燃烧等级为HB 等级：厚度为3～13 mm 的样品，燃烧速度小于40 mm/min；厚度小于3 mm的样品，燃烧速度小于70 mm/min 或者样品在100 mm 的标志前熄灭[9]。根据UL94标准，ABS工程塑料属于可自撑材料。

ABS工程塑料的线性燃烧速度V（mm/min）为：

式中：L为试样的燃烧长度，mm；t为试样的燃烧时间，s。

ABS 样品线性燃烧测试实验结果，见表3。ABS工程塑料的燃烧时间为余焰时间和余灼时间的总和，燃烧距离为完全燃烧。其中，ABS 工程塑料的余灼时间很短，基本不考虑。

可见，ABS 工程塑料线性燃烧速度远远大于UL94 标准中规定的线性燃烧速度，且材料燃烧过程中有滴落情况发生，滴落物燃烧时间较长，足以引起下方海绵垫的燃烧，也不符合标准中的相关规定。

1.3 热分析实验

热分析实验仪样品为粉末状或细小颗粒状，坩埚天平称取范围为1 mg～200 mg。将PVC 壁纸、ABS工程塑料和沙发材质制作成颗粒状，并分别取100 mg 进行实验，得到这三种材料的TG 曲线。现以PVC壁纸TG曲线（见图2）为例进行分析。

图2 PVC材料TG图

图2可以看出，PVC材料样品在257.4℃开始发生第一次热分解，到367.7℃时，第一次热分解结束。在第一阶段热分解过程中，PVC样品质量变化为63.3 %。然后，PVC 样品在424.4℃时发生第二次热分解过程，到568.5℃时结束第二阶段的热分解，期间质量损失了36.6 %，使样品完全燃烧分解。由TG图可知，PVC样品的熔点在257℃左右。

同理可得，ABS工程塑料和沙发材质的相关数据，见表4。

表4 材料热分解表

从表4可以看出材料的起始热分解温度由小到大顺序为：PVC壁纸＜沙发材质＜ABS工程塑料。说明最容易分解的是PVC壁纸，其次是沙发材质，最后是ABS工程塑料。

2 改进意见

通过使用烟密度、水平垂直燃烧及热分析对ABS工程塑料、沙发材质和PVC壁纸三种材料进行的实验研究，对娱乐场所装饰材料提出如下几条建议：

（1）热分析实验得出，三种材料的熔点大小比较是PVC壁纸＜沙发材质＜ABS工程塑料，且熔点温度都在400℃以下，在火灾现场这个温度很容易达到，所以其热稳定性较差。而PVC壁纸和沙发材质在娱乐场所应用非常普遍。一旦着火，火灾极易蔓延，造成大量的人员伤亡或财产损失。因此，建议使用阻燃性能更好的PVC壁纸和沙发材质，同时加大对场所烟火的控制，防止火灾的发生。

（2）水平垂直燃烧实验得出，ABS 工程塑料燃烧速度很快。因此，电气设备散热部分与易燃材料应保持安全距离，防止因散热不足导致电器火灾。

（3）烟密度实验得出，ABS 工程塑料燃烧产生烟雾总量最多，沙发材质产生的烟总量次之，这两种材料燃烧烟雾都比较刺鼻，极易造成室内人员的昏迷，同时加大了火灾救援行动的难度。因此，建议使用产烟量更小的装饰材料，同时增加通风设备，提高室内的通风率。