DIN 4102-14-1990 Fire behaviour of building materials and elements determination of the burning behaviour of floor covering systems using a radiant heat source《建筑材料和构件的耐燃性能 用热辐射器测定.pdf

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1、DK 699.81 : 621.644: 692.535 : 614.841.332 DEUTSCHE NORM Mai 1990 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen Bodenbelge und Bodenbeschichtungen Bestimmung der Flammenausbreitung bei Beanspruchung mit einem Wrmestrahler c c a n c t c - a 5 a C E E : .+ + * L c “ 1 “ - a L f z a 5 E a a c E “ .c C C

2、c c a I E L 0 r o E C C “ L - r - a z a : T 4 7 L a - DIN 4102 Teil 14 Fire behaviour of building materials and components; floor coverings and floor coatings: determination of rate of flame spread using a radiant heat source Comportement au feu des matriaux et elements de construction; revtements e

3、t enduits pour sol; determination de la propagation des flammes par application dune source de chaleur rayonnante Mae in mm Allgemeintoleranzen: DIN 71 68-m Inhalt Seite . 1 2 Begriffe 1 2.1 Brennstrecke . 1 2.2 Strahlungsprofil . 1 2.3 Kritische Strahlungsintensitt . 3 Kurzbeschreibung des Verfahre

4、ns . 4 Bezeichnung . 2 5 Gerte . 2 5.1 Aufstellung, Ei 5.2 Prfkammer . . . 5.3 Strahler . 5.4 Probenhalter 2 5.5 Zndbrenner 2 5.7 Megerte 5.7.1 Megert fr die Temperatur . 2 5.7.2 Strahlungsmegerte 2 5.7.3 Lichtmestrecke 3 5.7.4 Zeitrnegert . 3 5.7.5 Kalibrierprobe . 3 5.6 Absaugvorrichtung 1 Zweck D

5、ie in dieser Norm beschriebene Brandprfung dient dazu, die Flammenausbreitung, die kritische Strahlungsintensi- tt sowie die Rauchentwicklung von Bodenbelgen bzw. -beschichtungen bei Beanspruchung mit einem Wrme- strahler zu ermitteln. Die Ergebnisse werden der Einrei- hung der Bodenbelge bzw. -besc

6、hichtungen in die Bau- stoffklasse B1 nach DIN 4102 Teil 1 zugrundegelegt.) 2 Begriffe 2.1 Brennstrecke Brennstrecke ist die Strecke zwischen Probennull-Linie und dem vordersten Punkt (in Abbrandrichtung) der Probe, aus dem Flammen austreten. Der Flammenaustrittspunkt der Probe wird durch Beobachtun

7、g whrend der Prfung festge- stellt. Die Brennstrecke ist nicht immer identisch mit der zer- strten Lnge. Diese kann durch schmelzen, Sintern,Verkoh- len oder Glimmen grer sein als die Brennstrecke. Die Pro- bennull-Linie liegt in iOmm Abstand von der Innenkante des Probenhalters an der heien Seite d

8、er Probe. Seite 6.1 Probentrgerplat . 3 6.2 Anzahl und Mae der erforderlichen Probekrper 3 6.3 Aufbau der Probekrper . 3 6.4 Vorbehandlung der Probentrgerplatten und Probe- 7 Durchfhrung 7.1 Vorbereitung der Prfkammer . 7.2 Brandversuche 3 8 Versuchsauswertung 4 6 Probekrper . . 3 8.1 Allgemeines .

9、.4 8.2 Kritische Strahlungsintensitt 4 8.3 Rauchentwicklung . 4 9.1 Hufigkeit 9 Kalibrierung 4 9.2 Einstellung des thermisch Zustandes . 4 9.3 Messung des Strahlungsprofils . 4 10 Prfbericht 4 Zitierte Normen und andere Unterlagen Erluterungen . 7 2.2 Strahlungsprofil Strahlungsprofil ist das Diagra

10、mm der in Abhngigkeit vom Abstand zur Probennull-Linie gemessenen Strahlungs- intensitt bei einer Kalibrierprobe. 1) Nach den Prfzeichenverordnungen der Lnder bedr- fen schwerentflammbare Baustoffe (Klasse B 1) eines Prfzeichens des Instituts fr Bautechnik in Berlin, sofern sie nicht im Anhang zur P

11、rfzeichenverordnung ausgenommen sind. Fr die prfzeichenpflichtigen Baustoffe ist eine ber- wachungiGteberwachung mit entsprechender Kenn- zeichnung erforderlich. Neben den Festlegungen dieser Norm sind die Prf- grundstze fr prfzeichenpflichtige Baustoffe der Klasse DIN 4102 - B 1 magebend. Diese ,Pr

12、fgrundstze“ sind in den ,Mitteilungen“ des Instituts fr Bautechnik verffentlicht. Fortsetzung Seite 2 bis 7 Normenausschu Materialprfung (NMP) irn DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Normenausschu Bauwesen (NABau) im DIN - I DIN 4102 Teil 14 Mai 1990 Preisgr. 7 L Alleinverkauf der Normen durch B

13、euth Verlag GmbH, Burggrafenstrae 6,1000 Berlin 30 05.90 Vertr.-Nr. 0007 DIN1 DIN 4102 TEIL 14 90 = 2794442 001b583 004 D DIN1 DIN 4102 TEIL 14 Seite 2 DIN 4102 Teil 14 2.3 Kritische Strahlungsintensitt Kritische Strahlungsintensitt I ist die aus dem Strahlungs- profil zu entnehmende Strahlungsinten

14、sitt, die der bei Versuchsende gemessenen Brennstrecke entspricht. Fr Bodenbelge, deren Flammen innerhalbvon 30 min von selbst verlschen, entspricht dieser Wert dem Wert CRF nach ISOIDIS 9239 : 1988. Fr Bodenbelge, bei denen die Flammen nach 30 min gelscht werden, entspricht dieser Wert dem Wert RF-

15、30 nach ISOIDIS 9239 : 1988. 3 Kurzbeschreibung des Verfahrens Die Oberflche einer horizontal angeordneten Probe wird einer definierten Strahlungsbeanspruchung ausgesetzt. Sie wird nach einer Vorwrmzeit am heieren Ende entzn- det. Die Flammenausbreitung sowie die Rauchentwicklung werden in Abhngigke

16、it von der Beanspruchungsdauer bestimmt. Aus der Brennstrecke und dem Strahlungsprofil wird die kritische Stahlungsintensitt ermittelt. Die Rauch- entwicklung wird durch das Integral der Lichtschwchung im Abzugsschacht der Prfkammer ber die Versuchs- dauer bestimmt. 4 Bezeichnung Bezeichnung des Ver

17、fahrens zur Bestimmung der Flam- menausbreitung bei Beanspruchung mit einem Wrme- strahler nach dieser Norm (14): Prfung DIN 4102 - 14 5 Gerte 5.1 Aufstellung, Einzelteile Das Gert mu in einem Raum mit einem Volumen von min- destens 50m3 aufgestellt werden. Die Abstnde zu den Wnden mssen Bild 1 ents

18、prechen. Das Gert besteht aus - Prfkammer - gasbeheiztem Strahler - Probenhalter - Zndbrenner - Absaugvorrichtung - Me- und Kalibriereinrichtung. 5.2 Prfkammer Die Prfkammer mu6 Bild 2 entsprechen. Sie mu6 an der Unterseite offen sein. Wnde und Oberseite der Prfkam- mer mssen aus nichtbrennbaren Bau

19、platten mit einer Dicke von (13 1) mm und einer Dichte von etwa 650 kgl m3 hergestellt sein. Die Wrmeleitfhigkeit der Bauplatten der Wnde soll etwa 0,2 W/(m. K) betragen. Die Wnde drfen auBen mit Blech bekleidet sein. Die Vorderseite der Prfkammer mu ein Fenster mit den Maen etwa 120 mm x 1200 mm au

20、s temperaturbestndi- gem Glas haben. Das Fenster mu so gelegen sein, da die gesamte Probe bei geschlossener Prfkamrner zu sehen ist. An der Vorderseite der Prfkammer mu6 sich eine ber die ganze Breite der Prfkammer durchgehende Klappe befinden, durch die der Probenhalter sowie sein Unterstut- zungsr

21、ahmen ein- und ausgefahren werden knnen. Unten in der Prfkammer mu ein in einer Schienenfhrung laufender Untersttzungsrahrnen fr den Probenhalter ein- gebaut sein. Der Untersttzungsrahmen mu so angeord- net sein, da sich der Probenhalter in eingefahrenem Zustand in horizontaler Position in der gewns

22、chten Hhe bezogen auf den Strahler befindet. Die Zuluftflche um den Untersttzungsrahmen herum mu6 (2600 f 300) cm2 betragen. An der Rckseite des Untersttzungsrahmens mu sich eine Meskale befinden, die whrend der Versuche eine Ermittlung des Abstandes des vordersten Flammenaus- trittspunkts von der P

23、robennull-Linie ermglicht. 90 = 2774442 001b584 T40 Oben auf der Prfkammer befindet sich, oberhalb der kal- ten Seite der Probe, ein Abzugsschacht aus den gleichen Bauplatten wie die Wnde der Prfkammer. 5.3 Strahler Der Strahler ist ein Gasbrenner aus porsem keramischen Werkstoff mit einer strahlend

24、en Oberflche mit den Maen (450 + 10) mm x (300 + 5) mm. Der keramische Werkstoff des Strahlers mu bis 85OoC temperaturbestndig sein und in einem gueisernen Gehuse befestigt sein. Der Strahler ist in der Prfkammer so unter einem Winkel von (30 1)“ zur Horizontalen zu befestigen, da6 sich seine kurze

25、Seite parallel zur kurzen Seite der Probe befin- det. Die Anordnung des Strahlers in Relation zur Probe ist in Bild 2 dargestellt. Zur Beheizung des Strahlers wird ein Gemisch aus Propan- gas in blicher Handelsqualitt und Luft verwendet. Die Zuluft und die Gaszufuhr fr den Strahler mssen ein- stellb

26、ar sein, um den Strahler entsprechend der gewnsch- ten Leistung regeln zu knnen. 5.4 Probenhalter Der Probenhalter mu aus (2 f 0,l) mm dickem Blech aus nichtrostendem Stahl X 5 Cr Ni 1810 (Werkstoff-Nummer 1.4301) nach DIN 17440 hergestellt sein. Seine lichte ff- nung und seine AuBenmaBe mssen Bild

27、3 entsprechen. Der Probenhalter sollte Schnellschluverbindungen zur Befestigung der Probekrper haben. 5.5 Zndbrenner Als Zndbrenner wird ein Propanbrenner eingesetzt. Zuluft und Gaszufuhr sind so einzustellen, da der blaue Kern der Flamme, gemessen von der Brennervorderkante, eine Lnge von etwa 13mm

28、 hat. Die Gesamtlnge der Flamme soll etwa 50 mm betragen. Der Zndbrenner mu6 beweglich sein und so festgestellt werden knnen, da die Flamme in der Mitte der kurzen Probenseite etwa 10 mm vom heien Ende (Probennull- Linie) entfernt mit der Probenoberseite in Berhrung gebracht werden kann. Der Zndbren

29、ner mu sich dabei parallel zu der kurzen Seite der Probe befinden. Er rnu so abgedreht werden knnen, daB sich die Flamme in einer horizontalen Ebene mindestens 50 mm oberhalb der Pro- benoberflche befindet. 5.6 Absaugvorrichtung Zur Absaugung des Rauchs aus der Prfkammer wird ober- halb der Prfkamme

30、r eine Abzugshaube angeordnet, deren Mae Bild 1 entsprechen mssen. Die Abzugshaube ist mit einem Ventilator verbunden, der so eingestellt wird, da in dem Abzugsschacht der Prfkammer eine Luftge- schwindigkeit von (2,5 5 0,2) m/s (gemessen bei kalter Prfkammer an der in Bild 2 gekenzeichneten Stelle)

31、 erreicht wird. 5.7 MeBgerte 5.7.1 MeBgert fr die Temperatur Fr die Messung der Temperatur in der Prfkamrner bzw. im Abzugsschacht der Prfkammer sind an den in Bild 2 ange- gebenen Stellen Thermoelemente einzubauen. Die Thermoelemente sollen als Mantelelemente mit einem Auendurchrnesser von (3,l + 1

32、) mrn ausgefhrt sein. Das fr die Anzeige der Temperaturen benutzte MeEgerat soll Fehlergrenzen von 5 1 K haben. 5.7.2 StrahlungsmeBgerte Zur Einstellung der Strahlertemperatur ist ein Strahlungs- pyrometer zu verwenden, das in einem Abstand von 1370mm vom Strahler angebracht ist. Es soll einen Blick

33、- winkel haben, dessen Durchmesser an der Strahlerober- DIN1 DIN 4102 TEIL LY 90 - 2794442 00Lb585 987 W flche etwa 250mm betrgt. Das Strahlungspyrometer ist so auszurichten, da es etwa die Mitte des Strahlers erfat. Es soll in einem Mebereich von 750 bis 800K (480 bis 530C) mit einer Fehlergrenze v

34、on 2 K messen. Zur Ermittlung des Strahlungsprofils wird ein Strahlungs- megert mit einem Mebereich von O bis 1,5 W/cm2 einge- setzt. Die Fehlergrenze des Strahlungsmegerts mu 5 0,02 Wlcmbetragen. Der Mekopf des Strahlungsme- gerts hat einen Durchmesser von etwa 25 mm und ist was- sergekhlt. 5.7.3 L

35、ichtmeBstrecke In der Lngsachse des Abzugsschachtes der Prfkammer ist eine Lichtmestrecke nach DIN 50 055 zur Messung der Lichtschwchung angeordnet. Melichtgeber bzw. Me- Iichtempfnger sind auerhalb der Abzugshaubeauf einem eigenen Rahmen montiert, der nur an einer Stelle mit der Abzugshaube verbund

36、en ist. Zwischen der Auenwand der Abzugshaube und dem Abzugsschacht der Prfkammer sind Stahlrohre mit einem Innendurchmesser von 50 mm angeordnet, um den Einflu vagabundierender Rauch- strme in der Abzugshaube auszuschalten. Diese Stahl- rohre haben jeweils Anschlsse fr die Einfhrung von Splluft. Je

37、dem der Stahlrohre wird eine Splluft von 25 I/h zugefhrt. Die Anordnung der Lichtmestrecke ist in Bild 4 dargestellt. 5.7.4 ZeitmeBgert Zur Bestimmung der Versuchsdauer ist ein Zeitmegert zu verwenden, das eine Fehlergrenze von 5 2s hat. 5.7.5 Kalibrierprobe Als Kalibrierprobe wird eine Calciumsilik

38、atplatte der in Bild 3 gezeigten Form und Maeverwendet. Ihre Dichte betrgt etwa 650 kglm3, ihre Dicke (13 f 1) mm. Sie weist in der Lngsachse 9 Bohrungen auf. 6 Probekrper Der Probekrper besteht aus einer Probe des zu prfenden Bodenbelages und einer Probentrgerplatte. Der Boden- belag kann auf diese

39、 Probentrgerplatte lose aufgelegt oder geklebt sein. Bodenbeschichtungen werden auf die Probentrgerplatte aufgetragen. 0 6.1 Probentrgerplatte Stellvertretend fr in der Praxis bliche Untergrunde ms- sen fr die Herstellung der Probekrper folgende Proben- trgerplatten verwendet werden: a) fr massive m

40、ineralische Untergrunde: Faserzementplat- ten, (6 f 1) mm dick, Rohdichte (1900 f 100) kg/m3, Baustoffklasse A nach DIN 4102 Teil 1, Massenanteil an brennbaren Bestandteilen 5 6% b) fr andere Untergrunde: der jeweils vorgesehene Unter- grund. 6.2 Anzahl und MaBe der erforderlichen Probekrper Die Anz

41、ahl der aus Probentrgerplatten und Bodenbelag bzw. Bodenbeschichtungssystem herzustellenden Probe- krper betrgt bei geklebten Proben 3, bei lose aufliegen- den textilen Proben 4. Die Mae der Probekrper mssen (1050 + 5) mm x (230 f 5) mm betragen. Bei geklebten Bodenbelgen sind die Proben in Fertigun

42、gsrichtung zu schneiden. Bei lose aufgelegten textilen Bodenbelgen sind je 3 Proben lngs und 3 Proben quer zur Fertigungsrichtung zu schneiden (siehe auch Abschnitt 7.2). DIN 4102 Teil 14 Seite 3 6.3 Aufbau der Probekrper Die Verarbeitung auf der nach Abschnitt 6.1 gewhlten Pro- bentrgerplatte mu de

43、r praxisgerechten Einbausituation entsprechen. Bei der Ausfhrung von Verklebungen sind die technischen Verarbeitungshinweise des Kleberherstel- lers zu beachten. 6.4 Vorbehandlung der Probentrgerplatten und Die nachfolgend angegebenen Klimatisierungen erfolgen im Normalklima DIN 50014 - 23l50-2. Wen

44、n von diesem Klima abgewichen wird, ist dies im Prfbericht anzugeben. Probentrgerplatten sind vor der Verwendung mindestens 14 Tage zu klimatisieren. Sofern Bodenbelge fr die Brandversuche lose auf die Probentrgerplatten gelegt werden, sind die Proben mindestens 3 Tage zu klimatisie- ren. Bei Verkle

45、bungen und Beschichtungen sind die hergestell- ten Probekrper nach der Abbindephase mindestens 14 Tage zu klimatisieren. Diese Klimatisierung darf abge- brochen werden, wenn die Probekrper Gewichtskonstanz erreicht haben. Diese gilt als erreicht, wenn sich das Gewicht der Probekrper zwischen zwei Wg

46、ungen im Abstand von 24 h um nicht mehr als 1 g ndert. Vor dem Brandversuch ist die Oberseite der Probekrper von lose anhaftendem Schmutz zu reinigen. Probekrper 7 Durchfhrung 7.1 Vorbereitung der Prfkammer Fr die Inbetriebnahme der Prfkammer wird zuerst die Absaugvorrichtung auf die erforderliche A

47、bsaugleistung (siehe Abschnitt 5.6) eingestellt. Die der Lichtmestrecke (siehe Abschnitt 5.7.3) zugefhrte Splluft wird auf je 25 I/h eingestellt. Bei ausgebautem Probenhalter wird die Brenngas-Zufuhr (Gas-Luft-Gemisch) fr den Strahler eingeschaltet und mit Hilfe der Zndeinrichtung zur Entflammung ge

48、bracht. Fr die Zndung bis zum gleichmigen Brennen des Strahlers kann die Brenngas-Zufuhr kurzzeitig um etwa 20Ohber die Grundeinstellung erhht werden. In der anschlieenden Aufheizphase von etwa 1 h wird der Betriebszustand (siehe Abschnitt 9.2) erreicht. Vor jedem Brandversuch soll der Betriebszustand ber etwa 10 min ohne Nachregelung konstant gehalten werden. Dabei darf die Strahlertemperatur nicht mehr als 5 K von dem im Kalibrierverfahren ermittelten Wert abweichen. Die Temperatur der Prfkammer mu innerhalb der vorgege- benen Grenzwerte liegen. Der in Betrieb gesetzte Zndbrenner ist in d