في حرائق المباني، تؤثر سرعة انتشار النار على طول الجدران والأسقف على قدرة الناس على الهروب بأمان. إذا كانت المواد الداخلية تفتقر إلى مقاومة كافية للحريق، فمن الممكن أن تنتشر النيران في جميع أنحاء الغرفة خلال دقائق، ويحجب الدخان الكثيف الرؤية، مما يزيد من خطر الإصابة أو الوفاة.
تتضمن قوانين البناء الأمريكية متطلبات محددة لمقاومة الحريق للمواد الداخلية للجدران والسقف. ومن بين هذه الاختبارات، يعد اختبار النفق ASTM E84 Steiner هو طريقة الاختبار الأكثر استخدامًا وهو معيار مرجعي في كود البناء الدولي (IBC) ولوائح سلامة الحياة NFPA 101. تقدم هذه المقالة المحتوى الأساسي لهذا الاختبار.
ما هو اختبار النفق ASTM E84 Steiner؟
اختبار نفق ستاينر هو طريقة اختبار تستخدم لتقييم خصائص الاحتراق السطحي لمواد البناء. أثناء الاختبار، يتم تثبيت العينة على السقف وتعريضها للهب متحكم فيه لمدة 10 دقائق، ويتم تسجيل معدل انتشار اللهب وإنتاج الدخان.
ASTM E84 مبدأ اختبار نفق شتاينر
تم إجراء الاختبار في فرن نفقي بطول 7.3 متر (24 قدمًا). تم تركيب العينة في وضع السقف بحيث يكون سطح الاختبار متجهًا لأسفل ومعرضًا لمصدر الإشعال. تم إشعال اللهب من أحد طرفيه وانتشر على طول سطح العينة لمدة 10 دقائق.
تسجل معدات الاختبار نقطتين رئيسيتين للبيانات: مؤشر انتشار اللهب (FSI) ومؤشر تطور الدخان (SDI). لتوفير نقطة مرجعية، يستخدم المعيار مادتين مرجعيتين - لوح الأسمنت الليفي المحدد بـ 0 والبلوط الأحمر بـ 100. ويتم اشتقاق قيم المواد التي تم اختبارها من خلال مقارنتها.
نطاق ASTM E84
ينطبق ASTM E84 على تشطيبات المباني الداخلية ومواد السقف.
تشمل العينات الشائعة القابلة للاختبار ما يلي:
مواد الجدار / السقف: الحوائط الجافة، الألواح الخشبية، الخشب الرقائقي، الألواح المركبة، ورق الجدران، أغطية الجدران، الطلاء، الطلاءات.
مواد العزل: البلاستيك الرغوي (EPS/XPS/PU)، الصوف الصخري، الصوف الزجاجي، البولي يوريثان المرشوش، إلخ.
مواد الأرضيات (التي تتطلب تركيب الأرضيات): السجاد، أرضيات الفينيل، الأرضيات المطاطية، إلخ.
أخرى: الألواح الهيكلية الخشبية، والألواح البلاستيكية، والمواد المركبة، والمواد المعالجة المقاومة للحريق، وتغليف أبراج التبريد، وأغلفة الكابلات (المعايير ذات الصلة مثل UL910/NFPA262 لكابلات القنوات)، وما إلى ذلك.
متطلبات تحضير العينة:
يبلغ عرض العينات عادةً 24 بوصة × طول 24 قدمًا (610 مم × 7.32 م) ويمكن أن تكون مستمرة أو مجزأة.
يجب أن تكون العينات مشروطة بمحتوى الرطوبة المتوازن (عادة ~ 7%) في ظل ظروف درجة الحرارة والرطوبة القياسية.
يمكن تركيب العينات باستخدام ركيزة (على سبيل المثال، مادة لاصقة أو تثبيت ميكانيكي) أو مدعومة ذاتيًا بدون ركيزة.
يجب أن تمثل العينات حالة المنتج النهائية (السمك والكثافة والطلاء وما إلى ذلك) للاستخدام الفعلي.
غير مناسب أو مقيد لـ: بعض المواد السميكة/الثقيلة للغاية، واختبار مقاومة الحريق الشامل للمكونات الهيكلية (قد يتم اختبارها باستخدام معايير أخرى مثل NFPA 285).
مؤشران رئيسيان لـ ASTM E84
(1) مؤشر انتشار الإطار (FSI): يعكس السرعة التي ينتشر بها اللهب عبر سطح المادة. تشير القيمة المنخفضة إلى أن احتمال انتشار اللهب أقل.
خطوات الحساب: ارسم مسافة انتشار اللهب مقابل الوقت خلال فترة اختبار مدتها 10 دقائق واحسب المساحة تحت المنحنى (AT).
إذا كان AT ≥ 97.5 قدمًا · دقيقة، FSI = 0.515 × AT؛ إذا كان AT > 97.5 قدمًا · دقيقة، FSI = 4900 ÷ (195 - AT). وأخيرًا، قم بالتقريب إلى أقرب مضاعف للرقم 5.
(2) قيمة الدخان المتطور (SDI): تعكس كمية الدخان الناتج أثناء احتراق المواد. تشير القيمة الأقل إلى دخان أقل.
خطوات الحساب: قم بتسجيل معدل امتصاص الضوء كل 15 ثانية أثناء الاختبار، ورسم منحنى كثافة الدخان، وحساب المساحة الموجودة أسفل المنحنى.
بالمقارنة مع البلوط الأحمر (المحدد بـ 100): SDI = 100 × A (عينة) ÷ A (البلوط الأحمر). قم بتقريب النتيجة إلى أقرب مضاعف للرقم 5؛ إذا تجاوزت 200، قم بالتقريب إلى أقرب مضاعف للـ 50.
معايير الدرجات
بناءً على قيم FSI وSDI، يتم تصنيف المواد إلى ثلاث درجات: A، B، وC.
يعد اختبار نفق ستاينر (الذي يعتمد أساسًا على ASTM E84 / UL 723) طريقة قياسية أساسية لتقييم قابلية الاشتعال السطحية لمواد البناء، ويقيس في المقام الأول مؤشر انتشار اللهب (FSI) ومؤشر كثافة الدخان (SDI). يُستخدم هذا الاختبار على نطاق واسع لإصدار شهادات مقاومة الحريق لمواد البناء وهو أساس مهم لمشاريع التصدير والوصول إلى الأسواق في الولايات المتحدة/كندا. يوفر Gold معدات اختبار نفق Steiner. إذا كان منتجك يحتاج إلى الترقية، أو إذا كنت ترغب في معرفة المزيد حول المعدات، مثل هيكل الفرن ودرجة حرارة الفرن، يرجى الاتصال بنا.
