Bei Gebäudebränden hat die Geschwindigkeit, mit der sich das Feuer entlang von Wänden und Decken ausbreitet, Einfluss darauf, ob Menschen sicher fliehen können. Wenn die Innenmaterialien nicht ausreichend feuerhemmend sind, können sich Flammen innerhalb von Minuten im ganzen Raum ausbreiten und dichter Rauch behindert die Sicht, was das Verletzungs- oder Todesrisiko erhöht.

Die US-amerikanischen Bauvorschriften stellen besondere Anforderungen an die Feuerbeständigkeit von Wand- und Deckenmaterialien im Innenbereich. Unter diesen ist der ASTM E84 Steiner Tunnel Test die am häufigsten verwendete Testmethode und ein Referenzstandard im International Building Code (IBC) und den NFPA 101 Life Safety Regulations. In diesem Artikel wird der Kerninhalt dieses Tests vorgestellt.

Was ist der Steiner-Tunneltest nach ASTM E84?

Der Steiner-Tunnel-Test ist eine Testmethode zur Bewertung der Oberflächenverbrennungseigenschaften von Baumaterialien. Während des Tests wird die Probe an der Decke montiert und 10 Minuten lang einer kontrollierten Flamme ausgesetzt, wobei die Flammenausbreitungsgeschwindigkeit und die Rauchentwicklung aufgezeichnet werden.

ASTM E84 Steiner-Tunnel-Testprinzip

Der Test wurde in einem 7,3 Meter (24 Fuß) langen Tunnelofen durchgeführt. Die Probe wurde an der Decke montiert, wobei die Testoberfläche nach unten zeigte und der Zündquelle ausgesetzt war. Die Flamme wurde an einem Ende gezündet und breitete sich 10 Minuten lang über die Probenoberfläche aus.

Die Prüfgeräte zeichnen zwei wichtige Datenpunkte auf: den Flame Spread Index (FSI) und den Smoke Development Index (SDI). Um einen Anhaltspunkt zu bieten, verwendet die Norm zwei Benchmark-Materialien – Faserzementplatten mit der Definition 0 und Roteiche mit der Definition 100. Die Werte für das getestete Material werden durch Vergleich ermittelt.

Geltungsbereich von ASTM E84

ASTM E84 gilt für die Innenausstattung von Gebäuden und Deckenmaterialien.

Zu den gängigen testbaren Proben gehören:

Wand-/Deckenmaterialien: Trockenbau, Holzplatten, Sperrholz, Verbundplatten, Tapeten, Wandverkleidungen, Farben, Beschichtungen.

Isoliermaterialien: Schaumkunststoffe (EPS/XPS/PU), Steinwolle, Glaswolle, gesprühtes Polyurethan usw.

Bodenbelagsmaterialien (die den Einbau eines Bodenbelags erfordern): Teppich, Vinylbodenbelag, Gummibodenbelag usw.

Andere: Holzbauplatten, Kunststoffplatten, Verbundwerkstoffe, feuerhemmend behandelte Materialien, Kühlturmverpackungen, Kabelummantelungen (verwandte Standards wie UL910/NFPA262 für Leitungskabel) usw.

Anforderungen an die Probenvorbereitung:

Die Proben sind typischerweise 24 Zoll breit × 24 Fuß lang (610 mm × 7,32 m) und können kontinuierlich oder segmentiert sein.

Die Proben müssen unter Standardtemperatur- und Luftfeuchtigkeitsbedingungen auf einen Gleichgewichtsfeuchtigkeitsgehalt (typischerweise ~7 %) konditioniert werden.

Die Proben können mit einem Untergrund (z. B. Klebstoff, mechanische Befestigung) oder freitragend ohne Untergrund montiert werden.

Muster müssen den endgültigen Produktzustand (Dicke, Dichte, Beschichtung usw.) für den tatsächlichen Gebrauch darstellen.

Nicht geeignet oder eingeschränkt für: bestimmte extrem dicke/schwere Materialien, allgemeine Feuerwiderstandsprüfung von Strukturbauteilen (diese können anhand anderer Standards wie NFPA 285 getestet werden).

Zwei Schlüsselindikatoren von ASTM E84

(1) Frame Spread Index (FSI): Gibt die Geschwindigkeit an, mit der sich eine Flamme über eine Materialoberfläche ausbreitet. Ein niedrigerer Wert bedeutet, dass sich die Flamme weniger wahrscheinlich ausbreitet.

Berechnungsschritte: Zeichnen Sie die Flammenausbreitungsstrecke als Funktion der Zeit über einen 10-minütigen Testzeitraum auf und berechnen Sie die Fläche unter der Kurve (AT).

Wenn AT ≤ 97,5 ft·min, FSI = 0,515 × AT; wenn AT > 97,5 ft·min, FSI = 4900 ÷ (195 - AT). Runden Sie abschließend auf das nächste Vielfache von 5.

(2) Smoke Developed Value (SDI): Gibt die Rauchmenge an, die bei der Materialverbrennung entsteht. Ein niedrigerer Wert bedeutet weniger Rauch.

Berechnungsschritte: Zeichnen Sie während des Tests alle 15 Sekunden die Lichtabsorptionsrate auf, zeichnen Sie die Rauchdichtekurve auf und berechnen Sie die Fläche unter der Kurve.

Im Vergleich zu Roteiche (definiert als 100): SDI = 100 × A (Probe) ÷ A (Roteiche). Runden Sie das Ergebnis auf das nächste Vielfache von 5; Wenn er 200 übersteigt, runden Sie auf das nächste Vielfache von 50.

Bewertungsstandards

Basierend auf den FSI- und SDI-Werten werden Materialien in drei Klassen eingeteilt: A, B und C.

Zusammenfassung

Der Steiner-Tunneltest (hauptsächlich basierend auf ASTM E84 / UL 723) ist eine zentrale Standardmethode zur Bewertung der Oberflächenentflammbarkeit von Baumaterialien und misst in erster Linie den Flame Spread Index (FSI) und den Smoke Density Index (SDI). Dieser Test wird häufig zur Feuerwiderstandszertifizierung von Baumaterialien eingesetzt und ist eine wichtige Grundlage für Exportprojekte und Marktzugang in den USA/Kanada. Gold liefert Steiner-Tunneltestgeräte. Wenn Ihr Produkt modernisiert werden muss oder Sie mehr über die Ausrüstung, wie z. B. Ofenstruktur und Ofentemperatur, erfahren möchten, kontaktieren Sie uns bitte.