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EPS 샌드위치패널의 화재성능 개선(8)

EPS 샌드위치패널의 화재성능 개선(8)

출처: http://ot4.aimplas.es/ficheros/noticias/branz-improving-the-fire-performance-of-polyst.pdf

4) 화재시 샌드위치패널 조인트의 성능

이 목적은 샌드위치패널 단열재가 화재 성장에 관여하는 것에 조인트 세부 사항의 영향을 확립하는 것입니. 연결 조인트의 리벳 간격은 EPS 샌드위치패널의 화재 성능을 결정하는 중요한 요소가 될 것으로 예상니다.

ISO 9705 /코너 시험에 따라 시험하기 위한 5개의 시편을 준비하였습니다. 두께가 0.6mm인 칼라강판, 100mm 두께 그리고 높이 2400mm* 1200mm인 샌드위치패널을 사용하여 아래 사진과 같은 연결 조인트에 대해 3번의 시험이 실시되었습니다.

 

 


[
샌드위치패널 연결 조인트]

 

시험용 샌드위치패널은 중앙에서 절단된 1200mm 폭과 2개의 600mm 폭을 좌우로 연결하여 결합했습니다. 그런 다음 아래 사진과 같이 코너를 100*25*1.6mm 알루미늄 앵글로 덮고 200mm 중앙에서 리벳 처리를 하였습니다.

 


[
샌드위치패널 결합]

두 번의 추가 시험은 0.6mm 칼라강판과 100mm 두께 그리고 높이 2400mm과 폭 600mm 2장의 샌드위치 패널을 아래 사진과 같은 45° 조인트(mitre joint)로 실시하였습니다. 시험 샌드위치패널은 두 장의 샌드위치패널을 45°로 절단하고 내부 및 외부 코너를 각각 45*40, 50*50 앵글로 마감하고 4.8mm 알루미늄 리벳으200mm 간격으로 결합하였습니다.

시험 4mitre joint 코너는 1.6mm 알루미늄 앵글 100*25로 마감하고 200mm 간격으로 리벳팅하였습니다.
시험 5mitre joint 코너는 0.6mm 칼라강판 앵글 100*25로 마감하고 200mm 간격으로 리벳팅하였습니다.

 


[
샌드위치패널 45° 조인트(mitre joint) 결합]

EPS 샌드위치패널의 세부 사항은 아래의 표와 같습니다.


[
샌드위치패널 조인트 사항]

참고 (1): 알루미늄 앵글 1.6mm, 내부 앵글 40*40, 외부 앵글 50*50

(2): 칼라강판 앵글 0.6mm, 내부 앵글 40*40, 외부 앵글 50*50

(3): 상부 및 하부 앵글 부분만 리벳팅

각 샌드위치패널은 2000(h)*800 개구가 있는 3600*2400*2400(h)mm ISO 룸 내부에 설치되었습니다. 각 시편의 조인트는 10분 동안 100kW 프로판 버너에 노출되고, ISO 9705 규정 조건에 따라 추가 10 동안 300kW로 증가되었습니다. 15개의 열전대는 샌드위치패널 내부 깊이 50mm600mm 간격으로 격자형 패턴으로 설치하여 조인트와 주위를 평가하였습니다.

 


[ISO 9705 Room
과 샌드위치패널 조인트1]

사진은 연결 및 앵글 조인트 샌드위치패널과 열전대 위치를 보여줍니다. 샌드위치패널 내에서 온도 상승은 패널 내에 단열재의 용융 및 열분해를 나타냅니다.

 


[
샌드위치패널 계측 열전대 위치]

ISO 9705 조건에 대한 산소소비 열량 측정법은 열방출(가스 버너에서 100/300kW10분 노출 초과)산하기 위해 사용되었으며, 연기 생성은 샌드위치패널 세부 조인트의 유효성을 척도로 측정되었습니다.

(1) 조인트 시험 결과 및 토론

열방출율은 아래 표에 요약되어 있으며, 코너 조인트를 위해 알루미늄 앵글을 칼라강판 앵글로 개선하고 결 조인트에서 더 좁은 리벳 간격으로 평균 및 최대 열 방출율이 감소하는 추세를 나타냅니다.

 

[조인트의 성능]

열 방출율의 개별 그래프는 아래 사진에 나타나있으며, 여기서 RHR은 산소소모량에서 계산된 총 열 방출량이며, BHR은 가스버너 열 방출량입니다. 그래프는 화재 성장에 단열재가 관여하는데 있어 증가하는 지연을 나타내며, 버너 출력을 초과하는 열 방출 속도를 특징으로 하고, 연결 조인트 또는 코너 조인트의 경우 더 가까운 리벳 간격으로 알루미늄 앵글과 비교하여 칼라강판 앵글의 우월한 결과입니다.

조인트의 세부적인 성능 향상은 HRR의 스파이크를 20(1200) 노출 또는 그 이상으로 지연시킬 가능이 있습니다.

 


[열 방출률, 조인트1]

[열 방출률, 조인트2]


[열 방출률, 조인트3]

 


[
열 방출률, 조인트4]

 

[열 방출률, 조인트5]

온도 등고선지도는 5개 시험 모두에 대해 준비되었으며, 아래 사진은 연결 조인트에서 600mm 리벳 간격갖는 시험3의 사례입니다.

 

 


[20
분에 조인트 3 샌드위치패널은 온도 구분선]

이 분석의 결과는 아래 사진에 나와 있으며, 온도 구배에 따라 단열재의 용융 및 연소 정도를 알 수 있습. 유사하게 4.3절의 빈 공간 화재 확산 해석에 대한 동일한 분석 결과, 실제 연소는 상대적으로 작은 영역에서 발생하며, 일반적으로 조인트 및 가장자리 앵글이 벌어졌을 때로 국한됩니다.

 

 


[EPS
단열재 온도가 150이상이며 용융될 것으로 추정]

 


[EPS
단열재 온도가 450이상이며 연소될 것으로 추정]

아래 사진은 비교적 일정한 간격의 높이에서 ISO 9705 실내 온도 조건을 보여주며, 여기서 범례 번호 T/C1~10은 아래 표에서 표시된 높이에서 열전대 값을 나타냅니다. 열전대는 버너의 반대쪽 모서리에 위치하고 시편 약 3000mm의 거리에 배치됩니다. 시험 3은 샌드위치패널 단열재가 화재에 제한적으로 관여하여 가장 적은 노출이었고, 다른 시험 1, 2, 4, 5는 온도가 더 높아졌습니다.

샌드위치패널 EPS 단열재가 약 150에서 용융되고, 실험에서 상반부부터 녹는다고 가정하면, 150 상당히(열전대 1~5로 표시) 초과되면 샌드위치패널에 충돌하는 버너 화염과 독립적으로 샌드위치패널 전체 수평 길이()에 걸쳐 녹아버립니다. 결과적으로, 샌드위치패널 상단 절반은 너비와 관계없이 표면 재인 칼라강판에 단열재가 없을 것으로 예상됩니다.

 


[ISO room 실험 3의 조건]

 


[ISO 9705 room
에서 열전대 높이]