🔥 在锥形加热器可控辐照度(0–75 kW/m²)下测定水平放置的制品试样的热释放速率和动态产烟速率——由耗氧量(每千克氧约 13,1 × 10³ kJ)计算热量,氧用顺磁分析仪测量并结合排烟管道中的气体流量;由氦氖激光束衰减(布格定律)计算烟;电火花点火下的点燃时间和称重装置测得的质量损失,ISO 5660-1
三句话速览
锥形量热仪:将水平放置于锥形电加热器下的制品试样暴露于设定辐照度(0–75 kW/m²),并用电火花点燃;由集烟罩抽出气体中的氧气消耗计算热释放速率(每消耗 1 千克氧约 13,1 MJ),由管道中激光束的衰减计算产烟速率,称重装置记录质量损失;同时测量点燃时间。该检测依据 ISO 5660-1:2015;认可范围中的覆盖情况(读取于 03.10.2026):5 家实验室,数据库副本中 5 条记录,PCA 中 5 行;“实验室”标签页(“ISO 5660-1”)——生产服务器上 6 家(5 家波兰和捷克 1709)。整个程序共 4 个步骤;主要用于:制品和材料——用小试样评估其对通风良好火灾中热和烟释放速率的贡献(5)、建筑制品、船舶内饰和铁路车辆、非金属材料——PCA 中 5 家实验室认可范围内的项目、在 ISO 5660-1 之外还引用 PN-EN 45545-2(AB 369)和 IMO FTP 规则(AB 1501)的项目——依据 PCA 文件。
要点速览
- 标准: ISO 5660-1:2015
- 类别: 建筑
- 操作步骤数: 4
- 状态(截至 03.10.2026): ISO 5660-1:2015——“Published”,自 08.05.2026 起阶段 90.93(iTeh);PKN 检索“5660-1”无结果(03.10.2026)
- 耗氧原理(5): 每消耗 1 kg 氧约释放 13,1 × 10³ kJ 热量
- 辐照度(5、6.2): 0–75 kW/m²;50 kW/m² 时 50 × 50 mm 区域均匀度 ± 2 %;加热器 5000 W
概述
本标准涵盖的内容。标准正文我们读的是 ISO 5660-1:2015 的 iTeh 样本(法文版,更正版——公式 4 已更正):从标题页经目录和前言至第 9 页 7.2(不对称制品)为止。样本之外的是制品适用性的其余要求(7.3–7.5,包括尺寸不稳定材料)、试样制备(8)、状态调节(9)、校准(10)、程序(11)、计算(12)、试验报告(13)以及附录(包括 E——垂直方向试验,F——热流计校准,G——含 CO 和 CO2 测量的计算)。
依据 ISO 5660-1:2015 文本(前言、第 1–7.2 章)。本标准由 ISO/TC 92“消防安全”第 1 分委员会“火灾引发和发展”制定。第三版取代 ISO 5660-1:2002(第二版)和 ISO 5660-2:2002(第一版),二者经技术修订后合并;ISO 5660 系列包括第 1 部分和第 3 部分(测量指南,技术规范),第 4 部分(用于测定低可燃性水平的热释放测量)当时正在制定。范围(1):评估水平放置并受外部热源可控辐照度作用的试样的热释放速率和动态产烟速率的方法;热释放速率由耗氧量(由氧浓度推得)和燃烧产物排烟管道中的流量确定;同时测量点燃时间(持续燃烧);产烟速率由燃烧产物流对激光束的衰减计算,无论试样是否点燃,整个试验期间均记录烟遮蔽。引用文件(2):ISO 554(状态调节大气)、ISO 13943(消防安全词汇)、ISO 14697(建筑和运输产品的基材)。术语(3):基本平坦表面(不平度在 ± 1 mm 以内);闪燃(短于 1 s)、短暂燃烧(1–10 s)和持续燃烧(长于 10 s);点燃——出现持续燃烧;辐照度(水平试样对流可忽略,标准用此术语代替“热通量”);耗氧原理——燃烧消耗的氧质量与释放热量成正比;烟遮蔽——光通过烟时强度的降低;消光系数——单位光程上入射光强与透射光强之比的自然对数;产烟速率——烟体积流量与消光系数之积;产烟量——其时间积分。符号(4,表 1)包括:q̇A——单位面积热释放速率(kW/m²),q̇A,max——其最大值,q̇A,180 和 q̇A,300——自点燃起 180 s 和 300 s 内的平均值,QA,tot——单位面积总放热量(MJ/m²),tig——点燃时间,ṁA,10-90——总质量损失 10 % 至 90 % 之间单位面积平均质量损失速率,SA,1 和 SA,2——点燃前后单位面积总产烟量,σ——比消光面积。原理(5):净燃烧热通常与燃烧所需氧量成正比——每消耗 1 千克氧约释放 13,1 × 10³ kJ;试样在环境空气中、在预定外部辐照度 0–75 kW/m² 下燃烧,测量氧浓度和排气流量;烟测量基于布格定律(通过燃烧产物的透射光随距离呈指数下降)——测量管道中透过烟的激光比例,计算消光系数,产烟速率和产烟量以单位暴露面积表示,因为产烟量与之成正比;本方法用小型代表性试样评估制品对通风良好火灾中热和烟发展速率的贡献。仪器(6):可选测量 CO 和 CO2 以计算热释放(附录 G),稍作修改后可进行垂直方向试验(附录 E);锥形加热器由紧密绕制的 5000 W 电热丝构成,装在双层不锈钢外壳内,夹层为 13 mm 耐火纤维毡,以三支热电偶(不锈钢铠装 K 型或因科镍)的平均温度控制——试样表面辐照度可达 75 kW/m²,在 50 kW/m² 时中央 50 × 50 mm 区域内均匀度 ± 2 %;可拆卸防辐射挡板,不燃,厚度不超过 12 mm;控制系统使热电偶平均温度保持在 ± 10 °C;称重装置分辨率 0,1 g、准确度 ± 0,3 g、量程至少 500 g、10–90 % 响应时间不超过 4 s、30 min 漂移不超过 1 g;试样架——深 (25 ± 1) mm 的方盘,开口 (106 ± 1) × (106 ± 1) mm,(2,4 ± 0,15) mm 不锈钢,底部铺至少 13 mm 陶瓷纤维(约 65 kg/m³);加热器至试样顶面距离 (25 ± 1) mm,尺寸不稳定材料为 (60 ± 1) mm;压框开口 (94,0 ± 0,5) mm;排烟系统含风机、集烟罩(罩底距试样 (210 ± 50) mm)、标准状态下流量至 0,035 m³/s、(57 ± 3) mm 混合孔板、距罩 (685 ± 15) mm 带 12 个 (2,2 ± 0,1) mm 背向气流小孔的环形采样探头、测量孔板上游 (100 ± 5) mm 处的热电偶以及用于测量流量的 (57 ± 3) mm 薄板孔板;气体采样系统含过滤器、除湿和 CO2 吸收阱,氧分析仪延迟时间 td 不超过 60 s;用 10 kV 变压器供电的火花塞或火花点火器点火,间隙 (3,0 ± 0,5) mm,位于试样中心上方 (13 ± 2) mm,尺寸不稳定材料为 (48 ± 2) mm;点燃计时器每小时准确到 1 s;顺磁氧分析仪 0–25 %,30 min 内漂移和噪声不超过 50 µl/l,配压力调节和大气压补偿,置于等温环境(在 30 °C 至 70 °C 之间某设定值 ± 2 °C),10–90 % 响应不超过 12 s;Schmidt-Boelter 型热流计(量程 (100 ± 10) kW/m²,靶面约 12,5 mm,发射率 0,95 ± 0,05,水冷,重复性 ± 0,5 %),以两台参比热流计核查,其中一台每年由计量实验室全面校准;甲烷校准燃烧器(纯度至少 99,5 %,开口 (500 ± 100) mm²,5 kW 时流量准确度 ± 3 %);每秒记录数据,每个参数至少 720 个值;可选侧挡板——须证明不影响点燃时间和热释放(若形成封闭罩则存在爆炸风险,尤其在富氧气氛中);光度计采用 0,5–2 mW 氦氖激光器,位于气体采样探头下游 (111 ± 1) mm,光度计下游 50 mm 处设热电偶;两片标称密度 0,3 和 0,8 的光学滤光片,在 632,8 nm 校准,k = 2,303·D′/L(也允许使用证明准确度等效的白光系统)。制品适用性(7.1、7.2):制品须具有基本平坦的表面或均匀分布的不平度——代表性 100 mm² 区域至少 50 % 位于距最高点平面 10 mm 深度内,或宽不超过 8 mm、深不超过 10 mm 的裂缝、缝隙和孔洞占该区域不超过 30 %;否则试验尽量符合要求的改型,并在报告中注明;两面不同的制品,若任一面在使用中可能暴露,则两面均须试验。
状态(截至 03.10.2026)。在 PKN 检索中检索词“5660-1”无结果(03.10.2026)——认可范围引用的是国际标准 ISO 5660-1。在 iTeh 目录中(读取于 03.10.2026),ISO 5660-1:2015 的状态为“Published”,自 08.05.2026 起处于阶段 90.93(标准确认);iTeh 检索还显示修改单 ISO 5660-1:2015/Amd 1:2019,我们未阅读。
实验室数量及形式(认可范围数据库副本,载入至 17.09.2026,读取于 03.10.2026)。编号 5660-1 出现在 5 家实验室的 5 条记录中:AB 023、AB 304、AB 369、AB 1280、AB 1501。在现行 PCA 文件中(读取于 03.10.2026,版次从 16.07.2025 至 13.07.2026),该编号出现在 5 行中——每家各 1 行;五份文件中每份的页码标记数均等于 PDF 页数,无重复;检索 03.10.2026 从 BIP 下载的全部 1291 份 PCA 文件未发现数据库副本以外的实验室(名录中有 17 家实验室在 BIP 上没有认可范围文件链接)。各家写法均为不带年份的“ISO 5660-1”;AB 1501 与 ISO 5660-2(2002 版于 2015 年并入第 1 部分)、PN-C-04914 和 IMO FTP 规则(第 10 部分)位于同一单元格,AB 369 与 PN-EN 45545-2 并列。这些项目均未暂停(AB 023 文件中的“zawieszenia”一词指构件的悬挂系统,而非认可暂停)。“实验室”标签页(检索词“ISO 5660-1”)显示 6 个结果:全部 5 家波兰实验室和 1 家捷克实验室(编号 1709)——已于 03.10.2026 在生产服务器 labcoda.pl 上通过该标签页的查询核实。
实验室检测什么(PCA 中的项目)。对象:建筑、结构和装修制品(AB 023),船舶建造和铁路车辆用装饰和内饰材料(AB 304),除玻璃和陶瓷外的非金属材料(AB 369),保温、结构、内饰和装饰建筑材料及制品(AB 1280、AB 1501)——均属灵活认可范围。特性:热和烟释放、点燃时间(AB 023),热释放强度、一氧化碳和二氧化碳质量排放、试样质量损失、质量燃烧速率、烟光密度、产烟性(AB 304),燃烧和产烟性能——热释放速率、总放热量、质量损失速率、点燃时间、MARHE、总产烟量 SA1 和 SA2(AB 369),热和烟释放强度、质量燃烧速率(AB 1280、AB 1501——耗氧法)。
容易得到看似正确结果的环节。辐照度方面:50 kW/m² 时 50 × 50 mm 区域内均匀度 ± 2 %,热电偶温度恒定 ± 10 °C(6.2、6.4)。距离方面:距加热器 25 mm,但尺寸不稳定材料为 60 mm——此时点火器在 48 mm 而非 13 mm(6.6、6.10)。氧方面:顺磁分析仪对压力敏感——须压力调节、大气压补偿、分析仪环境温度恒定;考虑延迟时间 td(6.9、6.12)。侧挡板方面:须证明对点燃和热释放无影响(6.16)。表面方面:不平制品以改型试验并在报告中注明;不对称制品——两面试验(7.1、7.2)。文件方面:ISO 5660-2:2002 已于 2015 年并入第 1 部分。
我们不提供的内容。试样尺寸和制备、状态调节、校准程序、试验过程、热和烟释放速率公式以及报告内容我们未阅读(7.3–13、附录),修改单 Amd 1:2019 也未阅读。我们不提供制品分级准则(如按 EN 45545-2 对铁路产品的分级)。
方法原理
水平放置的制品试样在锥形加热器下受设定辐照度(0–75 kW/m²)作用并由电火花点燃;燃烧产物经集烟罩抽入管道,在管道中测量流量、氧浓度和激光束衰减,称重装置记录试样质量。热释放速率由耗氧量(每千克 O2 约 13,1 MJ)确定,产烟速率由消光系数和流量确定;同时测量点燃时间和质量损失。
应用领域
- 制品和材料——用小试样评估其对通风良好火灾中热和烟释放速率的贡献(5)
- 建筑制品、船舶内饰和铁路车辆、非金属材料——PCA 中 5 家实验室认可范围内的项目
- 在 ISO 5660-1 之外还引用 PN-EN 45545-2(AB 369)和 IMO FTP 规则(AB 1501)的项目——依据 PCA 文件
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 状态(截至 03.10.2026) | ISO 5660-1:2015——“Published”,自 08.05.2026 起阶段 90.93(iTeh);PKN 检索“5660-1”无结果(03.10.2026) |
| 耗氧原理(5) | 每消耗 1 kg 氧约释放 13,1 × 10³ kJ 热量 |
| 辐照度(5、6.2) | 0–75 kW/m²;50 kW/m² 时 50 × 50 mm 区域均匀度 ± 2 %;加热器 5000 W |
| 几何尺寸(6.6、6.7、6.10) | 试样架 106 × 106 mm,压框 94 mm;加热器距试样 25 mm(尺寸不稳定为 60 mm);火花 13 mm(48 mm) |
| 氧分析仪(6.12) | 顺磁 0–25 %,30 min 漂移和噪声 ≤ 50 µl/l,响应 ≤ 12 s,延迟 td ≤ 60 s |
| 烟(5、6.17、6.19) | 氦氖激光 0,5–2 mW,布格定律;632,8 nm 下 0,3 和 0,8 滤光片;k = 2,303·D′/L |
| 燃烧(3.2、3.10、3.11) | 闪燃 < 1 s,短暂 1–10 s,持续 > 10 s(= 点燃) |
| 认可范围中的覆盖情况(读取于 03.10.2026) | 5 家实验室,数据库副本中 5 条记录,PCA 中 5 行;“实验室”标签页(“ISO 5660-1”)——生产服务器上 6 家(5 家波兰和捷克 1709) |
标准
- 标准编号
- ISO 5660-1:2015
- 标准名称(波兰语)
- Badania reakcji na ogień — Wydzielanie ciepła, wytwarzanie dymu i szybkość ubytku masy — Część 1: Szybkość wydzielania ciepła (metoda kalorymetru stożkowego) i szybkość wytwarzania dymu (pomiar dynamiczny)
- 标准名称(英语)
- Reaction-to-fire tests — Heat release, smoke production and mass loss rate — Part 1: Heat release rate (cone calorimeter method) and smoke production rate (dynamic measurement)
分步操作程序
-
制品适用性
基本平坦表面或不平度在 7.1 范围内;不对称制品两面试验(7.1、7.2)。ISO 5660-1:2015 状态——阶段 90.93(03.10.2026)。
-
设定辐照度
用热流计校准加热器;热电偶温度 ± 10 °C(6.4、6.13)。
-
试验
试样置于加热器下的试样架中,移开挡板,电火花点火;每秒记录氧、流量、烟和质量(5、6.10、6.15);过程按第 11 章(未阅读)。
-
结果
热释放速率(q̇A、q̇A,max、q̇A,180、q̇A,300、QA,tot)、点燃时间、质量损失、烟(SA,1、SA,2);公式按第 12 章(未阅读)。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 带防辐射挡板的锥形加热器 | 5000 W,最高 75 kW/m²,三支热电偶控制 ± 10 °C(6.2–6.4) | — |
| 带试样架和压框的称重装置 | 0,1 g,± 0,3 g,≥ 500 g,响应 ≤ 4 s;试样架 106 × 106 mm,压框 94 mm(6.5–6.7) | — |
| 集烟罩、排烟管道和测量孔板 | 流量至 0,035 m³/s,57 mm 孔板,12 孔环形探头(6.8) | — |
| 氧分析仪和气体采样系统 | 顺磁 0–25 %,过滤、除湿、CO2 吸收阱(6.9、6.12) | — |
| 激光光度计 | 氦氖激光 0,5–2 mW,光电二极管,0,3 和 0,8 滤光片(6.17–6.19) | — |
| 热流计和校准燃烧器 | Schmidt-Boelter (100 ± 10) kW/m²;5 kW 甲烷燃烧器(6.13、6.14) | — |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 甲烷 | — | 纯度至少 99,5 %——用于校准燃烧器(6.14) |
职业健康与安全
- 燃烧的试样和高温加热器——挡板、手部防护、排烟
- 侧挡板封闭时有爆炸风险,尤其在富氧气氛中——防爆门背向操作者(6.16)
- 点火器高压(10 kV)和激光辐射
常见问题
该检测依据哪项标准?
该检测依据的标准为 ISO 5660-1:2015 — 《Reaction-to-fire tests — Heat release, smoke production and mass loss rate — Part 1: Heat release rate (cone calorimeter method) and smoke production rate (dynamic measurement)》。
该方法的原理是什么?
水平放置的制品试样在锥形加热器下受设定辐照度(0–75 kW/m²)作用并由电火花点燃;燃烧产物经集烟罩抽入管道,在管道中测量流量、氧浓度和激光束衰减,称重装置记录试样质量。热释放速率由耗氧量(每千克 O2 约 13,1 MJ)确定,产烟速率由消光系数和流量确定;同时测量点燃时间和质量损失。
测量范围和准确度是多少?
状态(截至 03.10.2026):ISO 5660-1:2015——“Published”,自 08.05.2026 起阶段 90.93(iTeh);PKN 检索“5660-1”无结果(03.10.2026);耗氧原理(5):每消耗 1 kg 氧约释放 13,1 × 10³ kJ 热量;辐照度(5、6.2):0–75 kW/m²;50 kW/m² 时 50 × 50 mm 区域均匀度 ± 2 %;加热器 5000 W;几何尺寸(6.6、6.7、6.10):试样架 106 × 106 mm,压框 94 mm;加热器距试样 25 mm(尺寸不稳定为 60 mm);火花 13 mm(48 mm)。
完成检测需要多长时间?
整个程序共 4 个步骤。标准未对每个步骤给出时长——实际用时取决于实验室自身的操作程序。
需要哪些设备?
带防辐射挡板的锥形加热器、带试样架和压框的称重装置、集烟罩、排烟管道和测量孔板、氧分析仪和气体采样系统、激光光度计、热流计和校准燃烧器。
该检测用于哪些场景?
制品和材料——用小试样评估其对通风良好火灾中热和烟释放速率的贡献(5);建筑制品、船舶内饰和铁路车辆、非金属材料——PCA 中 5 家实验室认可范围内的项目;在 ISO 5660-1 之外还引用 PN-EN 45545-2(AB 369)和 IMO FTP 规则(AB 1501)的项目——依据 PCA 文件。
需要采取哪些安全防护措施?
燃烧的试样和高温加热器——挡板、手部防护、排烟;侧挡板封闭时有爆炸风险,尤其在富氧气氛中——防爆门背向操作者(6.16);点火器高压(10 kV)和激光辐射。
哪家实验室可以开展此项检测?
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 ISO 5660-1。