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Experimental investigations of the combustion efficiency for fire load calculations

Experimetelle Untersuchungen der Verbrennungseffektivität für Brandlastberechnungen

  • The amount of heat, which is released by fire loads during the combustion process, depends on the material characteristics, the ventilation conditions, the storage density and the distribution. To evaluate the structural stability of buildings in case of fire, the fire load has to be quantified. In Germany, the fire load is quantified by using the combustion factor m, while internationally the combustion efficiency χ is applied. Both factors assess the burning behavior of materials, but the determination is carried out in different ways. Since the testing facility was abolished fifteen years ago, it is not possible to determine the combustion factor m anymore. So, it should be found out, if the combustion efficiency χ is a convenient method to quantify the fire load under the consideration of the German standards. As a part of the research, combustion efficiencies χ were determined for eight materials in the cone calorimeter and the single burning item test at differentThe amount of heat, which is released by fire loads during the combustion process, depends on the material characteristics, the ventilation conditions, the storage density and the distribution. To evaluate the structural stability of buildings in case of fire, the fire load has to be quantified. In Germany, the fire load is quantified by using the combustion factor m, while internationally the combustion efficiency χ is applied. Both factors assess the burning behavior of materials, but the determination is carried out in different ways. Since the testing facility was abolished fifteen years ago, it is not possible to determine the combustion factor m anymore. So, it should be found out, if the combustion efficiency χ is a convenient method to quantify the fire load under the consideration of the German standards. As a part of the research, combustion efficiencies χ were determined for eight materials in the cone calorimeter and the single burning item test at different heat fluxes. The values of the combustion efficiencies χ as well as the corresponding combustion factors m were discussed and compared to the values of the literature. The results show an influence of the testing facility on the combustion efficiency. The values of the combustion efficiency determined in the single burning item test were higher than the values from the cone calorimeter.zeige mehrzeige weniger
  • Die Wärmefreisetzung einer Brandlast im Brandfall hängt von den Materialeigenschaften, den Ventilationsbedingungen, der Lagerungsdichte und der Verteilung im Brandraum ab. Die Festlegung der erforderlichen Feuerwiderstandsdauer in industriellen Gebäuden erfolgt auf Basis der Brandlast. In Deutschland dient der Abbrandfaktor m (m-Faktor) zur Berechnung der Brandlast, wohingegen international die Verbrennungseffektivität χ zur Berechnung verwendet wird. Zwar charakterisieren beide Faktoren das Abbrandverhalten von Stoffen, jedoch sind ihre Bestimmungsmethoden unterschiedlich. Seit der Abschaffung des letzten m-Faktor-Ofens vor mehr als 15 Jahren, ist die Bestimmung von m-Faktoren nicht mehr möglich. Daher soll untersucht werden, ob die Verbrennungseffektivität χ an Stelle des m-Faktors zur Berechnung der Brandlast im Rahmen deutscher Normen verwendet werden kann. Für diese Untersuchungen wurde die Verbrennungseffektivität χ von acht Stoffen im Cone Calorimeter und im Single Burning ItemDie Wärmefreisetzung einer Brandlast im Brandfall hängt von den Materialeigenschaften, den Ventilationsbedingungen, der Lagerungsdichte und der Verteilung im Brandraum ab. Die Festlegung der erforderlichen Feuerwiderstandsdauer in industriellen Gebäuden erfolgt auf Basis der Brandlast. In Deutschland dient der Abbrandfaktor m (m-Faktor) zur Berechnung der Brandlast, wohingegen international die Verbrennungseffektivität χ zur Berechnung verwendet wird. Zwar charakterisieren beide Faktoren das Abbrandverhalten von Stoffen, jedoch sind ihre Bestimmungsmethoden unterschiedlich. Seit der Abschaffung des letzten m-Faktor-Ofens vor mehr als 15 Jahren, ist die Bestimmung von m-Faktoren nicht mehr möglich. Daher soll untersucht werden, ob die Verbrennungseffektivität χ an Stelle des m-Faktors zur Berechnung der Brandlast im Rahmen deutscher Normen verwendet werden kann. Für diese Untersuchungen wurde die Verbrennungseffektivität χ von acht Stoffen im Cone Calorimeter und im Single Burning Item Test bei unterschiedlichen Wärmestromdichten bestimmt. Die ermittelten Werte der Verbrennungseffektivität χ wurden den bestehenden m-Faktoren gegenübergestellt und mit Werten aus der Literatur verglichen. Die Untersuchungen haben ergeben, dass die Prüfapparaturen zu unterschiedlichen Verbrennungseffektivitäten führen. Die Werte aus der Messung des SBI waren höher als die des Cone Calorimeterszeige mehrzeige weniger

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  • 2015_Kusche_Experimental Investigations of the Combustion Efficiency for fire load calculations.pdf
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Autoren/innen:Christian Kusche, Christian Knaust, S.-K. Hahn, U. Krause
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Materials Testing
Jahr der Erstveröffentlichung:2015
Organisationseinheit der BAM:7 Bauwerkssicherheit
7 Bauwerkssicherheit / 7.0 Abteilungsleitung und andere
Verlag:Carl Hanser Verlag
Verlagsort:München
Jahrgang/Band:57
Ausgabe/Heft:10
Erste Seite:843
Letzte Seite:849
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurbau
Freie Schlagwörter:Combustion efficiency; Combustion factor; Cone calorimeter; Fire load density; Single burning item test
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Infrastruktur
Infrastruktur / Sicherheit von Industrieanlagen und Verkehrswegen
DOI:https://doi.org/10.3139/120.110795
ISSN:0025-5300
Verfügbarkeit des Volltexts:Volltext-PDF im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:20.12.2016
Referierte Publikation:Nein