1 范圍

      本標準規定了火災煙氣致死毒性的評估方法，包括原理、試驗裝置、試驗方法、計算及評估報告等。

      本標準適用于在受控的試驗條件下，對材料、制品及組件燃燒產生的火災煙氣急性毒性致死效應的評估，不適用于暴露后長期的慢性毒性評估。

2 規范性引用文件

      下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

      GB/T 5907.1-2014 消防詞匯 第1部分：通用術語

      GB/T 38309-2019 火災煙氣流毒性組分測試 FTIR分析火災煙氣中氣體組分的指南(ISO 19702:2015,MOD)

      ISO 19701 火災煙氣的取樣和分析方法（Methods for sampling and analysis of fire effluents）

      ISO 19706 火災對人的威脅評價指南（Guidelines for assessing the fire threat to people）

3 術語和定義

      GB/T 5907.1-2014界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1

      碳氧血紅蛋白的飽和度 carboxyhaemoglobin saturation

      人體吸入的一氧化碳與血液中的血紅蛋白結合后形成的碳氧血紅蛋白占總血紅蛋白的百分比。

3.2

      時間-濃度曲線 concentration-time curve

      煙氣組分濃度以時間為變量的函數曲線。

3.3

      暴露劑量 exposure dose

      暴露時間與測得的煙氣組分濃度的乘積，可通過對時間-濃度曲線上的面積進行積分計算。

3.4

      有效暴露劑量 effective exposure dose

      產生一定毒性效應所需的特定暴露劑量。

3.5

      有效劑量分數 fractional effective dose；FED

      煙氣中毒性組分的暴露劑量與有效暴露劑量之比。

      注1：FED從概念上反映了煙氣中毒性組分導致的喪失逃生能力、致死等后果。

      注2：基于喪失逃生能力的FED定義為IFED。

3.6

      致死性有效劑量分數 lethal fractional effective dose

      LFED

      導致死亡的有效劑量分數。

3.7

      半數致死濃度

      lethal concentration 50

      LC₅₀

      在一定暴露期和后觀察期內導致50％暴露動物死亡的毒性組分濃度。

3.8

      質量損失濃度 mass loss concentration

      燃燒過程中，單位空間消耗的試樣質量。

      注：單位為毫克每升（mg/L）。

3.9

      半數致死濃度預測值（LC₅₀預測值） predicted LC₅₀

      FED＝1時，根據試樣燃燒產生的煙氣組分濃度計算得到的LC₅₀。

4 原理

4.1 概述

      本方法是在特定的燃燒試驗狀態下，對試樣燃燒產生的主要煙氣毒性組分進行30min監測，由此得到各毒性組分的時間-濃度曲線。結合產煙材料濃度或質量損失濃度，預測試樣30min的半數致死濃度（LC₅₀）。LC₅₀預測值可采用附錄C給出的生物鑒定法驗證其準確性。

4.2 FED的計算

      材料、制品及組件火災煙氣的毒性，是根據燃燒產物中毒性組分的濃度與有效暴露劑量進行計算確定，用有效劑量分數（FED）來表征。毒性組分的綜合毒性為各組分毒性之和，見式（1）：

      式中：

      C_i——毒性組分i的濃度，單位為微升每升（μL/L）；

      （C·t）_i——濃度與暴露時間的乘積，單位為微升每升·分［（μL/L）·min］，指毒性組分i的有效暴露劑量。

      如設定暴露時間均為30min，且采用LC₅₀作為有效暴露劑量時，則FED可簡化為暴露時間內毒性組分i的平均濃度與其LC₅₀值的比值。

5 試驗模型及煙氣組分分析

5.1 火災試驗模型

5.1.1 選定的火災試驗模型應能反映ISO 19706中描述的火災特定階段及場景。火災試驗模型包括：

      ——大尺寸火災試驗模型，例如墻角火試驗；

      ——中尺寸火災試驗模型，例如建筑材料或制品的單體燃燒試驗（SBI試驗）；

      ——小尺寸火災試驗模型，例如管式爐材料產煙毒性評價試驗。

5.1.2 整個火災試驗模型及相應的動物暴露染毒系統應處于通風良好的環境中，確保實驗人員安全。

5.1.3 火災試驗模型應具有可重復性，不同實驗室根據GB/T 38309-2019測量得出的煙氣組分濃度應在允許的誤差范圍之內。

5.2 煙氣組分分析

5.2.1 煙氣組分中CO、CO₂和O₂的測定應采用連續取樣方式進行。

5.2.2 煙氣組分分析儀測量范圍需滿足以下要求：

      a) CO 0%~1%(0μL/L~10 000μL/L);

      b) CO₂ 0%~10%(0μL/L~100 000μL/L);

      c) O₂ 0%~21%(0μL/L~210 000μL/L)。

5.2.3 其他氣體（如HCN、HCl、HBr、NO₂、SO₂、C₃H₁O、CH₂O和其他化學物質）也可按照GB/T 38309-2019和ISO 19701中規定的方法進行分析。

6 試樣要求

      試驗前，應根據所采用的火災試驗模型和試樣的最終用途，對試樣進行制備，并在室溫（23±3）℃和相對濕度（50±10）％條件下對試樣進行24h以上的養護。

7 試驗裝置及煙氣組分分析的校準

7.1 試驗裝置校準應根據火災試驗模型要求的操作方法來進行。

7.2 煙氣組分分析儀器的校準應在每一個試驗開始時進行。

7.3 O₂、CO₂和CO等煙氣組分分析前的校準應以N₂作為背景“調零”。校準氣體濃度應接近但小于煙氣組分分析儀的最大量程。同時，對于所有的校準，應確保校準氣和樣氣的流速和壓力相同。對于O₂分析儀的校準，可采用環境空氣（若為干燥空氣，O₂的體積百分比為20.9％）作為校準氣體；對于CO₂和CO分析儀的校準應采用已知濃度的瓶裝CO₂或CO標準氣體作為校準氣，也可使用CO₂和CO混合氣體進行校準。

7.4 其他煙氣組分（如HCN、HCl和HBr）分析前的校準應按照ISO 19701 及 GB/T 38309-2019中規定的方法進行。

8 試驗方法

8.1 概述

      火災試驗模型的試驗條件應與設定的火災場景和火災發生階段相符。

      試樣量的選擇需考慮在30min試驗時間內獲得的LFED為0.7～1.3（見第9章）。

8.2 試驗準備

      根據火災試驗模型的操作要求進行試驗準備。

8.3 試驗程序

      ——試樣稱重；

      ——按火災試驗模型的要求設定試驗條件并進行試驗；

      ——試驗過程中數據記錄與采集；

      ——試驗結束后，將殘余試樣冷卻并稱重。

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