0 研究背景

一直以来，木材都作为主要材料广泛应用于建筑领域的各个环节。随着高层建筑的发展和防火安全性的提升，木材的可燃性极大的限制了其应用，但由于木材本身不可忽视的优点和历史遗留建筑的存在等因素，在木结构建筑和室内装修领域仍有大量木材的使用。据统计，2016年我国木材消费总量约60941万立方米，人造板、实木地板和木质家具制造等木材加工业共消费木材20720万立方米，约占34.45%；基建、装修和农民建房等木材消费约800万立方米左右，约占全国木材消费量约1.31%[1]。

［本刊讯］ 为满足广东省护理人员刊登科技论文的需求，《上海护理》编辑部将于2012年6月编辑出版《上海护理》增刊1。敬请广大作者与读者予以关注。咨询电话:62671836。

式中 c为水质因子浓度（mg/L）；t为时间（s）；E为扩散系数（m2/s）；U为对流速度（m/s）；S为水质因子的内部源（mg/（m·s））；W为外部源（mg/（m·s））。

关于木材在建筑领域的安全应用问题研究主要分为两个方面：第一个方面是基于燃烧过程细化的木材燃烧特性研究[2-5]，即开展木材热解、燃烧和炭化过程的试验研究与理论分析，探讨三个子过程及三者之间的耦合对热释放速率、总热释放量、体积收缩系数和炭化速率等燃烧特征参数的影响，并结合具体的防火措施进行效果评价；第二个方面是针对阻燃性能优化的木材改性研究，主要包括阻燃剂的添加[7-9]和木材阻燃处理[10]。在这两方面研究中，木材燃烧过程的细化研究是基础，木材的燃烧行为决定着阻燃剂和阻燃方法的选择，二者缺一不可。锥形热量仪是研究火灾发展的重要试验手段，结合对烟气成分的在线检测，可以获得特点辐射温度下的燃烧特性参数[11]。近年来，随着检测技术的发展，基于多种分析测试结果的阻燃剂效果评价正在逐步开展。Wang等[12]采用垂直燃烧试验和微尺度燃烧热分析技术，结合热重、电镜、能谱和热裂解-色质联用分析仪对磷酸胍和硫酸胍在造纸残渣上的阻燃效果进行了全方位的评价，发现磷酸胍分解的不挥发的磷化物能持续提高系统酸度，有效促进焦炭的形成，具有更好的阻燃效果。

本文提出通过采用K-Means聚类统计结合其他均值计算、等值换算等数据分析方法计算货车轴重载荷分布情况，寻找载荷分布规律，并绘制不同超限范围内的轴重载荷分布参考曲线。

随着火灾安全理论的深入，目前绝大多数的研究都是围绕环氧树脂、热塑性材料和高分子材料开展的新型阻燃剂研发与评价[13,14]。由于木材本身结构和成分的复杂性，关于木材类建筑材料的研究则非常少，有必要加强对木材类建筑材料火灾安全的深入研究。现有的一些研究中也是直接开展燃烧特性试验，而忽略了木材组分和结构的详细表征[15]。因此，本文从木材的元素分析、工业分析和组分分析入手，在充分了解木材特性的基础上利用锥形热量仪开展四种木材的燃烧试验研究，结合小分子气体和残炭分析，确定四种典型木材的燃烧特性，评估其火灾安全性，为其作为建筑材料的使用提供理论依据。

1 实验

1.1 原料准备

选取的四种典型建筑板材是松木、水曲柳、樟木和杉木。木板的尺寸统一制为10cm×10cm×1cm，使用前置于105℃马弗炉持续烘干10h待用。采用传统方法对几种木材进行元素分析、工业分析以及组分分析，结果如表1所示。木材主要由C、H、O三种元素组成，N元素和S元素的含量都比较低，主要以纤维素、半纤维素和木质素及其交联结构的形成存在，挥发分含量较高，热值维持在18-20MJ/kg左右。在四种木材中，水曲柳的纤维素和半纤维素含量最高，木质素含量最低；杉木反之。樟木和杉木的灰分含量较高，而松木的灰分含量可以忽略，但其挥发分成分最高。生物质灰分来源于植物生长过程吸收的无机盐成分，主要包括钾、钙、钠、镁等元素，这类金属元素形成的无机盐对燃烧过程具有一定的催化效果[16]。

 

表1 原料的工业分析、元素分析和组分分析

  

水曲柳工业分析松木Mad Aad Vad Fcad Qbad Mad Aad Vad Fcad Qbad 4.26 / 81.27 14.47 18.50 5.66 0.02 79.73 14.59 18.61元素分析Cad Had Nad Sad Oad Cad Had Nad Sad Oad 34.36 2.22 0.09 0.07 59.0 45.67 4.61 0.13 0.05 43.77组分分析C H L 不溶酸成分 C H L 不溶酸成分47.80 17.70 25.50 0.30 56.42 25.64 13.47 0.14樟木 杉木工业 Mad Aad Vad Fcad Qbad Mad Aad Vad Fcad Qbad

  

注：C代表纤维素，H代表半纤维素，L代表木质素；Qbad单位为MJ/kg，其余数值单位均为%。

 

分析 5.63 0.94 78.87 14.56 18.91 2.35 0.95 67.31 29.39 19.49元素分析 Cad Had Nad Sad Oad Cad Had Nad Sad Oad 47.46 6.27 0.32 0.08 45.87 48.07 5.54 0.92 0.52 41.65组分分析C H L 不溶酸成分 C H L 不溶酸成分51.22 25.15 15.46 0.27 48.90 11.94 31.21 0.25

1.2 测试方法

2008年9月底的一天，有个客户开了一辆银灰色的凯迪拉克驶入厂区，正值下班时间，许多人都驻足观看，就连平素高傲的副总裁的女儿方勋梅也发出了一声赞叹：“哇，凯迪拉克！”程晓暗恋方勋梅由来已久，只因门户悬殊，他只有将自己的白日梦安放在姥姥家了。现在听到方勋梅对凯迪拉克如此景仰，程晓的心久久不能平静。他在网络上把能让方勋梅发出惊叹的那辆凯迪拉克型号搜索了出来：它线条俊朗刚毅，身姿优雅华贵，颜色明丽诱人，是凯迪拉克3.6L运动型，报价68.86万元!

2 结果分析

2.1 着火时间

［5］ 余明高,杨克,贾海林,等.超细水雾抑制受限空间木材燃烧的实验研究［J］.热科学与技术,2009,8(2):156-163.

根据建筑材料热释放速率试验方法（GB/T16172-2007），采用锥形热量仪进行四种建筑板材的燃烧特性试验。开始试验前，提前1-2天开启仪器，试验时将木板放置于用锡纸包裹的反应器上，并调节仪器加热面至样品表面的距离为25mm；电火花点火成功后木材开始燃烧，产生的烟气通过具有离心风扇的排气管道系统捕捉。气体分析系统可以检测烟气中O2、CO和CO2的浓度，根据气体中氧气耗量的测量确定燃烧过程热释放速率（HRR）的变化规律。本次开展了20kW/m2和50kW/m2两种热流强度下的试验，分别对应564°C和782°C的辐射温度。

 

表2 四种木材的燃烧特性参数

  

样品名称热流通量失重率 着火时间 燃烬时间 总热释放量%S S MJ/m2 98.47 590 851 68.41水曲柳 97.16 770 1014 68.25樟木 87.33 604 954 54.58杉木 95.61 585 926 68.25松木50 kW/m2 782℃松木20 kW/m2 564℃95.93 18 497 81.15水曲柳 98.90 260 447 78.76樟木 99.49 13 509 80.46杉木 99.03 15 567 78.76

2.2 热释放速率（HRR）分析

四种木材燃烧形成的HRR曲线如图1所示。木材的燃烧可以分为3个阶段，挥发分积聚的热裂解阶段，主体燃烧阶段和熄灭阶段。主体燃烧阶段存在两个HRR峰，第一个为热裂解阶段积聚的易挥发物质的燃烧放热，而第二个则与剩余可燃物的进一步燃烧有关。564°C时，松木、水曲柳、樟木和杉木的第一个HRR峰值分别为219.61kW/m2、386.81kW/m2、199.64kW/m2和231.59kW/m2，第二个HRR峰值分别为128.39kW/m2、277.79kW/m2、116.24kW/m2和159.50kW/m2。水曲柳的主体燃烧过程发生的最迟，但因为有充分的挥发分准备而最剧烈，燃烧过程维持的时间也最短。当反应温度升高到782°C时，四种木材的整个燃烧过程都提前发生，热裂解时间变短，此时，松木、水曲柳、樟木和杉木的第一个HRR峰值分别为 264.17kW/m2、300kW/m2、229.03kW/m2和 218.17kW/m2， 第二个 HRR 峰值分别为 152.07kW/m2、442.5kW/m2、139.95kW/m2和155.23kW/m2。除了杉木外，其余三种木材在较高反应温度下的热释放过程都有所强化，松木和樟木的第一个HRR分别提高了20%和14.7%，第二个HRR分别提高了18.4%和20.4%。水曲柳的燃烧过程又有所不同，因为挥发分的持续释放和燃烧，整个燃烧过程比较紧凑，在第一燃烧阶段没结束时就发展到第二阶段。

  

图 1 四种木材的 HRR 曲线：（a）松木；（b）水曲柳；（c）樟木；（d）杉木

2.3 小分子气体析出

燃烧阶段释放的小分子气体主要是CO和 CO2，不同木材在不同温度下燃烧时的小分子气体释放规律如图2所示。相比于CO，CO2的释放量相对较多，且释放规律与HRR的变化规律保持一致。CO的析出受到木材种类和反应温度的双重影响。除了水曲柳外，反应温度较低时，CO析出量较大，且析出最大峰值时对应的反应时间也延后与反应温度较高时。松木、樟木和杉木的CO主要在燃烧后的熄灭阶段形成，且樟木的CO量明显高于其他两种木材，说明熄灭阶段樟木仍有较多可燃物剩余，在余温的作用下继续分解形成CO。虽然樟木的热释放速率较低，但烟气中大量的CO会造成火灾时的烟气中毒，减小逃生可能。另外，水曲柳在782°C下反应时，在0-250s之间有一个较强的CO释放过程，析出量接近500ppm；在564°C时，虽然没有明显的CO析出峰，但主要的CO析出仍发生在HRR峰值之前，在HRR峰值后CO的析出与其他三种木材相近，这说明在着火之前水曲柳热裂解存在一个明显的CO生成反应。三大组分中的任一组分在高温下首先被活化生成中间产物，然后经过平行竞争路径分别生成焦油、焦炭和小分子气体如CO和CO2，而低温时以生成焦炭和小分子气体为主[20-22]。

  

图 2 CO 和 CO2的析出：（a）松木；（b）水曲柳；（c）樟木；（d）杉木

2.4 燃烧残渣分析

四种木材燃烧残渣的对比如图3所示，在两种辐射温度下四种木材都能够充分燃烧，但残渣的外部形态有所差异。564°C燃烧获得的残渣量比782°C的多，且形态相对完整，尤其是樟木焦炭形态明显，质地略坚硬。在两个温度下，水曲柳都有焦炭生成，并与原料纹理相近，质地较稀松。松木和杉木残渣则以灰分为主，呈羽片状。结合燃烧数据与残渣的外部形态综合分析可知，热裂解初期焦炭的生成能有效抑制挥发分的析出，延长着火时间，随着燃烧温度的升高和时间的延长，剩余可燃物质仍会冲破焦炭的阻隔析出，燃烧放热，因此总放热量不会改变。如果整个燃烧过程在没进入主燃烧阶段就放缓或中断，例如有火灾救援出现，那么高纤维素含量、低木质素含量的水曲柳和樟木就可能因为焦炭的形成而不会进入到充分燃烧阶段。

［6］ 温留来,韩刘杨,周海宾.木材燃烧炭化行为研究与建议［J］.林产工业,2015,42(8):18-20.

  

图3 燃烧残渣外部形态对比

3 总结

建筑木材的使用需充分考虑其防火性能，而木材本身的燃烧特性是进行防火处理和选材的关键。基于组分分析的木材燃烧特性：

（1）木材中三大组分纤维素、半纤维素和木质素含量是决定木材燃烧特性的关键。除此之外，木材工业分析中的水分和挥发份含量对热裂解初期的中间产物形成影响较大。

（2）热裂解初期，水分的蒸发和三大组分的分解是竞争关系。水曲柳木材中较高的水分含量致使燃烧试验时试样表面温度低于辐射温度，不利于纤维素和半纤维素分解；但因木质素初始热裂解温度较低，影响不大。低辐射温度和高水分含量促进了焦炭的形成，因此相比于其他木材，水曲柳具有最长的着火时间。

［11］ CHEN X,JIANG Y,JIAO C.Smoke suppression properties of ferrite yellow on flame retardant thermoplastic polyurethane based on ammonium polyphosphate［J］.Journal of hazardous materials,2014,266(3):114-121.

通过采访，我们欣喜地看到，忻州市无论对老干部工作的理性思考、总结探索，还是主动作为、创新实践，都令人耳目一新，感受颇深。正如中组部老干部局副局长杨保平调研忻州老干部工作时指出的那样：忻州老干部工作创新很多，特色鲜明，实施开展的“人生设计”“精神富养”“乐龄行动计划”紧跟时代发展步伐，契合中央倡导的“为党的事业增添正能量”精神，体现了工作的前瞻性和实效性。忻州的硬件条件不是最好的，但整个工作得到了老同志的普遍认可，工作成效非常好，可以说工作做的是最好的。忻州的思路和做法，是贫困地区做好老干部工作的一个贡献和一种引导。相信今后忻州的老干部工作一定能百尺竿头，更进一步。

选用优质、高产、抗病、商品性好、耐贮运优良品种，适宜榆林市主栽的品种有雷肯德、大板红七寸、安红2号、郑参一号、富田康红、新黑田五寸、齐头黄等，生育期约60～120天。

参考文献：

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［2］ 王海晖,王清安,黄强.木材燃烧火焰传播的实验研究［J］.中国科学技术大学学报,1991,(2):254-259.

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［4］ 周强,方梦祥.木材在热解与燃烧中几何特性的变化［J］.燃烧科学与技术,2015,(1):54-59.

（3）燃烧过程的热释放速率取决于热裂解阶段可燃物的集聚情况。虽然水曲柳的着火时间长，但因其含有较高的挥发份含量直接导致了燃烧时具有最高的热释放速率，其抗火性最差。其他三种木材随着辐射温度的不同抗火表现不同，低辐射温度时樟木的抗火性最好，但高辐射温度时三种木材的表现相近。

四种木材在564°C和782°C下的燃烧特性参数如表2所示。热流通量小时，辐射温度低，点火时间较长，总热释放量少。随着辐射温度的增加，点火时间极大地缩短，总热释放量有所增加。樟木的点火时间变化最大，564°C时的点火时间是782°C时的46.5倍，相应的总热释放量也增加了46.71%。在低温情况下，四种木材的着火时间与原料中的水分含量密切相关，初始水分含量高则会在燃烧初期吸收较多的辐射热致使着火时间延长；随着辐射温度的升高，热量足以供应水分的蒸发和组分的热裂解，因此着火时间都缩短至10-20s之间。但水曲柳的着火时间仍有260s，这可能与其低木质素含量有关。木质素热裂解温度较宽，在200°C左右开始分解脱水，随后发生醚键的断裂和苯丙烷侧链的断裂形成酚类物质和CO、CO2等小分子气体[17]，从而为燃烧阶段积聚可燃物。纤维素热裂解试验表明，当辐射温度在400-450°C时以炭化为主，450°C后才可能形成挥发分，并在600°C左右达到最大产率[18，19]。当原料中有水分存在，且木质素发生低温脱水时，水分蒸发吸热致使样品表面温度大大低于辐射温度，抑制了纤维素热裂解形成挥发分，促进了焦炭的形成，致使着火时间延迟。但随着反应时间的增加或反应温度的提高，纤维素和半纤维素终会达到热裂解温度，分解形成大量的挥发分，并快速燃烧释放大量热。当热释放速率开始变缓（数值小于50kW/m2，且变化率低于5%）时所对应的时间认为是燃烬时间，意味着燃烧阶段结束，反应进入最后的熄灭阶段。燃烬时间受辐射温度影响最大，782°C高温反应时燃烬时间较短，而564°C低温时燃烬时间较长；木材种类对燃烬时间的影响不大。

依据上文的理论分析以及构建的模型，全面分析中间品进口同制造业企业创新二元边际时，需要考虑中间品进口额以及中间进口产品种类维度两个因素。

构建程序切片所依据的是程序的切片准则，基于程序中的依赖关系来对程序进行切片的。出于对程序执行时间的目的考虑，切片准则的设定要保留程序中影响程序执行路径的依赖关系。程序的依赖关系的获取要对程序的控制流和数据流分析来获得。构建程序的依赖关系首先要构建程序的数据依赖关系以及程序的控制依赖关系。其中程序的数据依赖关系以及控制依赖关系分别使用程序的控制流程图和数据依赖图来描述。

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与此同时，运用智能化监管的手段加强对患者安全管理。医院打造了集医院设备监控与能源监控、后勤业务管理与决策支持功能于一体的运营管控综合平台。“在平台上，可以提前预知设备的运行状况，并可以通过平台实时推送报警信息给设备负责人，力争将故障排除在萌芽状态。”沈崇德自豪地称，真正做到了“坐镇监控中心，掌控千里之外”。

［12］ WANG N,LIU Y S,LIU Y,et al.Properties and mechanisms of different guanidine flame retardant wood pulp paper［J］.Journal of analytical and applied pyrolysis,2017,128:224-231.

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当X>X*时，Y1=0,Y2=1为两个稳定状态，dY1/dt>0,dY2/dt<0,Y2=1是演化稳定的战略，政府激励对策无效的概率为1，即激励效果不佳，政府逐渐对被动房推广失去信心，选择放弃对被动房的激励；反之，Y1=0表示被动房推广激励对策有效，政府对于被动房区域性推广的信心加强。

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