闫石
北京中建建筑科学研究院有限公司/北京/100000
摘要 随着建筑墙体保温材料在建筑热工节能领域的广泛应用，其墙体保温材料的优劣问题日渐成为社会关注的热点[1]。本文在单体燃烧试验方法（SBI）、锥形量热仪法、极限氧指数法对不同密度及不同阻燃剂含量的聚苯乙烯保温材料燃烧性能试验的基础上，构建了聚苯乙烯保温材料燃烧性能评价体系，并应用层次分析法确定指标的权重，对密度及阻燃剂含量对其燃烧性能的影响进行了综合评价。该评价体系对分析聚苯乙烯保温材燃烧性能的密度及阻燃剂含量对其燃烧行为影响具有重要指导意义。
关键词：层次分析法；聚苯乙烯保温材料；燃烧性能
1、层次分析法
层次分析法是由美国运筹学家萨蒂最早提出的一种定性和定量相结合的、系统的、层次化的决策分析方法，是在对复杂决策问题的本质、影响因素及其内在关系等进行深入研究的基础上，利用较少的定量信息使决策的思维过程数学化，从而为多目标、多准则或无结构特性的复杂决策问题提供简便的决策方法，是对难以完全定量的复杂系统做出决策的模型和方法[2]。
1.1评价体系建立
目标层聚苯乙烯保温材料燃烧性能评价体系，根据不同燃烧性能试验方法分为单体燃烧、极限氧指数、热释放速率，这三种试验方法作为准则层一级指标，将细分燃烧增长速率指数、火焰横向蔓延长度、600s内的总是放热量、氧指数、单位面积放热总量、单位面积前180s热释放速率平均值、单位面积前300s热释放速率平均值、单位面积热释放速率峰值等8个二级指标，结合不同类型聚苯乙烯保温材料试验数据组织专家进行评分，燃烧性能评价体系和评分标准如表1所示。
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1.2层析分析计算公式
由于1-9尺度存在着难以确定专家和决策者的真实感觉和判断、不满足传递性原则，容易引起权重失真等缺陷，已不适用于多个准则层，所以本文采用1-尺度，如表2所示。
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（1）判断矩阵
比较判断矩阵：A=，>0，==1/
其中为和对总目标层A的影响之比或和对准则层B的影响之比。
随机地从1，1.5…，，…1中取值，作为矩阵上三角元素，对角主元素取1，下三角取对称元素的倒数，得到随机互反矩阵[3]。
（2）指标权重
目标层B对于总目标层A重要性的权重集（特征向量）为：=（，…，）T
指标层C对于准则层B重要性权重集（特征向量）为：=（，，L，）
指标层C相对于总目标的组合权向量为：W=
（3）一致性检验
（4）一致性检验指标CI=（-n）/n?1，其中，为最大特征值，n为判断矩阵的阶数，RI为平均随机一致性指标，当 <0.1时，即认为具有满意的一致性，否则，需要调整判断矩阵，使其满足一致性。
1.3层次分析结果
按照上述步骤，并应用matlab计算，得到各项指标的判断矩阵和权重及一致性检验如下：
准则层A B1 B2 B3 特征向量zJW
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2、讨论
通过指标评价体系计算得到试样M01总评分为0.901，M02总评分为2.866，M03总评分为7.219，M04总评分为7.377，M05总评分为8.400，总评分分值越高阻燃性能越好，通过比较我们得到，试样M01、M02、M03密度相同，阻燃剂添加上M01、M02、M03依次递增，说明阻燃剂添加越多阻燃性能也就越好；试样M03与M04都添加相同含量的阻燃剂，M04密度比M03大，说明密度大的阻燃性能越好，MO5密度最小，但阻燃剂添加最多，说明阻燃剂含量对燃烧行为影响比密度本身要大得多[4]。
结语
本文通过建立了一种层次分析法的聚苯乙烯保温材料燃烧性能评价体系，包含3个一级指标和8个二级指标，对各个指标进行了权重确认，并结合实验值，邀请专家进行打分，通过计算对每种保温材料进行了燃烧性能的量化评价，最后的量化总评分证明密度越大，阻燃剂含量越高，聚苯乙烯保温材料的燃烧性能也越好，但这两个影响因素中，后者的作用要远大于前者[5]。
参考文献
[1]赵静波，朱光伟，洪川，王钧楠，王宏辉，钟奇鸣.挤塑聚苯板密度和阻燃剂含量对其燃烧性能的影响[J].消防界(电子版)，2021，7(06)：36-37.
[2]孙晋龙，刘立志，刘昱.挤塑聚苯板燃烧性能试验研究[J].墙材革新与建筑节能，2019，{4}(02)：55-57.
[3]李彦滨.建筑保温材料酚醛板和挤塑聚苯板的阻燃性能研究[J].民营科技，2018，{4}(01)：30.
[4]万润贵.挤塑聚苯板外墙外保温系统施工应注意的问题[J].山西建筑，2015，41(19)：96-97.
[5]王永垒，李海云，方红霞.建筑保温材料酚醛板和挤塑聚苯板的阻燃性能研究[J].化工新型材料，2015，43(03)：140-142.