中国报告大厅网讯，随着消费者对家居安全及舒适度要求的不断提升，2026年的床垫行业正朝着更加科技化、安全化的方向发展。在这一背景下，床垫的热释放速率(HRR)作为评估其燃烧性能的关键指标，受到了广泛关注。据行业数据显示，未来几年内，具备高效防火性能的床垫产品市场需求将持续增长，预计增长率将超过两位数。

  《2026-2031年中国床垫行业市场供需及重点企业投资评估研究分析报告》指出，本文将深入探讨一种改进的CBUF(软垫家具燃烧行为)模型，该模型在预测床垫热释放速率方面展现出更高的准确性，为床垫行业的安全发展提供了有力支持。

  一、床垫热释放速率预测模型的背景与挑战

  床垫作为家居生活中不可或缺的一部分，其防火性能直接关系到消费者的生命财产安全。

  传统的床垫热释放速率预测方法主要依赖于小型、中型及大型试验，但这些方法各有局限。

  小型试验成本低但难以准确评估足尺床垫的燃烧性能;中型试验虽能获取自由燃烧时的热参数，却可能低估真实火灾场景中的HRR;大型试验费用高昂且对场地及设备要求较高。

  因此，开发一种基于小型测试数据来评估中大型测试结果的方法显得尤为重要。

  二、改进的CBUF模型：基于薄试样叠加的新方法

  为解决传统CBUF模型在预测较大床垫热释放速率时的误差问题，提出了一种创新方法：通过叠加多个较薄试样的锥形量热仪数据，近似模拟足尺试样垂直方向上的快速热渗透。该方法的核心在于假设足尺床垫燃烧时，每100 cm×100 cm燃烧单元的HRR增长曲线与锥形量热仪中特定辐射通量下的HRR增长曲线等价。

  通过叠加不同厚度试样的HRRPUA(单位面积热释放速率)曲线，并考虑垂直方向上的热渗透时间，有效提高了模型对床垫HRR下降阶段的预测准确性。

  三、试验验证与数据分析

  为了验证新方法的准确性，进行了一系列锥形量热仪及家具量热仪试验。

  锥形量热仪试验中，制作了厚度为2.5 cm和5 cm的PU泡沫试样，测试结果显示，尽管泡沫厚度对HRRPUA峰值影响不大，但5 cm试样呈现出明显的“双平台”现象，而2.5 cm试样则因热渗透时间短而未出现。

  在家具量热仪试验中，选用了一款市面上常见的190 cm×90 cm×10 cm PU泡沫床垫进行测试，通过机器视觉处理技术精确计算火焰蔓延面积，为模型提供输入数据。

  四、模型预测结果与敏感度分析

  基于试验数据，采用离散卷积计算HRR预测值，并与实测值进行对比。

  结果显示，使用2.5 cm试样数据叠加的模型预测曲线与实测值具有良好的一致性，特别是在HRR下降阶段，预测性能显著提升。此外，通过改变热渗透时间间隔进行敏感度分析，发现以“单峰”形式发展的HRRPUA曲线更能拟合足尺试样的燃烧行为。

  对于10 cm厚的床垫，0.25 cm/s和0.50 cm/s的热渗透速率对其整个燃烧过程具有代表性。

  五、模型应用前景与改进方向

  床垫行业分析指出，改进的CBUF模型在预测床垫热释放速率方面展现出巨大潜力，不仅提高了预测准确性，还降低了试验成本。

  然而，模型对HRR最大值的预测仍存在一定程度低估，未来研究应进一步探索锥形量热仪热通量与HRRPUA曲线的耦合机制，以提升模型对真实火灾场景的预测性能。

  同时，有望通过建模火焰蔓延机理，建立仅凭锥形量热仪试验即可预测足尺试样HRR的通用模型。

  总结

  本文深入探讨了改进的CBUF模型在预测床垫热释放速率方面的应用，通过叠加多个薄试样的锥形量热仪数据，有效解决了传统模型在预测较大床垫HRR时的误差问题。试验验证与数据分析表明，新方法显著提高了模型对床垫HRR下降阶段的预测准确性，为床垫行业的安全发展提供了有力支持。

  未来，随着对模型耦合机制及火焰蔓延机理的深入研究，床垫热释放速率的预测将更加精准可靠，为消费者提供更加安全舒适的家居环境。