[实用新型]一种全尺寸模拟玻璃幕墙建筑火灾实验装置

摘要

本实用新型涉及一种全尺寸模拟玻璃幕墙建筑火灾实验装置，包括实验装置主体、燃烧室、称重装置、模拟火源以及配套测控系统，实验装置主体包括数层建筑框架构造和楼梯；燃烧室位于实验装置除顶层外的任一层，燃烧室的墙壁及天花采用高温防火保护材料进行防火保护；称重装置包括电子磅秤及高温隔热垫块；测控系统包括温度测量装置、辐射热流密度测量装置及数据采集系统。火源采用木垛火，模拟火灾荷载密度为300MJ/m²～900MJ/m²的火灾场景。技术效果是开发了一套研究建筑火灾产生的火焰和烟气沿玻璃幕墙内外蔓延特性和行为的全尺寸模拟实验装置，并可对建筑玻璃幕墙层间防火构造及防火封堵的有效性进行测试评价。

主权项

1.一种全尺寸模拟玻璃幕墙建筑火灾实验装置，包括实验装置主体（1）、燃烧室（2）、称重装置（3）、测量系统（4）、模拟火源（5）及观测室（6），其特征在于：所述实验装置主体（1）为数层钢结构框架（1‑3）,是主体搭建的全尺寸建筑，各楼层采用钢桁架组合楼板（1‑4）进行分隔，一侧外有钢楼梯（1‑1），可到达各楼层，在正面楼层各楼板（1‑4）上方边缘设置钢轨，用螺栓将玻璃幕墙（1‑5）固定于正面各层楼板边缘的钢轨上，使玻璃幕墙（1‑5）与实验装置主体（1）的楼板（1‑4）边缘的水平距离为50mm～200mm，其中间填充岩棉，在各楼层前半部分居中搭建有9m²～30m²的房间，其余三面采用轻钢龙骨框架填充岩棉，表面采用螺钉固定防火板复合组成防火隔墙（1‑6），房间的天花板采用轻钢龙骨填充岩棉并固定防火板复合组成，玻璃幕墙（1‑5）与两侧防火隔墙（1‑6）成密封态，各房间后墙居中位置开有0.9m宽，2.0m高的门（1‑2），燃烧室（2）位于除顶层外的任一房间，观测室（6）位于燃烧室（2）上一层房间；所述的称重装置（3）包括电子磅秤（3‑1）、U型槽钢架（3‑2）、陶瓷纤维棉（3‑3），U型槽钢架（3‑2）为与电子磅秤（3‑1）外形相同的环状U型槽钢架体，电子磅秤（3‑1）置于U型槽钢架（3‑2）中，U型槽钢架（3‑2）的U型槽内填塞陶瓷纤维棉（3‑3），电子磅秤（3‑1）与U型槽钢架（3‑2）之间的所有空隙内填塞陶瓷纤维棉（3‑3），电子磅秤（3‑1）上表面依次铺设一层陶瓷纤维棉（3‑3）、一层硅酸钙防火板（3‑4）、一层陶瓷纤维棉（3‑3）；所述的模拟火源（5）采用标准木垛（5‑1），标准木垛（5‑1）置于不锈钢钢架（5‑2）上，然后一同置于电子磅秤（3‑1）上的硅酸钙防火板（3‑4）上，两个称重装置（3）分别置于各距燃烧室（2）侧墙1000 mm的中线地面上；所述的测量系统（4）包括燃烧室内热电偶束（4‑1）、玻璃幕墙外热电偶束（4‑2）、热电偶（4‑3）、辐射热流计（4‑4）及其固定支架（4‑5），固定支架（4‑5）为三角支撑的钢管，管高为2.0m，立管上有可上下移动的钢板，钢板上有与辐射热流计的热辐射探头配合的孔，辐射热流计通过热辐射探头固定于钢板上；所述的燃烧室内热电偶束（4‑1）由四个热电偶（4‑3）连接成串，热电偶（4‑3）之间的垂直间距为500mm，燃烧室（2）内置有两束燃烧室内热电偶束（4‑1），其中一束位于燃烧室（2）中线且在标准木垛（5‑1）与玻璃幕墙（1‑5）的中间，另一束位于燃烧室（2）中线上距侧墙500mm处、且燃烧室内热电偶束（4‑1）顶部的热电偶（4‑3）距燃烧室（2）天花板的高度为200mm；玻璃幕墙外热电偶束（4‑2）由多个热电偶（4‑3）连接成串，位于玻璃幕墙（1‑5）外表面中心线上，其中每层设置三个热电偶（4‑3），分别与各层玻璃幕墙（1‑5）的上沿、中间和下沿齐平，距玻璃幕墙（1‑5）外表面20~30mm；观测室（6）内玻璃幕墙（1‑5）背后中线上布置两个热电偶（4‑3）和两个辐射热流计（4‑4），两个热电偶（4‑3）分别位于观测室（6）玻璃幕墙（1‑5）的中间高度和底端高度，距玻璃幕墙（1‑5）背面20~30mm，两个辐射热流计（4‑4）分别位于观测室（6）玻璃幕墙（1‑5）的中间和底端，距玻璃幕墙（1‑5）背面100~300mm。