[實用新型]一種研究夾層火傳播的實驗裝置

無效

• 申請號: 201020681487.1
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN202066817U
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 徐強;張貴林;徐立黃
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01N25/22
• 分類號: G01N25/22
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本實用新型涉及火災實驗技術領域，特別是一種針對保溫層火災為代表的夾層火燃燒蔓延過程進行研究的實驗裝置。

背景技術

夾層火是指可燃物在兩層不可燃物質內部的燃燒。建筑物保溫層火災就是一種典型的夾層火。使用新型建筑保溫層是建筑領域“低碳”戰略的重要組成部分。零能耗、高性能建筑是目前民用建筑發展重要戰略目標之一。達到“零能耗”的一個決定性因素就是房屋(建筑)的保溫。目前新型的高分子材料、復合材料都已作為保溫材料投入工程應用，大幅度提高了建筑外層墻體的保溫能力。但與此同時保溫材料的可燃特性及其所處的結構環境卻成為高層樓宇火災傳播、發展的新渠道。保溫層火災發生頻率高、成災迅速、影響惡劣、損失大、撲救難成了保溫層火災的顯著特點。

在火災學研究范疇中，保溫層火災形成了一種特殊的火行為，即多相引燃及傳播的夾層火。其特點是：

1、夾層內全方位傳播，保溫層熱解產生的氣態和液態可燃物都有良好的流動特性，分別在浮力和重力的作用下下行、上行傳播，無孔不入。由于保溫層處于夾層結構中，著火時處于封閉或半封閉狀態，因此夾層內燃燒產物不能及時排出，有形成局部壓力差的可能，這對火災傳播有強化作用。

2、由于在夾層內燃燒，又具有自供氧體系，因此難以撲救。以常用的建筑外墻保溫材料EPS(發泡聚苯乙烯)為例，內含空氣的體積為98％以上，一旦燃燒有足夠的氧氣供給；

3、雖然保溫層材料體量小，燃盡過程較短，但是由于其滲透在建筑內部，引起的次生火災異常嚴重，成為建筑火災傳播的新途徑。

目前國際、國內沒有針對夾層火進行研究的實驗裝置和相關標準。因此在火災研究中建立夾層火實驗裝置有其必要性和實用性。

實用新型內容

本實用新型的目的在于建立一套能夠對不同材料(如可燃保溫材料、阻燃保溫材料、夾層板材料)形成的夾層火蔓延過程進行研究的實驗裝置，揭示夾層內火災蔓延過程中溫度傳播方向、速度、熱通量傳播速度、內部局部壓力變化等能夠有助于預測夾層火蔓延趨勢的物理參數。

實現本實用新型目的的技術解決方案為：在支架上垂直固定兩層石膏板構成夾層，石膏板的面積根據實驗所要求的尺度裁減，石膏板之間的距離根據夾層內被試材料的厚度進行調節；填充被試材料后，將石膏板與被試材料緊密結合固定。在四周纏繞不易燃的膠帶，保證局部密封；在夾層的中間位置安裝溫度傳感器、熱通量傳感器、壓力傳感器；在實驗方案所要求的位置引燃；數據采集系統記錄夾層板內溫度、熱通量、壓力數據。整個實驗過程到夾層內被試材料燃盡為止。

本實用新型與現有技術相比，其顯著優點：(1)本實用新型是一種能夠完成不同面積、厚度的可燃材料在密閉或局部密閉夾層中燃燒傳播特性的實驗研究裝置；(2)能夠進行不同位置引燃；(3)通過嵌入式溫度傳感器、熱通量計、壓力導管，能夠獲得夾層火蔓延速度、燃燒過程向外傳播熱量的特征、局部增壓現象等，通過實驗數據能夠判斷夾層內火災發展的趨勢。

附圖說明

圖1是本實用新型研究夾層火傳播的實驗裝置的實驗裝置主視圖。

圖2是本實用新型研究夾層火傳播的實驗裝置的實驗裝置俯視圖。

圖3是本實用新型研究夾層火傳播的實驗裝置的實驗裝置左視圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。

結合圖1-3，本實用新型一種研究夾層火傳播的實驗裝置，在支架1上垂直固定兩層石膏板2構成夾層，石膏板2的面積根據實驗所要求的尺度裁減，石膏板2之間的距離根據夾層內被試材料4的厚度進行調節；填充被試材料4后，石膏板2與被試材料4之間通過螺栓3緊密結合固定；在被試材料4四周纏繞不易燃的膠帶，如鋁箔膠帶，保證局部密封；在支架1上的中間位置安裝溫度傳感器、熱通量傳感器、壓力傳感器；可根據具體實驗的各種被測物理量的預估值選配各傳感器的具體型號，在實驗方案所要求的位置進行用正庚烷引燃石膏板2，溫度傳感器將夾層上的溫度變化信號、熱通量傳感器將向外傳播熱量的特征信號、壓力傳感器將夾層內的局部壓力信號轉換為電信號，并將電信號傳遞給數據采集系統，數據采集系統記錄夾層板內溫度、熱通量、壓力數據；整個實驗過程到夾層內被試材料4燃盡為止。