[發明專利]模擬高層建筑暖通設備防煙系統的實驗裝置

無效

• 申請號: 201310026623.1
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN103077652A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 張旭濤;王松嶺;王江江;時國華
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: G09B25/04
• 分類號: G09B25/04
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;周曉萍

技術領域

本發明涉及一種實驗裝置，特別是用于模擬高層建筑暖通設備防煙系統的實驗裝置。

背景技術

高層建筑防排煙系統是建筑防火設計中一項非常重要的內容。高層建筑與普通多層建筑相比，具有樓層高、疏散距離遠等特點，高層建筑防排煙系統設計更加復雜。據統計，高層建筑火災中傷亡人數70%以上是由于受到火災煙氣窒息而死的，因此高層建筑火災狀況下的煙氣控制至關重要。研究建筑火災中煙氣的流動規律主要有三種手段，即全尺度火災實驗、小尺度模型實驗與計算機數值模擬。全尺度火災實驗是最理想、最可靠的研究，但是需要耗費大量的財力，且實驗的隨機性與可重復性差；計算機數值模擬是目前研究煙氣流動規律比較熱門的方法，以數學物理模型為基礎，能夠模擬的工況多，火災的隨機性與可重復性較好，是未來研究火災的主要手段；鹽水實驗屬于小尺度模型試驗，它采用一定濃度的鹽水在清水中的流動來模擬火災煙氣的流動規律，過程直觀、可重復性好，且實驗費用低，逐漸受到人們的重視。

由于技術經濟條件的不同，不同國家高層建筑防排煙系統設計也不盡相同。但是對高層建筑防煙樓梯間進行機械加壓送風防煙系統，各國基本達成了共識。我國現行《高層民用建筑設計防火規范》（GB?50045-95）規定針對不具備自然排煙條件的防煙樓梯間加壓送風，加壓送風機設置在屋頂機房，每隔2～3層設置一個加壓送風口。高層建筑豎井（樓梯間、電梯井、中庭）內煙氣的流動稱之為“煙囪效應”，在某一高度上存在一個“中和面”?！爸泻兔妗币韵?，冷空氣進入豎井與高溫煙氣混合，“中和面”以上，煙氣通過豎井的縫隙進入樓層，這也是煙氣在建筑高度上蔓延的主要通道，即會造成火災的擴大。建筑火災發生后，防煙樓梯間機械加壓送風系統啟動，煙氣無法進入樓梯間，因而電梯豎井成為煙氣豎向運動的主要通道。在“中和面”以上，煙氣通過豎井的縫隙進入樓層區域，會對人員造成生命威脅。一種提高火災時高層建筑區域內人員的安全性的方案為：將“中和面”提高至建筑總高度以上，這樣“中和面”以下即所有樓層的煙氣或空氣進入電梯豎井，再通過電梯豎井頂部的開口排至大氣，從而提高高層區域內的人員安全性。鑒于此，設計一種實驗裝置，用以模擬高層建筑不同的電梯井頂部開口面積及不同的送風量對煙氣流動的影響，為上述“中和面”提高至建筑總高度以上的方案進行直觀演示并提供重要的實驗數據，是十分必要的。

發明內容

本發明的目的，在于提供一種能夠直觀顯示電梯豎井內煙氣流動的模擬高層建筑暖通設備防煙系統的實驗裝置。

本發明所述問題是以下述技術方案實現的：

一種模擬高層建筑暖通設備防煙系統的實驗裝置，特別之處是：它包括高位鹽水箱、高位清水箱、儲水箱和高層建筑模型，高位清水箱底部連接清水排水管，高位鹽水箱底部連接鹽水排水管，所述儲水箱位于高位鹽水箱、高位清水箱下部，儲水箱由內水箱、外水箱構成，高層建筑模型位于內水箱內；所述高層建筑模型設有左右分布的樓層區和豎井區，樓層區由高至低設置多層，各層經清水緩沖器、清水進口調節球閥與清水排水管連通，樓層區的各層與豎井區由模擬電梯門縫隙相通，高層建筑模型頂部經鹽水緩沖器與鹽水排水管連通，所述豎井區頂部設有頂部開口、底部設有底部開口，底部開口與外水箱連通。

?上述模擬高層建筑暖通設備防煙系統的實驗裝置，所述實驗裝置還設有清水箱和鹽水箱，清水箱經清水泵和清水供水管連通高位清水箱，高位清水箱設有連通清水箱的清水溢流管；鹽水箱經鹽水泵和鹽水供水管連通高位鹽水箱，高位鹽水箱設有連通鹽水箱的鹽水溢流管。

上述模擬高層建筑暖通設備防煙系統的實驗裝置，所述清水排水管上依次設有清水轉子流量計進口球閥、清水轉子流量計、清水轉子流量計出口球閥；所述鹽水排水管上依次設有鹽水轉子流量計進口球閥、鹽水轉子流量計、鹽水轉子流量計出口球閥。

上述模擬高層建筑暖通設備防煙系統的實驗裝置，所述清水供水管上設有高位清水箱進口球閥，清水供水管與清水排水管之間由清水旁通管和高位清水箱旁通球閥連通；所述鹽水供水管上設有高位鹽水箱進口球閥，鹽水供水管與鹽水排水管之間由鹽水旁通管和高位鹽水箱旁通球閥連通。

所述模擬高層建筑暖通設備防煙系統的實驗裝置，所述豎井區旁側設有高度標尺。