[發(fā)明專利]一種外界風(fēng)作用下高層建筑樓梯井或豎井火災(zāi)實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410043825.1
• 申請(qǐng)日: 2014-01-29
• 公開（公告）號(hào): CN103761918A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 紀(jì)杰;師文喜;李開源;李林杰;原向勇;范傳剛;高子鶴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B25/00
• 分類號(hào): G09B25/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 成金玉

1.一種外界風(fēng)作用下高層建筑樓梯井或豎井火災(zāi)實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)主體、可移動(dòng)風(fēng)幕系統(tǒng)以及配套測(cè)控系統(tǒng)；

所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)主體，是與實(shí)際高層建筑實(shí)際尺寸成一定比例的建筑模型，包括樓梯井、豎井、前室、房間、走廊建筑構(gòu)件，整體采用鋼板搭建，并焊接密封而成，其對(duì)外的門和窗采用平開方式，并作高溫密封處理，使之關(guān)閉時(shí)達(dá)到密封效果；實(shí)驗(yàn)臺(tái)主體支架采用角鋼搭建；實(shí)驗(yàn)臺(tái)主體的前側(cè)均采用鋼化玻璃外墻，所述鋼化玻璃方便觀察建筑內(nèi)部實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象，該鋼化玻璃與所述角鋼之間也作高溫密封處理；實(shí)驗(yàn)臺(tái)主體的其他側(cè)面以及樓梯井內(nèi)樓梯踏步均由耐高溫防火板和鋼板組成；樓梯井、豎井、前室、房間、走廊建筑構(gòu)件均有開口，可以通過方形法蘭聯(lián)通；

所述可移動(dòng)風(fēng)幕系統(tǒng)，包括風(fēng)幕支架、支架底端滑輪、風(fēng)機(jī)、風(fēng)道、電動(dòng)葫蘆鋼絲繩、電動(dòng)葫蘆滑輪組成；所述風(fēng)幕支架采用角鋼搭建，所述支架底端輪子，用于水平方向移動(dòng)風(fēng)幕系統(tǒng)，所述風(fēng)道采用鋼板搭建，并焊接密封而成；所述電動(dòng)葫蘆鋼絲繩和滑輪用于調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)和風(fēng)道高度；

所述配套測(cè)控系統(tǒng)，包括火焰和煙氣溫度測(cè)量系統(tǒng)、風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)、壓力測(cè)量系統(tǒng)、煙氣成分分析系統(tǒng)、煙氣流場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)、煙氣輻射熱流測(cè)量系統(tǒng)；所述火焰和煙氣溫度測(cè)量系統(tǒng)包括樓梯井和豎井中間一串豎向熱電偶和前室、房間和走廊內(nèi)部熱電偶陣列；所述風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)包括布置于樓梯井和豎井左側(cè)窗戶處以及前室、房間、走廊門口處的高溫風(fēng)速探頭陣列及與其電信號(hào)連接的數(shù)據(jù)處理裝置；所述壓力測(cè)量系統(tǒng)包括布置于樓梯井和豎井內(nèi)部的壓力探頭及與其電信號(hào)連接的數(shù)據(jù)處理裝置；所述煙氣成分分析系統(tǒng)包括布置于樓梯井和豎井內(nèi)部的煙氣成分測(cè)量探頭及與其電信號(hào)連接的數(shù)據(jù)處理裝置；所述煙氣流場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)包括布置于樓梯井和豎井底部以及實(shí)驗(yàn)臺(tái)右側(cè)開口的激光片光源，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)正面設(shè)置攝像機(jī)，以觀察實(shí)驗(yàn)臺(tái)內(nèi)片光面上的煙氣流動(dòng)狀況，所述煙氣輻射熱流測(cè)量系統(tǒng)包括布置在樓梯井和豎井壁面上的輻射熱流計(jì)與其電信號(hào)連接的數(shù)據(jù)處理裝置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外界風(fēng)作用下高層建筑樓梯井或豎井火災(zāi)實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述樓梯井和豎井可以通過方形法蘭和前室、房間、走廊構(gòu)件自由組合連接，滿足不同實(shí)驗(yàn)需求。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外界風(fēng)作用下高層建筑樓梯井或豎井火災(zāi)實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)按實(shí)際建筑的1：6的比例建造，共分為6層，所述樓梯井、豎井、前室、房間、走廊側(cè)墻上具有可自由關(guān)閉的開口，也可用于實(shí)驗(yàn)人員布置測(cè)量裝置和清洗實(shí)驗(yàn)臺(tái)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外界風(fēng)作用下高層建筑樓梯井或豎井火災(zāi)實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述樓梯井、豎井、前室、房間、走廊壁面均有由耐高溫防火板和鋼板組成，與實(shí)際建筑壁面?zhèn)鳠崆闆r類似，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外界風(fēng)作用下高層建筑樓梯井或豎井火災(zāi)實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述可移動(dòng)風(fēng)幕系統(tǒng)不僅位置可以自由移動(dòng)，而且風(fēng)機(jī)和風(fēng)道高度可以自由調(diào)節(jié),支架的柱子起固定和支撐作用，柱子上有U形小槽，風(fēng)道與U形小槽通過滑輪相接觸，減少風(fēng)機(jī)上下的摩擦力，增加風(fēng)機(jī)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，U形小槽上有小孔，將風(fēng)機(jī)上升到需要的高度后，將安全棒插到風(fēng)幕下U形小槽上的小孔里面，以防鋼絲繩斷裂，增加安全性，風(fēng)幕高度可調(diào)范圍0-3.8m。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外界風(fēng)作用下高層建筑樓梯井或豎井火災(zāi)實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述可移動(dòng)風(fēng)幕系統(tǒng)的風(fēng)速大小通過改變風(fēng)機(jī)頻率來調(diào)節(jié)，風(fēng)速范圍0-8m/s。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外界風(fēng)作用下高層建筑樓梯井或豎井火災(zāi)實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述可移動(dòng)風(fēng)幕系統(tǒng)風(fēng)道內(nèi)部放置直徑為1cm的PVC塑料管，塑料管道長(zhǎng)70cm，將可以塑料管道均勻布置在風(fēng)道內(nèi)部，構(gòu)成整流段，使空氣均勻的從整流段流出，從而保證提供穩(wěn)定的外界風(fēng)速。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外界風(fēng)作用下高層建筑樓梯井或豎井火災(zāi)實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述火源可位于樓梯井、豎井、前室、房間和走廊的底面。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外界風(fēng)作用下高層建筑樓梯井或豎井火災(zāi)實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述火源可采用正庚烷、甲醇、木垛、液化火多種標(biāo)準(zhǔn)燃料模擬實(shí)際可燃物。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外界風(fēng)作用下高層建筑樓梯井或豎井火災(zāi)實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述火源也可采用甲醇火，利用煙餅產(chǎn)生的煙顆粒示蹤模擬火災(zāi)煙氣，煙餅與甲醇油盤保持一定距離，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先點(diǎn)燃煙餅，然后點(diǎn)燃甲醇，甲醇燃燒時(shí)卷吸空氣，產(chǎn)生的浮力作用驅(qū)使煙餅產(chǎn)生的煙氣在實(shí)驗(yàn)臺(tái)內(nèi)流動(dòng)，即可較為清晰地模擬火災(zāi)煙氣在高層建筑內(nèi)的蔓延情況和從樓梯井和豎井中排出的過程。