[發明專利]建筑保溫光伏構件燃燒性能測試裝置及測試方法

有效

• 申請號: 201410630769.1
• 申請日: 2014-11-11
• 公開（公告）號: CN104316563A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 楊亮;劉慧敏;趙婧;陳彥菲
• 申請（專利權）人: 公安部天津消防研究所
• 主分類號: G01N25/22
• 分類號: G01N25/22
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 韓敏

技術領域

本發明屬于建筑保溫光伏材料的性能測試技術領域，尤其涉及一種建筑保溫光伏構件燃燒性能測試裝置及測試方法。

背景技術

建筑外墻保溫是當前建筑領域實現節能減排的重要方式，常用的施工方式為建筑外墻外保溫技術。外墻外保溫是指以粘接、錨固等方式在建筑外立面按照適宜的工藝方法施加保溫材料，從而減少建筑內外熱交換作用實現節能的目的。常用的建筑保溫材料包括有機、無機和復合型保溫材料，不同屬性的保溫材料在節能效果、施工工藝、安全性能方面各不相同。近幾年來，由于保溫材料引發的建筑火災事故給人民生命財產安全帶來了極大的危害，這使得全社會對建筑外保溫系統的火災安全性的重視程度日漸提高。目前已經建立的外墻外保溫工程火災安全性方面的研究已經從材料和實體火兩種途徑展開，針對保溫材料進行的燃燒性能試驗結果，如熱釋放速率、總熱釋放量等，可依據GB8624-2012的評價體系對材料進行準確地分級，而實體火災燃燒則側重于表現真實建筑外保溫系統的對火反應特性。

建筑光伏發電系統是以建筑物外表面為依托，利用光伏組件將太陽能轉化為電能的一種建筑外部結構，而建筑保溫光伏構件則在光伏發電系統的基礎之上融合了保溫作用，是一種新型的節能外圍護結構，其特點在于結合了保溫材料和光伏組件的雙重功能，實現了一種新型建筑能源獲取方式，使建筑外圍護結構在承擔節能減排功能之外，還能成為綠色新能源的轉化載體，推動環保建筑體系由被動節能向主動產能模式的進一步轉變。典型建筑保溫光伏構件產品的結構如示意圖2所示。

建筑保溫光伏構件產品的工作方式與普通建筑保溫材料不同，這是因為，保溫光伏構件產品在依靠其內部的保溫材料實現阻止或減少建筑物內外熱交換效應的同時，光伏系統還能為建筑物實現太陽能的轉化，光伏電池板及其內部控制電路的存在和常態下的帶電工作模式明顯區別于普通單純保溫板材。燃燒過程是一類復雜的反應過程，試驗結果可能會受到試樣工作狀態、受火方式或安裝特點等因素的影響，因此對于建筑材料類產品燃燒性能試驗的設計宗旨即應盡可能體現試樣的最終應用方式和工作狀態，盡可能反應其最終應用狀態下的真實燃燒過程，只有這樣獲得的試驗結果對于材料真實燃燒特性的反應、外保溫系統結構與工藝的研究和建筑物整體的消防安全評價才具有指導意義。

建筑保溫光伏構件產品屬于板狀建筑外圍護結構，當前對于板狀建筑材料燃燒性能特性的試驗方法依據GB/T20284-2006進行單體燃燒性能試驗，該試樣方法依據板狀材料在建筑物內的豎直安裝方式設計了呈相互垂直的兩塊試樣長短翼在其交線底部三角形點火源引燃方式下的燃燒特性試驗方法，并可同時考慮試樣受火面、與基材的結合方式等可能影響試驗結果的試驗獨特應用特點。但對于建筑保溫光伏構件產品而言，該方法則未能反應光伏系統常態下帶電工作模式的特點，而實際應用時，工作狀態下的光伏保溫構件受到外部火源轟擊后可能由于內部形成的高溫積聚使電路導線絕緣外皮熔融，導致電路絕緣喪失，發生短路現象并形成局部高溫，可能會引發構件內部保溫材料的有焰或無焰燃燒，并由此產生一定的火災風險。因此現有試樣測試方法對于建筑保溫光伏構件產品的燃燒性能評價具有明顯的局限性。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種能夠測試正常工作狀態下的建筑保溫光伏構件燃燒性能的裝置及測試方法。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案：一種建筑保溫光伏構件燃燒性能測試裝置，包括測試平臺、模擬光源系統、電路控制系統、燃燒系統、溫度監測系統和熱釋放測試系統，所述測試平臺上設有兩塊豎直放置的建筑保溫光伏構件，且兩建筑保溫光伏構件相互垂直地連接在一起，所述模擬光源系統為所述建筑保溫光伏構件提供光源，所述燃燒系統為所述建筑保溫光伏構件提供火源，所述電路控制系統控制所述建筑保溫光伏構件的光伏電池板工作和電能輸出，所述溫度監測系統獲取測溫點的溫升電信號，并對該溫升電信號進行轉化從而記錄溫度變化曲線，所述熱釋放測試系統對建筑保溫光伏構件上方煙氣管道收集系統收集的煙氣進行GB/T20284-2006規定的各種組分氣體的分析并計算熱釋放特性參數。

所述模擬光源系統包括模擬日光源、滑動升降桿和調壓器，所述模擬日光源高度可調節地設于所述滑動升降桿上，所述滑動升降桿固定或可移動地設于所述測試平臺上建筑保溫光伏構件的前方滿足光伏電池板工作狀態的位置，所述調壓器調節模擬日光源的光照強度。