[发明专利]一种耦合机械通风的房间-走廊开口火溢流模拟实验装置

说明书

本发明公开了一种耦合机械通风的房间‑走廊开口火溢流模拟实验装置，包括模拟建筑外壁面，房间，圆形多孔燃烧器，走廊，机械通风系统和走廊封闭装置。该装置为组合式结构，可模拟不同的室内火灾情况，并研究相关参数的变化。本发明首次建立走廊与房间相连接的开口火溢流实验模型，可以方便地调节走廊的特征尺寸以及测量实验中的相关参数。与现有的火灾模拟实验装置对比，本装置主要是用于研究与走廊相连接的房间发生火灾形成房间‑走廊开口火溢流的火焰溢出机制以及火溢流在走廊内的演化规律与行为特征，并考虑了走廊机械通风对其影响。

技术领域

本发明涉及消防安全技术领域，具体涉及一种耦合机械通风的房间-走廊开口火溢流模拟实验装置。

背景技术

近几年来，我国城市化建设日趋成熟，越来越多的乡村向城市迈进，相应的产生了城市用地紧张问题，增加建筑楼层高度之外，建筑内部的合理规划也是节省建筑用地紧张的主要方法。建筑内部一般采用建筑内廊设计，建筑内廊一般是指正对着的房间设置有一条公共走廊，房间布置在走廊两侧，各户毗邻排列。在很多大专院校的学生宿舍、各工厂的集体宿舍以及一些办公大楼等场所广泛采用这种建筑设计。这种设计可以形成建筑内部规整、简洁、明快的结构布局，具有很好的抗震性能，并且可以高效率的利用土地面积。但是仍然存在一定的缺陷，就是建筑内部的消防设施要求较高，需要安装电力照明以及机械排烟设施。

在建筑火灾中，房间火灾所产生的火焰除了从窗户开口处溢出到室外，形成建筑外立面开口火溢流外，燃烧产生火焰还会通过房间的门，向内溢出到走廊，形成房间-走廊开口火焰溢流，造成火焰在走廊的传播，形成室内火灾向走廊转变，对着火建筑内的人员疏散产生重要影响。1972年，日本百货大楼发生火灾，死亡人数高达118人；2000年河南洛阳东都商厦发生火灾造成309人死亡，经济损失达275万元；2007年，浙江温州温富大厦火灾，造成21人因CO中毒身亡，2人受伤。房间-走廊火溢流会造成高温火焰和烟气在建筑内部的传播，对建筑内部人员危害极大。

建筑房间-走廊开口火溢流主要涉及到两个火灾场景：一是燃烧房间的窗户没有发生破裂(窗户封闭)，房间的门处于敞开状态，室内发生轰然之后，室内的火源功率会继续增大，多余的燃料从门处溢出时，产生火焰在走廊传播；二是窗户由于室内外的温差过大时发生破裂，并且门处于敞开时，房间存在两个通风口(门和窗户)室内氧气的供给速率加快，在一些情况下也会形成房间-走廊开口火溢流。

现有相关的专利仅针对通过窗户对外的开口火溢流研究，如专利号公开号为CN101696888A(一种针对建筑外墙防火结构及其性能的模拟实验装置)、CN101696888A(城市建筑外壁面火灾模拟实验装置)以及CN102052936A(城市外墙保温系统火灾实验装置)，这三个专利都采用单通风口(窗户开口)的房间，公开号为CN101696888A的专利侧重于研究建筑外墙的防火结构，在房间的外部设置水平和竖直挡板以及防火隔离带研究防火性能；公开号为CN102052936A的专利主要是用于研究建筑外墙保温系统火灾规律机制与建筑物外壁面自身构造特征相互作用；公开号为CN101696888A专利在主要研究燃烧室处于坡地建筑时室内外的火灾发展演变的规律。上述的专利都是模拟窗户开口的建筑外部开口火溢流及外壁面火灾，均未涉及到燃烧房间-走廊结构情况下向建筑内部的开口火溢流研究。

通过对相关专利检索，尚无涉及到房间-走廊开口火溢流的研究，因此，建立相关的火灾模拟实验装置，来研究由于室内火灾引起房间-走廊开口火溢流行为及其受机械通风的影响机制，具有重要意义。为了详细研究走廊相关参数以及机械通风对于房间-走廊开口火溢流行为的影响，本发明设计了两种走廊形式，一种是在固定走廊宽度的条件下改变走廊的高度，一种是固定走廊高度的条件下改变走廊的宽度，用来研究走廊截面不同尺寸并且耦合走廊通风条件下的房间-走廊开口火溢流火焰溢出行为以及火溢流在走廊内的演化规律的影响机制。

发明内容