[实用新型]建筑外立面火灾蔓延模拟实验装置

说明书

本实用新型公开的建筑外立面火灾蔓延模拟实验装置，涉及火灾模拟实验装置技术领域。该实验装置包括外立面、正面挡墙、左侧墙、右侧墙以及若干横向挡板；所述外立面上设置有第一卡槽，第一卡槽内设置有可燃板材；正面挡墙上设置有用于支撑正面挡墙的支架；左侧墙和右侧墙的一侧边缘处对称设置有多个用于插入横向挡板的插槽，左侧墙与右侧墙底部均设置有带滚轮支架。本实用新型公开的建筑外立面火灾蔓延模拟实验装置，侧墙、正面挡墙均可自由移动，可以自由调节间距和改变实验装置结构，可模拟多种建筑外墙竖向通道，从而为不同竖向通道作用下外立面火蔓延的危险性评价提供依据，指导竖向通道的优化设计，从而降低建筑的火灾风险。

技术领域

本实用新型涉及火灾模拟实验装置，具体涉及一种在外墙竖向通道影响下的建筑外立面火灾蔓延模拟实验装置。

背景技术

随着城市建设的高速发展，我国的建筑数量大幅增加，每年新增建筑面积超过20亿平方米，成为世界之最。建筑外墙所用的材料中不乏可燃材料，特别是近年来建筑行业推行全面节能，挤塑聚苯乙烯(XPS)、模塑聚苯乙烯(EPS) 和聚氨酯(PU)保温板等有机类保温材料得到广泛应用，未经阻燃处理的该类材料具有很高的火灾危险性，造成建筑外立面火灾事故频频发生。例如2009年中央电视台新址配楼火灾事故、2010年上海市静安区胶州路728号公寓大楼重大火灾事故、2011年沈阳皇朝万鑫大厦火灾事故……上述事故中，外立面火蔓延速度极快，并伴随有大量热量和有毒烟气释放，造成极其严重的人员伤亡或经济损失。因此，建筑外墙的火灾安全需高度关注，外立面火蔓延行为亟待深入研究。

现代建筑的外墙存在很多竖向通道，如凹型外墙形成的竖向通道、幕墙和主体结构之间的竖向通道等。当外立面可燃材料发生火灾时，火蔓延会受到竖向通道的显著影响。例如2010年10月，韩国釜山一幢商用公寓大楼起火，火灾在外墙凹型竖向通道的作用下从4楼加速蔓延至38楼。又如2011年沈阳皇朝万鑫大厦火灾中，外保温材料与幕墙之间的竖向通道促进了火焰向上蔓延。

外墙竖向通道的重要特征参数为横截面特征尺寸(侧墙长度L、侧墙间距W 以及结构因子L/W)、正面开口特征尺寸(开口面积S1及其比率S1/S)和开口位置，不同的特征参数对应不同的结构形式。虽然竖向通道的结构形式简单，但其对火蔓延的影响却很复杂。竖向通道的存在改变了火羽流结构、空气卷吸、流场状态等流场特性，可能引发烟囱效应，侧墙或幕墙会产生热反馈。此外，竖向通道影响下的流场、温度场、传热和气相火焰之间也会相互作用。上述因素使得竖向通道内的火蔓延行为比一般的外立面火蔓延更为特殊，而且，竖向通道特征参数的改变也必然会引起火蔓延行为的变化。

因此，亟需研制一种外墙竖向通道影响下建筑外立面火灾蔓延模拟实验装置，用以实验研究影响规律和机理，从而为不同竖向通道作用下外立面火蔓延的危险性评价提供依据，指导竖向通道的优化设计，以减小竖向通道内的火蔓延速度，从而降低建筑的火灾风险。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型公开了一种建筑外立面火灾蔓延模拟实验装置，该实验装置中侧墙可自由移动，可以自由调节间距和改变实验装置结构，可模拟多种建筑外墙竖向通道，用以研究不同竖向通道影响下的外立面火蔓延行为，从而为不同竖向通道作用下外立面火蔓延的危险性评价提供依据，指导竖向通道的优化设计，以减小竖向通道内的火蔓延速度，从而降低建筑的火灾风险。

根据本实用新型的目的提出的一种建筑外立面火灾蔓延模拟实验装置，包括外立面以及对称设置的左侧墙和右侧墙；所述外立面由竖向放置的防火板构成，其中一侧面上竖向设置有间距可调节的第一卡槽，所述第一卡槽内设置有可燃板材，可燃板材的下方还设置有熔融液收集池，所述熔融液收集池下方安装有电子天平；所述左侧墙与右侧墙放置于外立面设置有第一卡槽的一侧，所述左侧墙和右侧墙的底部均设置有用于调节二者之间间距的带滚轮支架。

优选的，所述实验装置还包括有若干横向挡板，所述左侧墙和右侧墙远离外立面一侧的边缘处对称设置有多个与横向挡板对应的插槽。