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原文传递一种建筑外墙保温板燃烧特性测试系统

专利名称：	一种建筑外墙保温板燃烧特性测试系统
摘要：	本发明一种建筑外墙保温板燃烧特性测试系统属于火灾消防领域，是一种新型燃烧测试实验装置，用于测试研究高层建筑外墙保温板及装饰幕墙的各种燃烧特性。包括多结构三层小室、移动调节式幕墙平台、熔融滴落流淌平台、系统火源和数据采集系统；所述多结构三层小室采用轻钢型材搭建整体框架结构，采用防火阻燃板搭建墙体；所述移动调节式幕墙平台底部采用型材搭建支架；所述熔融滴落流淌平台采用型材搭建底部支架，支架上部放置高精度质量称重系统B，称重天平上放置隔热板，隔热板上为燃烧池，用于测试芯材滴落后的流淌燃烧特性和熔滴质量；所述系统火源设置有两个火源；数据采集系统包括高速摄像机、高精度质量称重天平、温度场及热通量采集器。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京工业大学
发明人：	周汝;于振江;范印克;蒋军成;尹将来
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-05T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910488325.1
公开号：	CN110108834A
代理机构：	南京品智知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	奚晓宁;杨陈庆
分类号：	G01N31/12(2006.01);G;G01;G01N;G01N31
申请人地址：	211816 江苏省南京市浦口区浦珠南路30号
主权项：	1.一种建筑外墙保温板燃烧特性测试系统，其特征在于，包括多结构三层小室、移动调节式幕墙平台、熔融滴落流淌平台和系统火源和数据采集系统；所述多结构三层小室采用轻钢型材搭建整体框架结构，采用防火阻燃板搭建墙体，具有很好的隔热性；多结构三层小室安装了三部分测试墙体，第一部分墙体为多结构三层小室的正常垂直墙面，第二部分墙体为从多结构三层小室最上层顶部延伸与第二层窗口上沿处连接框架形成的倾斜墙体，第三部分墙体为从多结构三层小室两侧连接框架形成的竖直墙体，形成正常垂直壁立面结构，倾斜壁面结构，凹型壁面结构；所述移动调节式幕墙平台底部采用型材搭建支架，支架上部安装轻钢龙骨，形成壁面框架，保温板按照施工安装规范无差别的安装到轻钢龙骨上，形成幕墙，支架下部安装隔热板A，隔热板A下方为高精度质量称重系统A；所述熔融滴落流淌平台采用型材搭建底部支架，支架上部放置高精度质量称重系统B，称重天平上放置隔热板B，隔热板B上为燃烧池，用于测试芯材滴落后的流淌燃烧特性和熔滴质量；所述系统火源设置有两个火源，其中火源A设置在多结构三层小室的二层中部，火源B设置在窗口，火源A对多结构三层小室内腔进行加热，部分火焰从窗口溢流，火源B对保温板进行直接燃烧；所述数据采集系统包括高速摄像机、高精度质量称重天平、温度场及热通量采集器。 2.根据权利要求1所述的一种建筑外墙保温板燃烧特性测试系统，其特征在于，多结构三层小室设置三层，底部安装支撑滑轮，能整体移动，总高度为3.5m，其中多结构三层小室的二、三层前部设置窗户，后面设置门；多结构三层小室的门和窗均安装推拉板，能够自由打开或闭合，能形成不同开口大小的门、窗口。 3.根据权利要求1所述的一种建筑外墙保温板燃烧特性测试系统，其特征在于，多结构三层小室设置的三部分测试墙体是为了模拟真实建筑中的不同结构，即垂直壁面，倾斜壁面，凹型壁面，其中第二部分墙体的具体安装方式为在多结构三层小室的二层窗口的上沿处采用铰链旋转机构连接型材，同时在多结构三层小室的最上端水平安装型材，二者连接形成框架，然后再分别安装上防火阻燃板即可形成倾斜壁面，能模拟窗户上方不同倾斜角度外壁面，在不需要使用时，型材固定于侧面和顶面，在需要测试倾斜壁面时，能将其拉出组合成带有倾斜面的多结构三层小室结构，形成倾斜壁面的角度范围为0-90度；第三部分墙体的安装方式为在多结构三层小室的两侧安装了独立的两块墙体，采用旋转铰链连接，在需要测试凹型结构墙面时刻将其旋转出来，形成凹型壁面。 4.根据权利要求1所述的一种建筑外墙保温板燃烧特性测试系统，其特征在于，所述移动调节式幕墙平台在轻钢龙骨架的中部安装铰链结构，能调节角度，范围为0-90度，能形成垂直安装的保温板幕墙或不同倾斜角度的保温板幕墙。 5.根据权利要求1所述的一种建筑外墙保温板燃烧特性测试系统，其特征在于，所述系统火源的火源A对多结构三层小室内腔进行加热，部分火焰从窗口溢流；火源B对保温板进行直接燃烧；所述系统火源设置火源A和火源B均使用丙烷气，火源A为矩形火源，实现方式为使用钢板设计制作了一个矩形火盘，火盘下方有进气口，火盘中放置玻璃弹珠，使火焰燃烧均匀，火源B为线型火源，实现方式为在钢管上部打两排密集的出气孔，一段进气，另一端封死，丙烷气从钢管的小孔流出后点燃，形成线型溢流火。 6.根据权利要求1所述的一种建筑外墙保温板燃烧特性测试系统，其特征在于，所述高速摄像机设置有两台高速摄像机，均安装在幕墙平台的正前方，高速摄像机A的位置低于高速摄像机B，其中高速摄像机A用于记录局部细节，采集保温板的熔融滴落现象，芯材滴落后的流淌现象，以及窗口局部燃烧情况；高速摄像机B用于记录整体情况，采集火焰高度，受热过程中保温板的整体结构变化和燃烧现象，全程录像，测试结束后可对图像进行处理分析。 7.根据权利要求1所述的一种建筑外墙保温板燃烧特性测试系统，其特征在于，所述高精度质量称重天平设置有两台高精度质量称重天平，测量精度为0.01g，其中高精度电子天平A用于记录燃烧过程中保温板的质量损失，高精度电子天平B用于记录熔融滴落的芯材燃烧过程中的质量损失。 8.根据权利要求1所述的一种建筑外墙保温板燃烧特性测试系统，其特征在于，所述温度场及热通量采集器配备三台温度巡检仪、一台热流计，温度巡检仪A、温度巡检仪C用于测量保温板的温度场，在保温板上安装热电偶组，记录燃烧过程中保温板内部的温度场变化；在保温板上安装热电偶组时，对保温板背面进行打孔，孔不穿透正面的金属层，使热电偶恰好镶入保温板内部；温度巡检仪B用于测量燃烧池内的温度场，在燃烧池底部安装热电偶组，采集芯材熔融滴落后的温度场变化；在拼接的第二段保温板下沿安装热流计，采集窗口溢流火对二段保温板的热流量。 9.根据权利要求1所述的一种建筑外墙保温板燃烧特性测试系统，其特征在于，建筑外墙保温板燃烧特性测试系统能测试所有具有熔融滴落特性的外墙保温材料和外墙装饰材料。 10.权利要求1所述的一种建筑外墙保温板燃烧特性测试系统的测试方法，其特征在于，步骤如下：（1）在使用前先确认需要测试哪种结构的壁面，如垂直壁面、倾斜壁面、凹型壁面，确认后将其安装好；（2）将需要测试的板子裁剪到相应的尺寸，并将其安装到幕墙平台上；（3）检查测试热电偶及温度巡检仪A、温度巡检仪B、温度巡检仪C是否正常，对热电偶进行校准；步骤：取冰水混合物，将热电偶依次放入冰水混合物中，调节温度巡检仪的读数为零；测试完毕后，将热电偶固定到相应位置，测试高精度电子天平A、高精度电子天平B是否正常，对称重系统进行校准，测试摄像系统，热流计是否能正常运行，准备开始试验；（4）打开高速摄像系统A、高速摄像系统B；（5）点燃火源A，打开气瓶阀门，并快速点火，然后调节流量，达到预定流量，多结构三层小室内为密闭空间，在打开气瓶后，需要快速点火，否则可燃气体在室内堆积，会发生爆燃；（6）点击温度巡检仪A、温度巡检仪B、温度巡检仪C运行按钮，开始记录温度场变化；（7）高精度电子天平A、高精度电子天平B连接电脑，打开数据采集程序；（8）打开热流计；（9）在火源A燃烧5分钟后，点燃火源B；（10）保证全部采集系统正常运行，实验中注意观察保温板燃烧情况；（11）燃烧30分钟后，结束测试，关闭火源和各采集系统；（12）实验完毕，整理检查数据是否保存，待装置完全冷却后，准备其他工况的实验，步骤同上。
所属类别：	发明专利