用于评价电气竖井耐火性能的实验平台及其检测方法与流程

本发明涉及一种用于评价电气竖井耐火性能的实验平台及其检测方法。

背景技术

高层建筑的电梯井、管道井、风道、电缆竖井等竖向井道，如果防火分隔处理不好，发生火灾时，这些竖井就像一个个小烟囱，成为火势迅速蔓延的途径。有资料介绍，火灾燃烧水平方向扩散速度最大为0.5-3m/s，而沿竖井的扩散速度为3-4m/s，100m高的高层建筑，在无阻拦的情况下，半分钟烟气可沿竖井扩散到屋顶，尤其电缆竖井，一旦发生火灾，因电缆护层不阻燃，火势可沿燃烧的电缆向上蔓延，热量由下而上递增，很容易增加到燃爆的程度。因此，从防火、减灾的目的出发，为使火势能控制在分隔区内，必须对电缆竖井进行防火封堵，以减小电缆竖井发生火灾带来的损失。目前国际上所有的检测技术都是针对单个构件，如柱、梁、墙、楼板等开展，对于构件组合的耐火性能没有成熟的检测方法和技术理论体系，一般认为，建筑物或构筑物的每个构件符合耐火性能要求，则建(构)筑物整体符合耐火性能要求；然而，建(构)筑物或构件组合中节点是影响整体耐火结构稳定性的关键因素，而作为耐火性能薄弱环节，现有的检测技术手段不能对节点在结构组合进行评定。所以设计一款用于模拟真实电气竖井防火分隔和封堵的实验装置是非常有必要的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电气竖井耐火性能的实验平台及其实现方法，主要解决现有技术中存在的现有检测手段不能对构件组合后整体耐火性能进行评定的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

用于评价电气竖井耐火性能的实验平台，包括电气竖井本体，固定搭建在电气竖井本体内的防火分隔系统，开设在防火分隔系统上并用于向防火分隔系统内通入空气的进气孔，开设在防火分隔系统上并用于排除烟气的出烟口，竖直固定在防火分隔系统内壁上的电缆桥架，固定在电缆桥架上的电缆线，安装在防火分隔系统内并用于点燃电缆线的燃气喷灯，安装在防火分隔系统顶部并用于对电缆桥架和电缆线进行阻隔的防火封堵系统，安装在防火分隔系统和防火封堵系统背火面且用与检测其背火面温度的热电偶，与热电偶连接并用于显示被测面温度的电气仪表，以及设置在防火分隔系统和防火封堵系统背火面的棉垫，其中，电气竖井本体上还开设有观察窗口。

进一步地，所述防火分隔系统包括四块竖直拼接在电气竖井本体内并呈方形的竖向防火墙，以及扣合在竖向防火墙顶部并呈方形的横向防火墙，其中，进气孔开设在竖向防火墙上，电缆桥架固定在竖向防火墙内壁，出烟口开设在横向防火墙上，防火封堵系统安装在横向防火墙上。

优选地，所述燃气喷灯为丙烷燃气喷灯。

用于评价电气竖井耐火性能的实验平台的检测方法，包括以下步骤：

(s1)搭建如权利要求1～3任一项所述的实验平台，在防火分隔系统内利用燃气喷灯作为点火源点燃电缆线；

(s2)通过电气仪表观察热电偶检测的防火分隔系统和防火封堵系统背火面温度，并判断测试温度是否超过被测材料的耐火极限温度；

(s3)当电缆线燃烧殆尽，观察防火分隔系统、防火封堵系统是否有发生坍塌或可见变形或棉垫燃烧的情况，是，则确定防火分隔系统和防火封堵系统达到既定的耐火极限；否，则确定防火分隔系统和防火封堵系统未达到既定的耐火极限。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明设置的防火分隔系统规格与实际建筑物相同，通过丙烷燃气喷灯作为点火源点燃安装在防火分隔系统内的电缆线，由于防火分隔系统设有进气孔和出烟口，使得防火分隔系统内的空气相对流通，电缆线燃烧速度更快，更贴近实际情况，电缆线与防火分隔系统顶部的连接处设有防火封堵块，用于阻止电缆线火势向外蔓延，通过电气仪表观察电缆线燃烧时背火面的温度情况，同时可通过电气竖井本体上的观察窗口观察背火面的棉垫是否点燃，可初步判断防火分隔系统和防火封堵块是否出现变形或坍塌。

(2)本发明通过观察防火分隔系统和防火封堵系统是否发生坍塌或变形来判断是否达到既定的耐火极限，从而判断防火分隔系统和防火封堵系统是否可以用于建造建筑物的电气竖井。

(3)本发明设置在防火分隔系统和防火封堵系统上的棉垫，当电缆线燃烧时，防火分隔系统或防火封堵系统的出现坍塌或变形，从而引燃棉垫，通过观察窗口进行观察，能够及时的判断防火分隔系统和防火封堵系统在电缆线燃烧时是否达到了耐火极限。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-电气竖井本体，2-进气孔，3-出烟口，4-电缆桥架，5-电缆线，6-燃气喷灯，7-竖向防火墙，8-横向防火墙，9-热电偶，10-观察窗口，11-防火封堵块，12-防火隔墙。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1所示，用于评价电气竖井耐火性能的实验平台，包括电气竖井本体1，固定搭建在电气竖井本体1内的防火分隔系统(所述防火分隔系统由竖向防火墙7与横向防火墙8组成，其中还可包括用于将防火分隔系统进行分隔成多个防火区间的防火隔墙12)，开设在竖向防火墙7上并用于向防火分隔系统内通入空气的进气孔2，开设在横向防火墙8上并用于排除烟气的出烟口3，竖直固定在竖向防火墙7内壁上的电缆桥架4，固定在电缆桥架4上的电缆线5，安装在防火分隔系统内并用于点燃电缆线5的丙烷燃气喷灯6，安装在防火分隔系统顶部并用于对电缆桥架4和电缆线5进行阻隔的防火封堵系统，安装在防火分隔系统和防火封堵系统背火面且用与检测其背火面温度的热电偶9，与热电偶9连接并用于显示被测面温度的电气仪表，以及设置在防火分隔系统和防火封堵系统背火面的棉垫，其中防火封堵系统实际为防火封堵块11，用于对穿过横向防火墙8的电缆桥架4及电缆线5进行封堵。

在现有电气竖井本体1内通过使用竖向防火墙7与横向防火墙8搭建防火分隔系统，高度与实际楼层一层楼的高度相当，同时可在防火分隔系统中安装防火隔墙12，将电缆桥架4固定在一竖向防火墙7内壁上，电缆线5竖直固定在电缆桥架4上，热电偶9安装在防火封堵块10和防火分隔系统每个面的背火面，并在背火面贴上棉垫，通过丙烷燃气喷灯6点燃电缆线5，与热电偶9连接的电气仪用以表监测背火面的温度变化情况，通过开设在电气竖井本体1上的观察窗口10查看贴在背火面的棉垫是否被引燃，如果竖向防火墙7背火面的棉垫被引燃，则说明竖向防火墙7已经变形或坍塌，不能用作建筑物的电气竖井；如果是在顶部，则需要在燃烧结束后查看是防火封堵块11形变导致棉垫燃烧还是横向防火墙8形变导致棉垫燃烧，进而判断是那种材料不适合做建筑物的电气竖井；如果棉垫未被引燃，则通过观察电器仪表上的温度变化情况，判断电缆线5是否燃烧殆尽，当监测温度升高后降低明显，则说明电缆线已经燃烧完，进入电气竖井本体1内对横向和竖向防火墙及防火封堵块11进行查看，如果未发生坍塌或变形，则说明未达到防火墙和防火封堵块11的既定耐火极限，适用于建筑物的电气竖井，如果出现坍塌或变形，则说明达到防火墙和防火封堵块11的既定耐火极限，不适用于建筑物的电气竖井。

上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而做出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。