[发明专利]一种热载荷作用下玻璃破裂脱落封闭箱体实验装置

说明书

技术领域：

 当建筑物发生火灾时，玻璃的破裂脱落将会导致火势蔓延,研究玻璃在热载荷作用下的破裂脱落，属于建筑物在火灾中安全工程领域，也是当前火灾科学领域的热点之一,本发明具体涉及一种热载荷作用下玻璃破裂脱落封闭箱体实验装置。

 

背景技术：

在现代建筑中，玻璃广泛应用于建筑物的门、窗、顶棚、墙体等部位。由于玻璃是一种脆性材料，在热载荷作用下，玻璃将可能发生破裂乃至脱落。当建筑物发生火灾时，玻璃的脱落将会导致火势蔓延、人员安全疏散受阻等诸多问题，因此研究玻璃在热载荷作用下的破裂脱落是当前安全工程领域尤其是火灾科学领域的热点之一。

目前的实验装置主要分为两类：一类是全尺寸热释放速率实验台，如ISO9705实验台，它能够较为真实地模拟受限空间的火灾温度分布，这种实验台在目前应用较多，但是由于该标准实验台并不是专门用来研究玻璃的破裂脱落，虽然能够模拟真实的火灾场景，但是对于导致玻璃破裂脱落的一些影响因素考虑不够全面，只能够改变少量的实验条件进行玻璃破裂实验，难以达到全面揭示热载荷作用下玻璃破裂的内在机理。同时由于此类实验台的热源主要是油池火或固体可燃物火，难以控制火源的热释放速率，也难以观测玻璃破裂脱落全过程。还有一类是自行设计的实验台，其规格大小不一，一般以小尺寸为主，这类实验台一般可以改变的实验工况不多，仅能实现少数工况的更换，如改变玻璃种类、安装方式等。因此，这类试验台难以实现对多参数作用下玻璃破裂机制的研究。

发明内容：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种热载荷作用下玻璃破裂脱落封闭箱体实验装置，该装置能够实现多工况、多因素变化，进行热载荷作用下玻璃破裂脱落的研究。

  本发明为实现其目的所采取的技术方案：一种热载荷作用下玻璃破裂脱落封闭箱体实验装置，采用组装式箱体结构，所述组装式箱体包括辐射源（热源）箱体和含玻璃墙箱体，两者均安装在底部装有车轮的钢轨上，在所述辐射源箱体与含玻璃墙箱体之间设置一个或一个以上中空的子箱体，实际所述子箱体具有一至五个或多于五个，具有不同宽度、可灵活拆卸组装，主要作用是调节热源与待测玻璃之间的距离；所述含玻璃墙箱体内设置玻璃安装墙体。

 所述辐射源箱体内的辐射加热部件选用刚玉管外绕电阻丝构成，所述刚玉管安装在辐射源墙体上。

   所述含玻璃墙箱体顶部设置排烟管道、水幕管道和喷头；在含玻璃墙箱体底部设置下水口和集水箱。

   所述辐射源箱体和含玻璃墙箱体侧面设置紧固螺旋杆。

   所述含玻璃墙箱体固定在钢轨上。

   所述辐射源箱体可在钢轨上滑动。

本发明采用可以多重调节辐射源作为热源，进行热载荷作用下玻璃破裂实验。在实验中，可以实现辐射源同玻璃距离、辐射源升温速率、玻璃种类、玻璃平面大小、玻璃的厚度、玻璃边缘平整度、玻璃固定框架的材质、玻璃边缘遮蔽宽度、玻璃边缘固定填充物、水幕角度、水幕喷射的流量、水幕喷头个数、水幕喷射方式等实验工况的调节，较为全面地考虑了影响玻璃破裂的可能影响因素。同时由于辐射源的升温速率可以进行有效控制，可以在一定程度上避免其它实验装置升温速率过快，玻璃破裂过程难以进行观察的缺陷。

附图说明：

下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步描述。

图1为本发明整体立体示意图。图中：1为辐射源箱体，2为刚玉管，3为电阻丝，4-1为一号子箱体， 4-2为二号子箱体，5为含玻璃墙箱体，6为玻璃安装墙体，7为玻璃固定框架，8为玻璃，9为下水口，10为集水箱，11为排烟管道，12为水幕管道及喷头，13为螺旋杆，14为钢轨，15为车轮。

图2为本发明整体平面示意图。图中：1为辐射源箱体，4-1为一号子箱体，4-2为二号子箱体，4-3为三号子箱体，4-4为四号子箱体，4-5为五号子箱体，5为含玻璃墙箱体，6为玻璃安装墙体，8为玻璃，9为下水口，10为集水箱，11为排烟管道，12为水幕管道及喷头，14为钢轨，15为车轮，16为控制柜，17为水泵，18为风机，19为摄像机，20为铁架台

图3为辐射源示意图。图中：21为辐射源墙体，2为刚玉管，3为电阻丝。

图4为玻璃安装墙体示意图。其中：6为玻璃安装墙体、7为玻璃固定框架、8为玻璃。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步描述。