本發(fā)明屬于建筑防災(zāi)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及城市U型建筑物外壁面火災(zāi)蔓延且側(cè)面受限條件下的火焰與煙氣羽流特征，外立面火溢流卷入上層腔室發(fā)生次生火災(zāi)的現(xiàn)象，以及改進(jìn)的防火挑檐實(shí)驗(yàn)研究裝置。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)飛速的發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，日益激增的人口與國(guó)家緊缺的土地矛盾日益激化，所以國(guó)家建造了一大批高密度、大規(guī)模的居民住宅用房群。這些住宅群的結(jié)構(gòu)各有不同，尤其是有一類建筑結(jié)構(gòu)類似“U”型、“回”型、甚至“L”型，較普通的建筑結(jié)構(gòu)有較好的穩(wěn)定性。然而，有利必有弊，在這類建筑擁有較高穩(wěn)定性的同時(shí)也存在著一些安全隱患。一旦這類建筑發(fā)生火災(zāi)，火焰就會(huì)沿著窗戶蔓延出來(lái)，再沿著建筑壁面迅速擴(kuò)散，更有甚者外立面的火溢流會(huì)順著外壁向上蔓延，通過(guò)輻射傳熱給上層腔室的易燃物，高溫火焰使上層玻璃破碎并造成次生火災(zāi)的進(jìn)一步發(fā)生，從而引發(fā)大型建筑火災(zāi)，給國(guó)家和人民帶來(lái)不可估量的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。由于此類建筑結(jié)構(gòu)據(jù)有一定的特殊性，建筑的外壁面火災(zāi)也會(huì)和普通建筑形式所發(fā)生的火災(zāi)具有一定的特殊性，有可能發(fā)生立體火蔓延現(xiàn)象。然而現(xiàn)有技術(shù)中未涉及上層建筑內(nèi)部被引燃的情況，如授權(quán)專利《城市建筑外壁面火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)裝置》(申請(qǐng)?zhí)枺?00910184963.0)，也未考慮不同側(cè)墻寬度和環(huán)境風(fēng)耦合形成的煙囪效應(yīng)對(duì)外立面火災(zāi)的影響。

除此之外，目前工程技術(shù)中常用防火挑檐被用來(lái)阻止火焰沿著建筑外壁面向上層建筑繼續(xù)蔓延，我國(guó)現(xiàn)有建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)防火挑檐的尺寸有如下的規(guī)定:

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016—2014中第6.2.5款規(guī)定建筑外墻上、下層開(kāi)口之間應(yīng)設(shè)置高度不小于1.2m的實(shí)體墻或挑出寬度不小于1.0m、長(zhǎng)度不小于開(kāi)口寬度的防火挑檐；當(dāng)室內(nèi)設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí)，上、下層開(kāi)口之間的實(shí)體墻高度不應(yīng)小于O.8m。

雖然在一定程度上達(dá)到抑制火焰向上蔓延的效果，但是真正外立面發(fā)生立體火災(zāi)情況下，火勢(shì)較大，容易在短時(shí)間內(nèi)迅速繞過(guò)水平防火挑檐，進(jìn)一步蔓延至上層建筑，造成更大損失，同時(shí)在現(xiàn)有技術(shù)中，也不能任意加長(zhǎng)防火挑檐，會(huì)大大影響建筑美觀效果。如何進(jìn)行改進(jìn)建筑領(lǐng)域防火挑檐設(shè)置，是一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提出一種建筑外立面火災(zāi)模擬裝置，以期能用于研究U型建筑外壁面火災(zāi)蔓延情況和在側(cè)面受限條件下，火焰與煙氣羽流特征以及外立面火溢流卷入上層燃燒腔室發(fā)生次生火災(zāi)的一般規(guī)律，并且探究改進(jìn)后的防火挑檐影響效果，從而為在此類建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)提供更優(yōu)的應(yīng)急方案與防范措施。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明一種建筑外立面火災(zāi)模擬裝置的特點(diǎn)包括：多層燃燒腔室、模擬側(cè)墻、移動(dòng)平臺(tái)、鎧裝熱電偶探頭、熱輻射通量測(cè)量?jī)x、熱電偶貼片、陽(yáng)光控制鍍膜玻璃、模擬可燃物、水冷熱流計(jì)、DV攝像機(jī)、軸流風(fēng)機(jī)、玻璃邊框和可伸縮防火挑檐；

所述多層燃燒腔室為兩個(gè)中空的燃燒腔室疊加而成，包括上層燃燒腔室和下層燃燒腔室；所述上層燃燒腔室和下層燃燒腔室的內(nèi)腔頂部均設(shè)置有噴淋頭、底部均設(shè)置為底面鋼板，所述下層燃燒腔室設(shè)有噴氣孔；其中所述上層燃燒腔室內(nèi)設(shè)置有所述模擬可燃物；

所述上層燃燒腔室和下層燃燒腔室的同一個(gè)壁面均設(shè)置為耐高溫透明玻璃，與所述耐高溫透明玻璃相對(duì)應(yīng)的壁面設(shè)置為玻璃對(duì)面鋼板，在所述玻璃對(duì)面鋼板上呈陣列排布有所述鎧裝熱電偶探頭；

所述模擬側(cè)墻與所述模擬翼墻的壁面垂直形成U型結(jié)構(gòu)，并通過(guò)三角斜筋固定在所述移動(dòng)平臺(tái)上；任意模擬側(cè)墻之間通過(guò)插銷和插孔進(jìn)行延伸；在所述模擬側(cè)墻上通過(guò)鐵絲呈陣列排布有若干個(gè)鎧裝熱電偶探頭，用于測(cè)量側(cè)墻上溫度分布特征；

在所述上層燃燒腔室和下層燃燒腔室上，并與所述耐高溫透明玻璃相鄰的壁面上分別設(shè)置有上窗口和下窗口；在所述上層燃燒腔室的上窗口上安裝有玻璃邊框及陽(yáng)光控制鍍膜玻璃；在所述陽(yáng)光控制鍍膜玻璃上呈陣列布置有所述熱電偶貼片；并與所述陽(yáng)光控制鍍膜玻璃相鄰的位置上，在不同高度處沿豎直和徑向方向鑲有若干個(gè)用于測(cè)量正面的總熱流值的水冷熱流計(jì)；在燃燒腔室外立面內(nèi)部安裝熱電偶，用于記錄壁面熱傳導(dǎo)規(guī)律。

所述可伸縮防火挑檐設(shè)置在所述下窗口的上方，并由彈簧、開(kāi)關(guān)移動(dòng)桿、不銹鋼固定塊、磁鐵固定塊、pvc支撐架、不銹鋼支撐架、內(nèi)殼和外殼組成；

在所述外殼和內(nèi)殼嵌套設(shè)置，在所述外殼的內(nèi)腔背板上設(shè)置有所述磁鐵固定塊，并通過(guò)所述pvc支撐架進(jìn)行支撐；在所述磁鐵固定塊上吸附有所述開(kāi)關(guān)移動(dòng)桿；所述開(kāi)關(guān)移動(dòng)桿上設(shè)置有所述彈簧；所述彈簧的外側(cè)連接所述內(nèi)殼；在所述開(kāi)關(guān)移動(dòng)桿的前方，并處于所述彈簧的兩側(cè)設(shè)置有所述不銹鋼固定塊，所述不銹鋼固定塊通過(guò)所述不銹鋼支撐架進(jìn)行支撐；以所述pvc支撐架在燃燒中融化而造成所述磁鐵固定塊掉落，使得所述開(kāi)關(guān)移動(dòng)桿在水平方向上受到的磁力小于所述彈簧的彈力，從而在彈簧的彈力作用下，所述開(kāi)關(guān)移動(dòng)桿貼合在所述不銹鋼固定塊上，并在彈簧的伸展下帶動(dòng)所述內(nèi)殼向外延伸，形成可伸縮防火挑檐的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)；

以所述多層燃燒腔室的上窗口和下窗口所在面為所述多層燃燒腔室的正面，在所述正面的前方擺放有軸流風(fēng)機(jī)、DV攝像機(jī)和所述熱輻射通量檢測(cè)儀，所述軸流風(fēng)機(jī)用于模擬實(shí)際環(huán)境中的側(cè)風(fēng)；所述DV攝像機(jī)用于記錄火焰圖像及所述陽(yáng)光控制鍍膜玻璃破裂時(shí)刻；所述熱輻射通量檢測(cè)儀用于測(cè)量所述多層燃燒腔室溢出火焰的熱輻射特征。

本發(fā)明所述的建筑外立面火災(zāi)模擬裝置的特點(diǎn)也在于，在所述正面的兩側(cè)，并沿著水平方向上設(shè)置有可伸縮的延伸裝置；所述延伸裝置與所述模擬側(cè)墻形成擴(kuò)展的U型結(jié)構(gòu)。

所述正面的總熱流值與U型結(jié)構(gòu)的開(kāi)口大小的關(guān)系通過(guò)式來(lái)表征：

式中，∝表示正比關(guān)系，A是上窗口或下窗口的面積，H是上窗口或下窗口的高度，D是所述正面兩側(cè)的模擬側(cè)墻之間的間距，y是所述水冷熱流計(jì)的高度，是所述水冷熱流計(jì)在水平方向上的熱流值，是所述水冷熱流計(jì)在豎直方向上的熱流值。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明充分考慮了建筑結(jié)構(gòu)樓層高度以及不同大小側(cè)墻、側(cè)墻深度對(duì)結(jié)構(gòu)的影響以及火溢流可能造成的上層燃燒腔室次生火災(zāi)的發(fā)生情況，利用相應(yīng)的技術(shù)措施來(lái)研究U型建筑火災(zāi)防護(hù)，并達(dá)到了操作方便經(jīng)濟(jì)性較好的效果，具體的說(shuō)，有益效果體現(xiàn)在：

1、在側(cè)墻結(jié)構(gòu)方面，通常來(lái)說(shuō)不同的U型建筑的側(cè)墻大小和結(jié)構(gòu)會(huì)有很多差異，忽略了相鄰建筑結(jié)構(gòu)對(duì)建筑外立面開(kāi)口火溢流現(xiàn)象的影響。本發(fā)明可通過(guò)接合多個(gè)模擬側(cè)墻來(lái)實(shí)現(xiàn)側(cè)墻深度的改變，改變模擬側(cè)墻之間的距離；從而可以針對(duì)不同側(cè)墻條件進(jìn)行多組試驗(yàn)，并且耦合環(huán)境風(fēng)的影響，研究U型建筑形成的“煙囪效應(yīng)”對(duì)外立面火災(zāi)的影響；

2、在燃燒外立面內(nèi)部熱傳導(dǎo)方向，本發(fā)明提出了設(shè)置內(nèi)部熱電偶，用于記錄不同厚度下外立面熱傳導(dǎo)情況；對(duì)于研究不同開(kāi)口，側(cè)墻限制和環(huán)境風(fēng)影響下，腔室壁面?zhèn)鳠釞C(jī)制有重要作用，從而可以更詳細(xì)了解建筑腔室的熱損失，便于合理的設(shè)置建筑保溫系統(tǒng)。

3、在次生火災(zāi)研究方面，前人尚未考慮上層建筑內(nèi)部被引燃的情況。本發(fā)明型通過(guò)在上層燃燒腔室的窗口設(shè)置玻璃邊框用于安裝不同厚度陽(yáng)光控制鍍膜玻璃模擬建筑玻璃幕墻，并且在其內(nèi)部放置模擬燃燒物。在上層燃燒腔室的正前方位置拉鐵絲安裝鎧裝熱電偶，可以測(cè)量上層腔室燃燒時(shí)的室外溫度。在燃燒腔室正面放置軸流風(fēng)機(jī)模仿側(cè)風(fēng)，通過(guò)設(shè)置在玻璃上熱電偶貼片以及水冷熱流計(jì)，用DV記錄燃燒過(guò)程，從而有利于研究火溢流在環(huán)境風(fēng)作用下發(fā)生引起上層腔室內(nèi)易燃物發(fā)生燃燒以及玻璃破碎時(shí)的相關(guān)特征。

4、在外立面熱流測(cè)量方面，本發(fā)明型放置了3個(gè)以上水冷熱流計(jì)鑲在外立面上，用來(lái)測(cè)量外立面在發(fā)生火災(zāi)時(shí)的熱流值；本發(fā)明通過(guò)設(shè)置多個(gè)熱流計(jì)在火焰徑向，可以研究徑向、不同高度熱流值與側(cè)墻之間的距離、窗口面積、開(kāi)口高度等因素的關(guān)系，能夠更加詳細(xì)、嚴(yán)謹(jǐn)、全面的研究發(fā)生建筑外立面火災(zāi)時(shí)熱流值隨不同參數(shù)的變化情況；

5、在防火挑檐方面，目前工程技術(shù)中常用的防火挑檐結(jié)構(gòu)可能單一，對(duì)于外立面立體火蔓延燃燒現(xiàn)象，抑制火焰向上蔓延的效果不一定好；本發(fā)明提出了一種通過(guò)彈簧帶動(dòng)伸縮的防火挑檐，從而盡量減少火焰直接沿著建筑壁面向上立體蔓延，使得上層建筑內(nèi)部發(fā)生次生火災(zāi)的可能性；除此之外，通過(guò)防火挑檐的延伸，研究了防火挑檐的長(zhǎng)度對(duì)溢流火特征參數(shù)分布的影響，通過(guò)對(duì)比不同防火挑檐長(zhǎng)度的情況來(lái)綜合優(yōu)化，更加系統(tǒng)化的研究高層建筑外立面立體火災(zāi)與防火挑檐長(zhǎng)度的關(guān)系，為防火挑檐長(zhǎng)度優(yōu)化設(shè)計(jì)提供一定的理論參考依據(jù)；

因此，本發(fā)明對(duì)研究高層建筑的外壁面火災(zāi)以及上層建筑內(nèi)部發(fā)生次生火災(zāi)具有重要的意義。

附圖說(shuō)明

圖1-1為本發(fā)明中的城市U型建筑外壁面火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1-2為本發(fā)明中的實(shí)驗(yàn)臺(tái)裝置正視圖；

圖2為本發(fā)明中的兩層燃燒腔室以及熱輻射測(cè)量裝置、水冷熱流計(jì)、DV攝像機(jī)立體圖；

圖3為本發(fā)明中的模擬側(cè)墻對(duì)接及拉伸立體圖；

圖4為本發(fā)明中的底面鋼板噴氣孔布置示意圖；

圖5為本發(fā)明中的耐高溫玻璃對(duì)面板熱電偶布置正視圖；

圖6為本發(fā)明中的模擬側(cè)墻上熱電偶布置正視圖；

圖7為本發(fā)明中的玻璃邊框立體圖：

圖8為本發(fā)明中的陽(yáng)光控制鍍膜玻璃熱電偶布置正視圖；

圖9-1為本發(fā)明中的可伸縮防火挑檐內(nèi)部結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖9-2為本發(fā)明中的可伸縮防火挑檐內(nèi)部結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；

圖9-3為本發(fā)明中的可伸縮防火挑檐內(nèi)部結(jié)構(gòu)立體圖；

圖10為本發(fā)明中的壁面內(nèi)部熱電偶和熱流計(jì)布置側(cè)視圖；

圖11-1為本發(fā)明中的豎向和徑向熱流計(jì)正面分布圖；

圖11-2為本發(fā)明中的徑向熱流分布數(shù)據(jù)示意圖；

圖中標(biāo)號(hào)：1a上窗口，1b下窗口，2模擬側(cè)墻，3模擬軌道，4三角斜筋，5移動(dòng)輪，6移動(dòng)平臺(tái)，7實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，8燃燒腔室，9噴淋頭，10底面鋼板，11噴氣孔，12玻璃對(duì)面鋼板，13鎧裝熱電偶探頭，14插孔，15插銷；16測(cè)量通孔；17熱輻射測(cè)量裝置；18耐高溫透明玻璃；19熱電偶貼片，20陽(yáng)光控制鍍膜玻璃；21模擬可燃物；22水冷熱流計(jì)；23DV攝像機(jī)；24軸流風(fēng)機(jī)；25玻璃邊框；26鐵絲；27可伸縮防火挑檐；28彈簧；29開(kāi)關(guān)移動(dòng)桿；30不銹鋼固定塊；31磁鐵固定塊；32pvc支撐架；33不銹鋼支撐架；34內(nèi)殼；35外殼。

具體實(shí)施方式

如圖1-1和圖1-2所示，一種建筑外立面火災(zāi)模擬裝置，其特征包括：多層燃燒腔室8、模擬側(cè)墻2、移動(dòng)平臺(tái)6、鎧裝熱電偶探頭13、熱輻射通量測(cè)量?jī)x17、熱電偶貼片19、陽(yáng)光控制鍍膜玻璃20、模擬可燃物21、水冷，熱流計(jì)22、DV攝像機(jī)23、軸流風(fēng)機(jī)24、玻璃邊框25和可伸縮防火挑檐27；

如圖1-1和圖2所示，多層燃燒腔室8為兩個(gè)中空的燃燒腔室疊加而成，包括上層燃燒腔室和下層燃燒腔室，燃燒腔室尺寸為1m*1m*1m的立方體，壁面由3cm-5cm厚度的隔熱板組成。多層燃燒腔室8底部固定于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)7上，下部的燃燒腔室的頂部可以與上部燃燒腔室的底部堆垛，上下兩個(gè)燃燒腔室開(kāi)口面共面，共同組成模擬翼墻；如圖1和圖3所示，兩邊的模擬側(cè)墻2與模擬翼墻的壁面垂直形成U型結(jié)構(gòu)，并通過(guò)三角斜筋4固定在移動(dòng)平臺(tái)6上，模擬側(cè)墻2為6mm厚的復(fù)合平面鋼板組成，鋼板平面垂直于模擬翼墻，且模擬側(cè)墻垂直固定于移動(dòng)平臺(tái)6上，并由三角斜筋4進(jìn)行加固，三角斜筋4使用φ15光圓鋼筋，模擬側(cè)墻為2個(gè)，關(guān)于模擬翼墻開(kāi)口豎向中線呈對(duì)稱分布，模擬側(cè)墻2與模擬翼墻相接，其相接縫隙通過(guò)耐高溫填料填補(bǔ)，可以通過(guò)增加模擬側(cè)墻2的數(shù)量來(lái)改變側(cè)墻深度，其中一個(gè)側(cè)墻的長(zhǎng)度是30cm到100cm，高度220cm；任意模擬側(cè)墻2之間通過(guò)插銷15和插孔14進(jìn)行延伸；在模擬側(cè)墻2上通過(guò)鐵絲26呈陣列排布有若干個(gè)鎧裝熱電偶探頭13，用于測(cè)量側(cè)墻上溫度分布特征；

活動(dòng)平臺(tái)6由矩形底座和四個(gè)移動(dòng)輪5構(gòu)成，其中移動(dòng)輪在地面模擬軌道3上進(jìn)行橫向移動(dòng)，模擬側(cè)墻2與設(shè)有耐高溫透明玻璃18的壁面進(jìn)行接縫，并且其側(cè)面邊緣處設(shè)置有可伸縮的延伸裝置可以拉伸模擬側(cè)墻，改變U型的寬度；矩形底座與底部的燃燒腔室的底部共面；所在每個(gè)燃燒腔室的內(nèi)腔頂部設(shè)置有噴淋頭9以便研究燃燒腔室里的滅火性能；

地面模擬軌道3平行于模擬翼墻，為鋼制槽鋼，尺寸略大于活動(dòng)平臺(tái)的移動(dòng)輪的厚度，且地面軌道具有止固移動(dòng)輪的卡槽，用于確定模擬側(cè)墻的之間的距離。

如圖2和圖3所示，以多層燃燒腔室8的上窗口1a和下窗口1b所在面為多層燃燒腔室8的正面，在正面的前方擺放有軸流風(fēng)機(jī)24、DV攝像機(jī)和熱輻射通量檢測(cè)儀17，軸流風(fēng)機(jī)24用于模擬實(shí)際環(huán)境中的側(cè)風(fēng)，其中，軸流風(fēng)機(jī)的額定電壓220V，最大頻率50HZ，額定功率3Kw，風(fēng)量為9800m³/h，軸流風(fēng)機(jī)24可以根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)條件調(diào)節(jié)不同的風(fēng)速，模擬外界環(huán)境風(fēng)的影響；DV攝像機(jī)用于記錄火焰圖像及陽(yáng)光控制鍍膜玻璃20破裂時(shí)刻以及相關(guān)的火焰圖像；并且在耐高溫透明玻璃18側(cè)面開(kāi)2個(gè)及其以上直徑為1～3cm可封堵的備用通孔16；在下窗口1b的前方放置熱輻射測(cè)量裝置17，熱輻射通量檢測(cè)儀17用于測(cè)量多層燃燒腔室溢出火焰的熱輻射特征，用于測(cè)量所述多層燃燒腔室溢出火焰的熱輻射特征；如圖3，并結(jié)合圖2所示，在模擬翼墻的兩側(cè)，并沿著水平方向上設(shè)置有可伸縮的延伸裝置；延伸裝置與模擬側(cè)墻2形成擴(kuò)展的U型結(jié)構(gòu)。模擬側(cè)墻2通過(guò)插孔15、插銷16相互對(duì)接，通過(guò)此種方式來(lái)連接不同的模擬側(cè)墻，改變“U”型結(jié)構(gòu)的寬度和深度；從圖2也可以看出模擬側(cè)墻2與設(shè)有耐高溫透明玻璃18的壁面進(jìn)行接縫，并且側(cè)面邊緣處設(shè)置有可伸縮的延伸裝置進(jìn)行拉伸；

如圖1-1和與圖4所示，并結(jié)合圖2可知，上層燃燒腔室和下層燃燒腔室的內(nèi)腔頂部均設(shè)置有噴淋頭9、底部均設(shè)置為底面鋼板10，下層燃燒腔室設(shè)有噴氣孔11，下層燃燒腔室底面鋼板10開(kāi)9個(gè)噴氣孔11，直徑為2cm，用于放置液體燃料或固體燃料或氣體燃燒噴頭，九孔的位置分別是正中、中前，中后、左中、左前、左后、右中、右前、右后，間距為25cm，各孔可封堵；上層燃燒腔室底面鋼板10不開(kāi)孔；其中上層燃燒腔室內(nèi)設(shè)置有模擬可燃物21；上層燃燒腔室內(nèi)的模擬可燃物21為聚苯乙烯材料，尺寸可變，形狀為正方體，用于模擬不同尺度的可燃物被點(diǎn)燃情況，研究臨界火源功率，外立面結(jié)構(gòu)的影響；當(dāng)模擬可燃物21被點(diǎn)燃時(shí)，根據(jù)模擬側(cè)墻2上布置的鎧裝熱電偶13記錄下上層燃燒腔室引起火災(zāi)時(shí)的環(huán)境溫度，將環(huán)境溫度與上層燃燒腔室內(nèi)模擬可燃物21被引燃的溫度進(jìn)行對(duì)比；在軸流風(fēng)機(jī)24控制的不同側(cè)風(fēng)風(fēng)速下，進(jìn)行多組不同實(shí)驗(yàn)，可以研究不同情況下的上層燃燒腔室被引燃時(shí)的燃燒腔室內(nèi)外溫度，并且耦合環(huán)境風(fēng)影響機(jī)制，研究U型建筑形成的“煙囪效應(yīng)”對(duì)外立面火災(zāi)的影響；

如圖5和與圖6所示，上層燃燒腔室和下層燃燒腔室的同一個(gè)壁面均設(shè)置為耐高溫透明玻璃18，與耐高溫透明玻璃18相對(duì)應(yīng)的壁面設(shè)置為玻璃對(duì)面鋼板12，在玻璃對(duì)面鋼板12上呈陣列排布有3個(gè)以上鎧裝熱電偶探頭13；上層燃燒腔室玻璃對(duì)面鋼板12上裝有鎧裝熱電偶13，用來(lái)測(cè)量上層燃燒腔室內(nèi)部模擬可燃物21被點(diǎn)燃時(shí)的溫度；在模擬側(cè)墻2上按矩形陣列布置若干熱電偶檢測(cè)裝置，用于測(cè)量火溢流的溫度；

如圖7，并結(jié)合圖1所示，在上層燃燒腔室和下層燃燒腔室上，并與耐高溫透明玻璃18相鄰的壁面上分別設(shè)置有上窗口1a和下窗口1b；在上層燃燒腔室的上窗口1a上安裝有玻璃邊框25及陽(yáng)光控制鍍膜玻璃20；可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求安裝不同厚度的2mm～5mm的陽(yáng)光控制鍍膜玻璃20，來(lái)研究不同厚度玻璃在下層腔室火溢流引燃上層腔室的特性，其中上窗口1a、下窗口1b的尺寸可以改變；如圖8所示，在陽(yáng)光控制鍍膜玻璃20上呈陣列布置有所述熱電偶貼片19；并與陽(yáng)光控制鍍膜玻璃20相鄰的位置上，所以設(shè)置3個(gè)個(gè)熱電偶貼片19呈陣列分布在陽(yáng)光控制鍍膜玻璃20表面，以便精確測(cè)量玻璃破碎時(shí)的溫度；

如圖9-1、圖9-2和圖9-3所示，可伸縮防火挑檐27設(shè)置在下窗口1b的上方，并由彈簧28、開(kāi)關(guān)移動(dòng)桿29、不銹鋼固定塊30、磁鐵固定塊31、pvc支撐架32、不銹鋼支撐架33、內(nèi)殼34和外殼35組成；可伸縮防火挑檐27的高度5cm，長(zhǎng)度30cm，寬度10cm，由厚度3mm不銹鋼組成，同時(shí)伸縮裝置由彈簧28、開(kāi)關(guān)移動(dòng)桿29、不銹鋼固定塊30、磁鐵固定塊31、pvc支撐架32、不銹鋼支撐架33構(gòu)成；

在外殼35和內(nèi)殼34嵌套設(shè)置，在外殼35的內(nèi)腔背板上設(shè)置有磁鐵固定塊31，并通過(guò)pvc支撐架32進(jìn)行支撐，pvc材料要充分考慮熾熱的太陽(yáng)烘烤效應(yīng)，避免在熾熱的太陽(yáng)下伸縮；在磁鐵固定塊31上吸附有開(kāi)關(guān)移動(dòng)桿29；開(kāi)關(guān)移動(dòng)桿29上設(shè)置有彈簧28；彈簧28的外側(cè)連接內(nèi)殼34；在開(kāi)關(guān)移動(dòng)桿29的前方，并處于所述彈簧28的兩側(cè)設(shè)置有不銹鋼固定塊30，不銹鋼固定塊30通過(guò)不銹鋼支撐架33進(jìn)行支撐；當(dāng)下層燃燒腔室的火焰向上蔓延至可伸縮防火挑檐27時(shí)，溢出火焰撞擊防火挑檐，根據(jù)所選pvc材料，超過(guò)一定溫度后，以pvc支撐架32在燃燒中融化而造成磁鐵固定塊31落，使得開(kāi)關(guān)移動(dòng)桿29在水平方向上受到的磁力小于彈簧28的彈力，從而在彈簧28的彈力作用下，開(kāi)關(guān)移動(dòng)桿29貼合在不銹鋼固定塊30上，并在彈簧28的伸展下帶動(dòng)內(nèi)殼34向外延伸，形成可伸縮防火挑檐27的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)；達(dá)到抑制火焰沿著建筑外壁面豎向立體蔓延的目的，從而為我們研究不同防火挑檐的長(zhǎng)度提供理論基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

如圖10所示，在不同高度處沿豎直和徑向方向鑲嵌有若干個(gè)用于測(cè)量正面的總熱流值的水冷熱流計(jì)22；在燃燒腔室外立面內(nèi)部安裝熱電偶，用于記錄壁面熱傳導(dǎo)規(guī)律。

如圖11-1，并結(jié)合圖10所示，燃燒腔室外立面上鑲嵌3個(gè)以上水冷熱流計(jì)22；3個(gè)以上水冷熱流計(jì)22分別鑲嵌在外立面的中心軸線上和側(cè)向位置，用來(lái)測(cè)量不同高度處在可伸縮防火挑檐27影響下外立面發(fā)生火災(zāi)時(shí)的豎向和徑向熱流分布，用來(lái)探究開(kāi)口上方中心線高度處熱流值與徑向位置處熱流值比值與開(kāi)口面積A、開(kāi)口高度H、U型模擬側(cè)墻2之間的間距D、豎向高度y之間的關(guān)系。如圖11-1所示，燃燒腔室外立面鑲嵌有中心線上水冷熱流計(jì)22和側(cè)向位置的水冷熱流計(jì)22，用于記錄外立面豎向和徑向熱流分布特征，其中徑向位置可調(diào)節(jié)。

如圖11-2所示，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和擬合，耦合獲得正面的總熱流值與U型結(jié)構(gòu)和開(kāi)口大小的關(guān)系通過(guò)式(1)來(lái)表征：

式(1)中，∝表示正比關(guān)系，A是上窗口1a或下窗口1b的面積，H是上窗口1a或下窗口1b的高度，D是所述正面兩側(cè)的模擬側(cè)墻2之間的間距，y是所述水冷熱流計(jì)22的高度，是所述水冷熱流計(jì)22在外立面水平方向上的熱流值，是所述水冷熱流計(jì)22在豎直方向上的熱流值，可以指導(dǎo)建筑外立面防火設(shè)計(jì)。