一种适用于建筑排烟效率的测量系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于建筑排烟效率的测量系统及方法，属于火灾科学和消防工程技术领域，所述系统包括处理器，建筑体，设于建筑体上的排烟口，接入至建筑体内并与处理器相连接用于为建筑体内充入示踪气体的输气机构，设于排烟口内的温度传感器、速度传感器和示踪气体传感器，以及设于建筑体内的燃烧源和风机；所述方法包括燃烧源点燃及示踪气体通入、排烟测量、以及总排烟效率计算。本发明专利技术基于机械排烟系统设计排烟量与火灾产烟量比值的排烟量冗余度、燃烧源释放的对流热以及排烟口的对流排热量，并结合示踪气体的浓度变化，构建排烟量冗余度、对流排热率和示踪气体排烟率与总排烟效率的关系，建立排烟系统效率测量方法和系统。统。统。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于建筑排烟效率的测量系统及方法


[0001]本专利技术属于火灾科学和消防工程
，具体涉及一种适用于建筑排烟效率的测量系统及方法。

技术介绍

[0002]建筑物发生火灾后，可燃物的燃烧会释放出大量高温有毒烟气，同时还会释放大量热量。建筑火灾烟气是造成人员伤亡的主要原因，因为烟气的有害成分或缺氧使人直接中毒或窒息死亡；烟气的遮光作用又使人逃生困难而被困于火灾区；烟气的高温危害会导致金属材料强度降低，进而导致结构倒塌，人员伤亡。烟气不仅造成人员伤亡，也给消防队员扑救带来困难，因此，合理有效的排烟设施、排烟口等排烟系统的设置尤为重要。
[0003]由于实际火灾时，排烟口与燃烧源、规模以及相对位置关系等因素影响，实际的排烟效率不能仅通过排烟这个参数进行评价，目前对排烟系统的排烟效率无法进行定量的判断，成为所属
技术人员亟待解决的技术问题。
[0004]因此，本专利技术提供了一种适用于建筑排烟效率的测量系统及方法，以至少解决上述部分技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种适用于建筑排烟效率的测量系统及方法，以至少解决上述部分技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种适用于建筑排烟效率的测量系统，包括处理器，建筑体，设于建筑体上的排烟口，接入至建筑体内并与处理器相连接用于为建筑体内充入示踪气体的输气机构，设于排烟口内的温度传感器、速度传感器和示踪气体传感器，以及设于建筑体内的燃烧源和风机；处理器分别与温度传感器、速度传感器、示踪气体传感器和风机相连接。
[0008]进一步地，所述输气机构包括存储示踪气体的储气罐、以及与储气罐相连通并接入至建筑体的输气管，输气管上设有分别与处理器相连接的电磁阀门和气体流量计。
[0009]进一步地，示踪气体为六氟化硫，示踪气体传感器为六氟化硫传感器。
[0010]进一步地，燃烧源为采用酒精作为燃料的酒精炉。
[0011]进一步地，每个排烟口内至少设有两个温度传感器、一个速度传感器和两个示踪气体传感器。
[0012]一种适用于建筑排烟效率的测量方法，包括以下步骤：
[0013]步骤1、在建筑体内典型位置点燃燃烧源，并同时打开输气机构和风机，将示踪气体持续加入到燃烧源的羽流中；
[0014]步骤2、燃烧源点燃后60秒内，开启排烟道风管机和排烟口开始排烟，打开温度传感器、速度传感器、示踪气体传感器测量烟气排出的温度和流速、以及随烟气排出的示踪气体浓度，直至燃烧源燃烧结束并关闭输气机构；
[0015]步骤3、将烟气排出的温度和流速、以及随烟气排出的示踪气体浓度反馈至处理器，并结合示踪气体的通入浓度，分别计算出排烟量冗余度率η
V
、对流排热率η
CHR
和示踪气体排烟率η
TG
，然后将排烟量冗余度率η
V
、对流排热率η
CHR
和示踪气体排烟率η
TG
加权得到总排烟效率η。
[0016]进一步地，总排烟效率计算公式为：总排烟效率η计算公式为：η＝α1η
V
+α2η
CHR
+α3η
TG
，其中α1、α2和α3分别为权重因子，α1为0.2～0.3、α2为0.4～0.5、α3为0.2～0.4。
[0017]进一步地，α1为0.3、α2为0.5、α3为0.2。
[0018]进一步地，排烟量冗余度率η
V
计算公式为：η
V
＝(Vp
‑
V)/V，其中V
p
为排烟风机风量，V为火灾产烟量。
[0019]进一步地，示踪气体排烟率η
TG
计算公式为：η
TG
＝Q
O
/Q
α
，其中Q
o
表示单位时间内排烟系统排出的示踪气体量，Q
α
表示单位时间内释放到建筑体的示踪气体量。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0021]火灾发生时，不仅会产生烟气，还会生成大量热量，但受空间限制，产生的热量不能100％排出。为此本专利技术基于机械排烟系统设计排烟量与火灾产烟量比值的排烟量冗余度、燃烧源释放的对流热以及排烟口的对流排热量，并结合示踪气体的浓度变化作为排烟率指标，构建排烟量冗余度率、对流排热率和示踪气体排烟率与总排烟效率的关系，进而建立建筑的排烟系统效率测量方法和系统，设计科学合理，使用方便。
[0022]本专利技术为建立的建筑排烟效率的测量方法设计了一种测量系统，通过各传感器测量的数据计算对应的排烟量冗余度率、对流排热率和示踪气体排烟率，同时设置输气机构便于示踪气体持续通入建筑物并随燃烧源羽流同步排出。相较于现有排烟测量方法和系统，本专利技术的测量结果科学合理且准确可信。
附图说明
[0023]图1为本专利技术测量系统结构图。
[0024]图2为本专利技术测量系统的输气机构图。
[0025]图3为本专利技术测量系统各电学设备连接图。
[0026]其中，附图标记对应的名称为：
[0027]1‑
处理器、2
‑
输气机构、3
‑
排烟口、4
‑
建筑体、5
‑
温度传感器、6
‑
速度传感器、7
‑
示踪气体传感器、8
‑
燃烧源、9
‑
风机、21
‑
储气罐、22
‑
输气管、23
‑
电磁阀门、24
‑
气体流量计。
具体实施方式
[0028]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本专利技术进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第
二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0030]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；当然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于建筑排烟效率的测量系统，其特征在于，包括处理器(1)，建筑体(4)，设于建筑体(4)上的排烟口(3)，接入至建筑体(4)内并与处理器(1)相连接用于为建筑体(4)内充入示踪气体的输气机构(2)，设于排烟口(3)内的温度传感器(5)、速度传感器(6)和示踪气体传感器(7)，以及设于建筑体(4)内的燃烧源(8)和风机(9)；处理器(1)分别与温度传感器(5)、速度传感器(6)、示踪气体传感器(7)和风机(9)相连接。2.根据权利要求1所述的一种适用于建筑排烟效率的测量系统，其特征在于，所述输气机构(2)包括存储示踪气体的储气罐(21)、以及与储气罐(21)相连通并接入至建筑体(4)的输气管(22)，输气管(22)上设有分别与处理器(1)相连接的电磁阀门(23)和气体流量计(24)。3.根据权利要求1所述的一种适用于建筑排烟效率的测量系统，其特征在于，示踪气体为六氟化硫，示踪气体传感器(7)为六氟化硫传感器。4.根据权利要求1所述的一种适用于建筑排烟效率的测量方法，其特征在于，燃烧源(8)为采用酒精作为燃料的酒精炉。5.根据权利要求1所述的一种适用于建筑排烟效率的测量系统，其特征在于，每个排烟口(3)内至少设有两个温度传感器(5)、一个速度传感器(6)和两个示踪气体传感器(7)。6.一种适用于建筑排烟效率的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、在建筑体内典型位置点燃燃烧源，并同时打开输气机构和风机，将示踪气体持续加入到燃烧源的羽流中；步骤2、燃烧源点燃后60秒内，开启排烟道风管机和排烟口开始排烟，打开温度传感器、速度传感器、示踪气体传感器测量烟气排出的温度和流速、以及随烟气排出的示踪气体浓度，直至燃烧源燃烧结束并关闭输气机构；步骤3、将烟气排出的温度和流速、以及随烟气排出...

【专利技术属性】
技术研发人员：李乐，蒋亚强，
申请(专利权)人：应急管理部四川消防研究所，
类型：发明
国别省市：