实体房间火（墙角火）试验装置原理及特点-

在建筑防火领域，小尺寸燃烧测试可以快速筛选材料，但很难还原真实房间内部起火后火焰蔓延、轰燃、大量产烟的完整过程。很多装饰材料小样阻燃合格，实际铺贴到墙体、吊顶之后，遇到墙角起火却会快速助长火势，带来巨大安全隐患。实体房间火也常被叫做墙角火试验装置，属于全尺寸燃烧试验系统，完整复刻室内墙角起火的真实火场工况，用来评估墙面、吊顶类表面材料的实际火灾危险程度，是火灾科研、疑难材料燃烧性能评价的重要大型检测设备。

一、测试原理

整套装置基于耗氧量热原理开展试验，搭建出一间完整的实体燃烧室，试样按照现实工程的实际安装方式铺贴在墙体与吊顶位置，模拟真实建筑内部构造。房间墙角位置布置砂盒燃烧器，以丙烷作为燃气，前期输出100kW热功率持续10分钟；如果试样没有发生轰燃，再提升至300kW继续试验10分钟，总试验时长20分钟。试验过程中一旦出现轰燃现象，可直接终止试验。系统通过烟气采集、多组精密分析仪，持续采集热释放速率、总热释放、烟气生成速率、产烟总量等关键数据，结合观测现象综合评判材料的火灾危险性。和小型燃烧仪器相比，全尺寸墙角火试验更贴近真实火灾，针对小试验难以准确评估的复杂复合材料，检测参考价值更高。

二、设备特点

1.全套设备包括燃烧室、烟气收集和样气采集系统、气体分析和数据处理系统以及燃气供应系统;

2.锥形烟气收集器安装于称重台和试样的正上方，底部尺寸3000mm X 3000mm，高1000mm，锥形烟气收集器的顶部为900mm X 900mm X 900mm的正方形，同时将两块500mm X 900mm的钢板安装在顶部的正方形内，形成烟气均混器;

3.不锈钢排烟管道最短长度不低于5000mm，直径为400mm，两端均安装烟气均混装置;

4.排烟系统有足够的能力收集燃烧试验所产生的所有烟气，风机的排气量连续可调，排烟速率不低于3.5m/s;

5.排烟风机为离心风机，内胆为不锈钢制，耐温不低于300度，采用变频风机调节转速;

6.称重装置量程为0-5KG，精度不低于0.1g;

7.综合测量区配有压力探头、三支热电偶、气体取样探头和烟密度测量系统等装置;

8.砂盒燃烧器采用4mm-8mm粒径的砾石和2mm-3mm粒径的砂子填充，上层砂子顶层与燃烧器上缘齐平;

9.砂盒燃烧器的引燃采用表面点火方式，不使用电火花点火等点火成功率低的点火方式。

10.配备紫外火焰监控熄火保护装置，确保系统的安全性;

11.质量流量控制器，量程为0g/s-7g/s，读数精度不低于1.5%，最大可输出功率为300KW;

12.烟气采样系统，由烟灰过滤器、压缩机冷凝器、干燥柱、取样泵和流量计等组成，应能保证有效地采集烟气样品并吸收掉尾气;

13.进口隔膜泵，采样流量不低于13L/min;

14.进口烟尘过滤器滤头为固体PTFE组成，内部为0.5um玻纤过滤材料;

15.压缩机式冷凝器，冷却容量320KJ/h，露点稳定度0.1度，露点静态变化0.1K，冷却流量不低于6L/MIN;

16.进口转子流量计，量程为0-5L/min;

17.综合测量装置包含三支进口OMEGA热电偶，其触点均应位于距轴线半径为(87±5)mm的圆弧上，其夹角为120°;

18.双向探头，与量程至少为(0-200)Pa且精度为±2Pa的进口压力传感器相连。压力传感器90%输出的响应时间最多为1s;

19.提供氧气分析仪应为顺磁型且至少能测量出浓度为16%-21%(V/V)的02.氧气分析仪的响应时间应不超过12s，30min内，分析仪的漂移和噪声均不超过100×10-6.分析仪对数据采集系统的输出应有100×10-6的最大分辨率;

20.二氧化碳分析仪应为IR型并至少能测量出浓度为0%-10%的CO2.分析仪的线性度至少应为满量程的1%。分析仪的响应时间应不超过12s;

21.烟密度测量系统，采用柔性接头安装于排烟管的侧管上，白炽灯并在(2900±100)K的色温下使用;

22.光学测量元件，测量范围为400-750nm可见光范围，透过率精度为0.01%;

23.光学测量元件的100%及0%标定方式为，零点标定采用关闭白炽光源，软件点击0%完成;100%校准在光路无遮挡状态下，点击100%完成，不采用中性滤光片进行光路数据的拟合;

24.测量环境大气压力的装置，精度为±200Pa;

25.数据采集和分析系统，确保数据采集准确可靠，并保证每3s自动记录要求的数据;软件数据计算正确，结果有效。并能提供以下校准和操作界面;

26.O2/CO2分析仪校准：O2/CO2输出的噪声和漂移校准;及结果输出表单;

27.软件包含光系统校准，烟气测量系统的噪声和漂移校准及结果输出表单;

28.软件包含光系统校准，滤光片校准及结果输出表单;

29.软件包含风量校准，风量控制范围校准及结果输出表单;

30.软件包含阶梯校准及结果输出表单;

31.软件包含试验程序及结果输出表单;

32.配备电脑及打印机系统。

三、应用价值

墙角火全尺寸试验装置并不适合大批量常规产品筛查，多用于火灾科学研究院、大型检测机构，专门处理小尺寸试验无法下定论的建筑表面装饰材料。很多复合板材、多层构造内饰材料，小样测试无法体现真实燃烧风险，只有通过实体房间火，才能观察材料在真实房间内是否助长火焰蔓延、会不会诱发轰燃、产烟量大小。

依靠整套设备输出的完整数据，科研人员可以开展火灾动力学研究，生产企业也可以用来优化防火构造与阻燃配方，为建筑防火设计、材料风险评估提供贴近现实工况的硬核试验依据，弥补小型燃烧测试和真实火场之间的差距。