门和卷帘耐火试验装置的设计与开发

摘要

建筑火灾是火灾发生形式的一种，相对于其他火灾形式，建筑火灾的发生对人民群众的生命和财产安全威胁程度更为严重。一旦发生建筑火灾，建筑构件的耐火性能的好坏直接决定了火灾对生命财产的损害程度，防火门和卷帘作为建筑构件中重要的防火分区显得尤为重要。因此，为了研究不同种类的防火门和卷帘在火灾中的耐火性能，有必要制定一套门和卷帘耐火试验方法对防火门和卷帘在明火的作用下耐火性能进行模拟测试。对于该试验方法，各国均颁布了自己国家的耐火试验方法，而在北美地区应用较为广泛的标准是UL10C《门组件的正压力火灾试验》标准，本课题设计并开发的门和卷帘耐火试验装置就是以该标准为理论依据的。
　　首先，本文阐述了门和卷帘耐火试验设备国内外研究现状，并介绍了耐火试验装置设计过程中的难点炉温控制方法的研究。接着，本文详细讲述了耐火试验炉炉体的设计、UL10C标准规定的耐火试验方法细节，以及在此基础上提出了耐火性能分级方法。
　　其次，本文详细描述了门和卷帘耐火试验测控系统的组成。燃料供应与燃烧控制系统中介绍了整个试验过程燃料消耗量的计算过程，以及完成燃烧控制所需要的设备；数据测量系统硬件选型中讲述了试验过程中采集试验数据所需的传感器的类型及型号；数据测控系统的设计中描述了基于RS485总线的数据采集与控制方案。
　　在所有硬件平台搭建完毕的基础上，本课题接下来需要解决的就足通过何种控制方法能够使在该试验平台上完成的试验过程中的炉内温度满足标准要求。因此，本文重点对耐火试验的温度智能控制方法作了详细阐述，提出了采用模糊控制算法的方案。同时，本文还介绍了基于C++ Builder的耐火试验软件平台的设计以及RS485数据通信的实现。
　　最后，本文还对门和卷帘耐火试验装置作了测试试验。试验表明，该试验装置的温度、压力等各项性能指标均满足标准中的要求。同时，如期完成了对超大屏蔽门的耐火试验，试验效果良好。