一種住宅廚房集中排煙排氣系統的測試平臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種住宅廚房集中排煙排氣系統的測試平臺，搭建在超高層建筑實驗塔上，包括多層沿豎直方向依次搭建的廚房煙道實驗間、數據采集儀及上位機，每個廚房煙道實驗間內安裝有排煙排氣道及吸油煙機，每個排煙排氣道首尾依次相連，該吸油煙機通過排風管與該排煙排氣道相通；每個廚房煙道實驗間均分別設有第一測試點、第二測試點及第三測試點；該第一測試點、該第二測試點及該第三測試點均安裝有風壓傳感器及風速計；該吸油煙機、該風壓傳感器及該風速計均與該數據采集儀相連，并通過該數據采集儀與該上位機相連。本實用新型最大程度地模擬實際工程中排煙排氣系統的運行狀況，更準確地測試系統的各項性能指標。
【專利說明】一種住宅廚房集中排煙排氣系統的測試平臺
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及住宅建筑排氣通風領域，特別是涉及一種住宅廚房集中排煙排氣系統的測試平臺。
【背景技術】
[0002]當前，隨著讓人們生活水平的提高自我保健意識的增強以及環保意識的要求，有效而迅速地排除住宅內受污染的空氣是改善居室通風質量的重要保證。廚房是住宅的重要組成部分，也是各種生活設備污染物最集中的區域。近年來，隨著住宅建筑從單層到多層、從多層到高層甚至超高層的發展，住宅建筑的廚房對居住環境造成較大的污染，歷來是居室通風設計中的重點。高層住宅中普遍使用集中式排煙道進行廚房排煙排氣，在集中式排煙排氣系統投入實際使用之前需要在測試平臺上對其進行性能模擬測試，通過采集排煙排氣系統在不同使用工況下的風壓風量，來測試評價排煙排氣系統的排煙排氣能力，減少排煙不暢、倒灌、串煙串味問題的發生。另外在測試平臺上對不同類型的排煙排氣道的尺寸、吸油煙機的性能、止逆閥、排風帽等構造進行一系列的實際模擬測試，通過測試結果判定是否符合實際住宅應用，能減少因產品不合格或設計不合理等產生的排煙不暢、煙氣倒灌、串煙串味等問題的發生。現有的排煙排氣系統性能測試平臺，如圖1所示，由于實驗場所的限制，一般采用將排煙排氣道進行橫向放置，然后采集系統在不同工況下內部的風壓風量等數據，研究整個系統的排煙能力和防倒灌、防串煙效果，但因為將原本豎向搭建的煙道改成了橫向布置會導致其內部的氣體流態與實際的豎向煙道內的氣體流態產生一定的差異，一定程度上影響了采集數據的準確性，不能真實模擬和反映實際工程中排煙氣道內空氣的流態，測試結果往往不準確。
實用新型內容
[0003]本實用新型主要解決的技術問題是現有橫向布置的排煙排氣系統性能測試平臺采集的各項測試數據不準確，不能準確模擬實際工程中廚房集中排煙排氣系統的真實運行狀況，提供一種住宅廚房集中排煙排氣系統的測試平臺，能夠有效解決上述技術問題。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是:提供一種住宅廚房集中排煙排氣系統的測試平臺，搭建在超高層建筑實驗塔上，所述測試平臺包括多層沿豎直方向依次搭建的廚房煙道實驗間、數據采集儀及上位機，每個所述廚房煙道實驗間內安裝有排煙排氣道及吸油煙機，每個所述排煙排氣道首尾依次相連，所述吸油煙機通過排風管與所述排煙排氣道相通；其中，每個所述廚房煙道實驗間均分別設有第一測試點、第二測試點及第三測試點；所述第一測試點位于所述排風管直管段的中部，所述第一測試點到所述排風管直管段兩端的距離均大于所述排風管直徑長度的兩倍，所述第二測試點設于所述排煙排氣道上且與所述排風管相交匯，所述第三測試點設于所述排煙排氣道上并位于所述第二測試點之下，所述第三測試點距離所在層的所述排煙排氣道的底部距離為所述廚房煙道實驗間高度的一半；所述第一測試點、所述第二測試點及所述第三測試點均安裝有風壓傳感器及風速計，用于測量風壓和風速；所述吸油煙機、所述風壓傳感器及所述風速計均與所述數據采集儀相連，并通過所述數據采集儀與所述上位機相連。
[0005]優選地，位于底層、中層及頂層的所述廚房煙道實驗間內的所述第三測試點進一步安裝有溫度傳感器及露點傳感器，所述溫度傳感器及所述露點傳感器均與所述數據采集儀相連，用于監測所述排煙排氣道內部的溫度和露點，防止所述風速計探頭出現結露影響測試精度。
[0006]優選地，所述排風管與所述排煙排氣道的交匯處進一步設有煙道止逆閥。
[0007]優選地，所述排煙排氣道由可變截面的支架拼接而成，用于安裝不同截面尺寸的所述排煙排氣道。
[0008]優選地，所述廚房煙道實驗間進一步在水平和豎直方向上設有導軌支架，所述吸油煙機滑動連接于所述導軌支架上，從而實現在水平和豎直方向上的移動。
[0009]優選地，所述廚房煙道實驗間的高度為3m ;所述第二測試點距離所在層的所述排煙排氣道的底部距離為2.3m，所述第三測試點距離所在層的所述排煙排氣道的底部距離為1.5m。
[0010]優選地，頂層的所述排煙排氣道的頂部設有第四測試點，所述第四測試點安裝有風速計，用于測量所述排煙排氣道的煙道出口的風速。
[0011]優選地，所述第四測試點距離所述排煙排氣道的煙道出口距離為0.lm，距離所在層的所述廚房煙道實驗間的頂部距離為1.4m。
[0012]本實用新型的有益效果是:區別于現有技術的情況，本實用新型通過等比例豎向搭建廚房煙道實驗間及排煙排氣道，并在每層廚房煙道實驗間內分別選取三個不同的測試點測試風速和風壓，對位于頂層的排煙排氣道上處的第四測試點測試風速，同時在底層、中層及頂層的廚房煙道實驗間設置測試點測試排煙排氣道內部的溫度和露點，并通過數據采集儀將采集的風速、風壓、溫度及露點等數據傳送給上位機，經上位機軟件分析數值數據來評估排煙排氣道的性能。本實用新型最大程度地模擬實際工程中排煙排氣系統的運行狀況，更準確的測試廚房排煙排氣系統的各項性能指標以提高排煙排氣系統的排煙能力和防倒灌防串煙效果，為之后的設計工作提供準確的數據支持，提高了排煙排氣系統的設計合理性，保證了室內的空氣衛生質量。本實用新型為產品的測試和研發提供了科學先進的平臺，既能用于不同類型排煙排氣道的性能測試，也能用于不同吸油煙機、止逆閥、排風帽等構件的性能測試。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是現有技術中住宅廚房集中排煙排氣測試系統的結構示意圖；
[0014]圖2是本實用新型住宅廚房集中排煙排氣系統的測試平臺的結構示意圖；
[0015]圖3是圖2中廚房煙道實驗間的結構示意圖；
[0016]圖4是本實用新型住宅廚房集中排煙排氣系統的測試平臺的測試方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0017]請參閱圖2，本實用新型提供一種住宅廚房集中排煙排氣系統的測試平臺，搭建在超高層建筑實驗塔(圖中未畫出)上，測試平臺包括多層沿豎直方向依次搭建的廚房煙道實驗間1、數據采集儀2及上位機3，每個廚房煙道實驗間對應樓房的一個樓層，廚房煙道實驗間I的高度為3m，與實際樓層的高度相當，在本實用新型實施例中，廚房煙道實驗間I共有33個，對應33個樓層。廚房煙道實驗間I內安裝有排煙排氣道4及吸油煙機5。排煙排氣道4由可變截面的支架拼接而成，用于安裝不同截面尺寸的排煙排氣道4，可根據測試需要自由改變截面尺寸，方便測試不同截面尺寸的排煙排氣道4。每個排煙排氣道4首尾依次相連，組成住宅廚房集中排煙排氣系統的主煙道，豎直貫穿于每一層廚房煙道實驗間1，主煙道的開口端高于樓房頂部并與大氣相通。在每一層廚房煙道實驗間I內，在水平和豎直方向上設有導軌支架(圖中未畫出)，吸油煙機5滑動連接于導軌支架上，從而實現在水平和豎直方向上的移動。吸油煙機5通過排風管501與排煙排氣道4相通，在本實用新型中，吸油煙機5的最大靜壓> 300 Pa，最大風量為1000?1200 m3/h (根據排煙排氣道具體條件配置)。吸油煙機5的控制開關通過控制器模塊與上位機3相連，上位機3控制每個廚房煙道實驗間I內的吸油煙機5的開啟和關閉。另外，排風管501與排煙排氣道4的交匯處進一步設有煙道止逆閥(圖中未畫出)，可有效阻止排煙排氣道4內的煙氣回灌，并且能阻止火災通過排風管501向室內蔓延。
[0018]如圖3所示，每個廚房煙道實驗間I均分別設有第一測試點A、第二測試點B及第三測試點C ;第一測試點A位于排風管501直管段的中部，第二測試點B設于排煙排氣道4上且與排風管501相交匯，第三測試點C設于排煙排氣道4上并位于第二測試點B之下，第三測試C點距離所在層的排煙排氣道4的底部距離為廚房煙道實驗間I高度的一半。其中，第一測試點A到排風管501直管段兩端的距離均大于排風管501直徑長度的兩倍，第二測試點B距離所在層的排煙排氣道4的底部距離為2.3m。第三測試點C距離所在層的排煙排氣道4的底部距離為1.5m。第一測試點A、第二測試點B及第三測試點C均安裝有風壓傳感器(圖中未畫出)及風速計(圖中未畫出)，用于測量風壓和風速。
[0019]另外，如圖2所示，頂層的排煙排氣道4的頂部設有第四測試點D，第四測試點D安裝有風速計(圖中未畫出)，用于測量排煙排氣道4的煙道出口的風速，以計算排煙排氣道4的排風量。其中，第四測試點D距離排煙排氣道4的煙道出口距離為0.lm，距離所在層的廚房煙道實驗間I的頂部距離為1.4m。
[0020]在本實用新型中，風壓傳感器的測量范圍為_50(T+500Pa，測量精度為0.25%F.S.，風速計測量范圍為(T20m/s，測量精度為3%，測桿長度為350mm(排煙排氣道用)及200mm(排風管用)。吸油煙機5、風壓傳感器及風速計均與數據采集儀2相連，并通過數據采集儀2與上位機3相連。位于底層、中層及頂層的廚房煙道實驗間I內的第三測試點C安裝有溫度傳感器(圖中未畫出)及露點傳感器(圖中未畫出)，在本實用新型實施例中，1F、15F及33F的廚房煙道實驗間I內的第三點測試點C安裝有溫度傳感器及露點傳感器。溫度傳感器及露點傳感器均與數據采集儀2相連，用于監測排煙排氣道4內部的溫度和露點，防止風速計探頭出現結露影響測試精度。在本實用新型中，溫度傳感器的測量范圍為-2(T+50°C，測量精度為±0.5°C，露點傳感器的測量范圍為(T40°C，測量精度為2%F.S.，響應時間為小于10s。數據采集儀2有充足覆蓋要求讀數點位的通道，且至少有10個余量，數據采集和存儲周期為20Hz或50ms每次,最高可達20ms每次。
[0021]請進一步參閱圖2及圖4，本實用新型還提供一種上述住宅廚房集中排煙排氣系統的測試平臺的測試方法，包括以下步驟:
[0022]S0:測試平臺處于基準工況(全部停機)，對每個廚房煙道實驗間I內的第一測試點A、第二測試點B、第三測試點C兩次測量靜壓，每次測量時間持續1min ;同時，在保證排煙排氣道4的內部溫度高于露點的前提下，檢測場地的環境風速、環境溫度及環境濕度；當實際工況的各類指標滿足相應測試條件時，進入步驟SI，否則重新測試實際工況；
[0023]其中，在步驟SO中，當第一測試點A、第二測試點B、第三測試點C兩次測量靜壓結果的差值彡5Pa，場地環境風速彡3m/s，檢測環境溫度為5°C?35°C，檢測環境濕度彡85%時，即表示此時測試平臺滿足測試條件，進入步驟SI。
[0024]S1:在上位機3上預設吸油煙機5的開機率及相應的廚房煙道實驗間I所在的樓層，設定好相應工況參數后開啟吸油煙機5，待吸油煙機5持續運行Γ2π?η，直到排煙排氣道4內部的風場趨于穩定；
[0025]其中，在步驟SI中，根據不同的測試工況，吸油煙機5共有100%、
[0026]82%,70%及60%四種開機率，其中在82%、70%及60%開機率下，吸油煙機5采取均勻分布和全集中于底層(最不利工況)兩種分布狀態。
[0027]S2:開啟數據采集儀2采集每個廚房煙道實驗間I內的第一測試點Α、第二測試點B、第三測試點C的風速和靜壓以及頂層排煙排氣道4上的第四測試點D的風速等數據，每種工況的采集時間為5?1min ；
[0028]S3:數據采集儀2將采集的各項數據傳送給上位機3，由上位機3自動計算每個廚房煙道實驗間I內的第一測試點Α、第二測試點B、第三測試點C的風速和靜壓的平均值以及第四測試點D的風速的平均值，并由此計算相應測試點的風量和全壓。
[0029]在上述步驟S3中，風量的計算公式為
[0030]Q=V.Α,
[0031]其中，Q—風量(m3/h);
[0032]V—風速(m/s)；
[0033]A—測點處的橫截面積(m2);
[0034]所述全壓的計算公式為
[0035]P= Pd+Ps
[0036]其中，P—全壓(Pa);
[0037]Pd—動壓(Pa);
[0038]Ps—靜壓(Pa);
[0039]其中，Pd=0.5.P.V；
[0040]Pd—動壓(Pa);
[0041]P—空氣密度(kg/m3)；
[0042]V一風速(m/s)。
[0043]在步驟S3中，由以上公式可以計算得到每個相應測試點的風量和全壓。上位機3通過比較測試系統在不同工況下不同廚房煙道實驗間I內的吸油煙機5排風量和排煙氣道4內風量、全壓、風速的分布，對待測住宅廚房集中排煙排氣系統的性能進行評估，為之后的設計改善工作提供準確的數據支持，以提高排煙排氣系統的排煙能力和防倒灌防串煙效果O
[0044]本實用新型的上位機裝有自主開發的測試軟件，操作人員可在測試軟件中設置實驗的開機工況等必要參數，并可實時查看實時數據變化，及時發現實驗過程中的問題，并設有報警功能，當出現開機故障、儀器結露等問題時測試軟件會及時報警并報告問題。實驗結束后通過測試軟件導出實驗結果數據并繪制結果圖表，并可從歷史查詢中調出之前的實驗存儲數據。
[0045]本實用新型通過等比例豎向搭建廚房煙道實驗間及排煙排氣道，并在每層廚房煙道實驗間內分別選取三個不同的測試點測量測試點處的風速和風壓，對位于頂層的排煙排氣道上處的第四測試點測試風速，同時在底層、中層及頂層的廚房煙道實驗間設置測試點測試排煙排氣道內部的溫度和露點。本實用新型采用改變吸油煙機的開機率和開機分布，測試不同工況下的各層排風量和排煙排氣道內的風壓及風速分布并通過數據采集儀將采集的風速、風壓、溫度及露點等數據傳送給上位機，經上位機軟件比較及分析這些數據來評價被測系統的性能。本實用新型最大程度地模擬實際工程中排煙排氣系統的運行狀況，提高了排煙排氣系統的設計合理性，保證了室內的空氣衛生質量。本實用新型為產品的測試和研發提供了科學先進的平臺，既能用于不同類型排煙排氣道的性能測試，也能用于不同吸油煙機、止逆閥、排風帽等構件的性能測試。
[0046]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
【權利要求】
1.一種住宅廚房集中排煙排氣系統的測試平臺，搭建在超高層建筑實驗塔上，其特征在于，所述測試平臺包括多層沿豎直方向依次搭建的廚房煙道實驗間、數據采集儀、以及上位機，每個所述廚房煙道實驗間內安裝有排煙排氣道及吸油煙機，每個所述排煙排氣道首尾依次相連，所述吸油煙機通過排風管與所述排煙排氣道相通； 其中，每個所述廚房煙道實驗間均分別設有第一測試點、第二測試點及第三測試點；所述第一測試點位于所述排風管直管段的中部，所述第一測試點到所述排風管直管段兩端的距離均大于所述排風管直徑長度的兩倍，所述第二測試點設于所述排煙排氣道上且與所述排風管相交匯，所述第三測試點設于所述排煙排氣道上并位于所述第二測試點之下，所述第三測試點距離所在層的所述排煙排氣道的底部距離為所述廚房煙道實驗間高度的一半；所述第一測試點、所述第二測試點及所述第三測試點均安裝有風壓傳感器及風速計，用于測量風壓和風速；所述吸油煙機、所述風壓傳感器及所述風速計均與所述數據采集儀相連，并通過所述數據采集儀與所述上位機相連。
2.根據權利要求1所述的一種住宅廚房集中排煙排氣系統的測試平臺，其特征在于，位于底層、中層及頂層的所述廚房煙道實驗間內的所述第三測試點進一步安裝有溫度傳感器及露點傳感器，所述溫度傳感器及所述露點傳感器均與所述數據采集儀相連，用于監測所述排煙排氣道內部的溫度和露點，防止所述風速計探頭出現結露影響測試精度。
3.根據權利要求1所述的一種住宅廚房集中排煙排氣系統的測試平臺，其特征在于，所述排風管與所述排煙排氣道的交匯處進一步設有煙道止逆閥。
4.根據權利要求1所述的一種住宅廚房集中排煙排氣系統的測試平臺，其特征在于，所述排煙排氣道由可變截面的支架拼接而成，用于安裝不同截面尺寸的所述排煙排氣道。
5.根據權利要求1所述的一種住宅廚房集中排煙排氣系統的測試平臺，其特征在于，所述廚房煙道實驗間進一步在水平和豎直方向上設有導軌支架，所述吸油煙機滑動連接于所述導軌支架上，從而實現在水平和豎直方向上的移動。
6.根據權利要求1所述的一種住宅廚房集中排煙排氣系統的測試平臺，其特征在于，所述廚房煙道實驗間的高度為3m ;所述第二測試點距離所在層的所述排煙排氣道的底部距離為2.3m，所述第三測試點距離所在層的所述排煙排氣道的底部距離為1.5m。
7.根據權利要求1所述的一種住宅廚房集中排煙排氣系統的測試平臺，其特征在于，頂層的所述排煙排氣道的頂部設有第四測試點，所述第四測試點安裝有風速計，用于測量所述排煙排氣道的煙道出口的風速。
8.根據權利要求7所述的一種住宅廚房集中排煙排氣系統的測試平臺，其特征在于，所述第四測試點距離所述排煙排氣道的煙道出口距離為0.lm，距離所在層的所述廚房煙道實驗間的頂部距離為1.4m。
【文檔編號】G01D21/02GK203940887SQ201420336673
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年6月23日 優先權日:2014年6月23日
【發明者】張哲 , 張磊, 席鵬鴿, 李庚 , 張天 申請人:中國建筑設計研究院, 東莞市萬科建筑技術研究有限公司, 北京建筑大學