CN103398916B - 一种火灾场景中水幕作用下玻璃响应特性实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种火灾场景中水幕作用下玻璃响应特性实验装置，主要由供水系统、水幕喷淋系统、火源模拟系统、控制系统、测量系统和水幕回收系统组成；通过多重调节，可实现模拟火灾发生后不同时间开启水幕对玻璃的保护（破坏）作用、升温过程中不同玻璃类型对冷水冲击反应、玻璃厚度及边缘平整度、遮蔽宽度及遮蔽边框材质、水幕形式、水幕位置、水幕角度、出水压力、水幕喷射流量、喷头种类、单喷头（多喷头）可保护玻璃的最大宽度、模拟火源类型及火源热释放速率和距离等因素的研究，较为全面的考虑火灾场景中水幕作用下玻璃破裂脱落的影响因素。本实验装置中自主设计了水幕产生装置，可形成更均匀的水幕，降低了溅出水比例，提高了水的利用率。

Description

一种火灾场景中水幕作用下玻璃响应特性实验装置

技术领域

本发明属于建筑物在火灾中的安全工程领域，具体涉及一种火灾场景中水幕作用下玻璃响应特性实验装置。

背景技术

在现代建筑中，玻璃的应用越来越广泛，包括门、窗、顶棚、幕墙等部位。目前大部分建筑物内都布置有喷淋设施，当建筑物发生火灾时玻璃在水幕（水喷淋）的作用下可能会保持其完整性，也有可能会因为喷淋开启时间不当导致玻璃受到冷水冲击而破裂脱落，从而形成新的通风口而加剧火势蔓延、影响人员疏散。因此研究火灾场景中水幕（水喷淋）作用下玻璃的响应特性是当前安全工程领域尤其是火灾科学领域的热点之一。

目前几乎尚无自行设计水幕产生装置的试验台，类似实验多以市售喷头代替，难以在玻璃上产生均匀水幕，此类试验台主要是自己设计的试验台，其规格大小不一，一般以大尺寸为主，这类试验台可以改变的试验工况不多，仅能实现少数工况的更换，如玻璃种类、喷头类型等，且绝大部分此类试验台难以完成水幕回收并准确测温的要求。因此，这类试验台难以实现多工况、多因素变化，进行水幕（水喷淋）作用下玻璃响应特性的研究。

当建筑物发生火灾时，建筑物内安装的喷淋设施会开启，研究火灾场景中水幕（水喷淋）作用下玻璃的响应特性，属于建筑物在火灾中的安全工程领域，也是当前火灾科学的热点之一，本发明设计一种火灾场景中水幕（水喷淋）作用下玻璃响应特性实验装置。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种火灾场景中水幕（水喷淋）作用下玻璃响应特性实验装置，该装置能够实现多工况、多因素变化，进行水幕（水喷淋）作用下玻璃响应特性的研究。

本发明为实现其目的所采取的技术方案：

一种火灾场景中水幕（水喷淋）作用下玻璃响应特性实验装置，该装置主体部分采用组装式结构，所述组装式结构包括水幕产生系统、玻璃框架和水幕回收系统，该装置还包括供水系统、测量系统、火源模拟系统、控制系统。所述水幕产生系统包括过渡水槽、过渡水槽进水管、水槽固定支架、旋转支架和保温材料；所述过渡水槽安装在固定支架上，通过旋转支架调节水幕角度；所述玻璃框架通过卡槽和固定螺丝直接安装在集水箱上；所述水幕回收系统包括集水箱、水温传感器、刻度尺和隔热层。

进一步的，所述过渡水槽可以灵活旋转，与玻璃平面之间形成一定角度（0°～90°）的水幕。

进一步的，所述过渡水槽进水管出水口由大小不一，疏密相间的开孔组成，可保证出水速度和水槽中水面平稳。

进一步的，所述过渡水槽出水侧挡板向外倾斜一定角度（20°左右），挡板与导流板之间通过一根钢管焊接在一起，保证水流经导流板形成均匀水幕。

进一步的，所述玻璃框架可通过松紧背面固定玻璃的螺丝灵活更换玻璃厚度，可以通过更换玻璃框架改变玻璃的遮蔽宽度、横向尺寸和框架材质。

进一步的，所述集水箱与玻璃框架连接处为卡槽，如水幕形式为防火分隔型水幕，玻璃框架可在一定范围内（10cm左右）前后移动，可方便调节玻璃平面与防火分隔型水幕的距离。

进一步的，所述水幕回收装置可以通过刻度尺直接读取实验过程中回收的水量，可通过水温传感器准确记录回收水温。

进一步的，所述供水系统包括水源、水箱、连接管路、变频水泵；所述变频水泵可满足实验中足够范围内水幕流量要求，所述水箱尺寸可满足在无外接水源的情况下为系统正常供水30分钟以上。

进一步的，所述测量系统包括水温表、涡轮流量计、指针式压力表、质量损失天平、热流传感器、水温传感器、感温应变片及摄像机等，所述涡轮流量计可记录流经管路的瞬时流量和累计流量，所述质量损失天平可记录燃料的质量变化曲线。

进一步的，所述摄像机可为高速摄像仪，亦可为普通摄像机。

本发明的原理在于：

本发明公开一种火灾场景中水幕（水喷淋）作用下玻璃响应特性实验装置，主要由供水系统、水幕喷淋系统、火源模拟系统、控制系统、测量系统和水幕回收系统组成。通过多重调节，可实现模拟火灾发生后不同时间开启水幕对玻璃的保护（破坏）作用、升温过程中不同玻璃类型对冷水冲击反应、玻璃厚度及边缘平整度、遮蔽宽度及遮蔽边框材质、水幕形式（包括防护冷却型水幕和防火分隔型水幕）、水幕位置（向火侧、背火侧或两侧）、水幕角度、出水压力、水幕喷射流量、喷头种类（水幕喷头、水喷淋喷头、细水雾喷头）、单喷头（多喷头）可保护玻璃的最大宽度、模拟火源类型（气体火、油池火、均匀辐射板等）及火源热释放速率和距离等因素的研究，较为全面的考虑火灾场景中水幕（水喷淋）作用下玻璃破裂脱落的影响因素。本实验装置中自主设计了水幕产生装置，可形成更均匀地水幕，降低了溅出水比例，提高了水的利用率，同时可以方便的将水幕产生装置更换为其它类型喷头，对比二者的优缺点并对更多影响因素进行研究。本装置克服了其它试验台水幕难以回收的缺陷且便于准确测量回收水温，使计算水幕蒸发及升温吸收的热量及水的利用率成为可能。

本发明与现有技术相比的优点在于：

1、本发明在实验过程中通过多重调节，可实现模拟火灾发生后不同时间开启水幕对玻璃的保护（破坏）作用、升温过程中不同玻璃类型对冷水冲击反应、单喷头（多喷头）可保护玻璃的最大宽度、玻璃厚度及边缘平整度、遮蔽宽度及遮蔽边框材质、水幕形式（包括防护冷却型水幕、防火分隔型水幕）、水幕位置（向火侧、背火侧或两侧都有）、水幕角度、出水压力、水幕喷射流量、喷头种类（水幕喷头、水喷淋喷头或细水雾喷头）、模拟火源类型（气体火、油池火、均匀辐射板等）及火源热释放速率和距离等试验工况的研究，较为全面的考虑火灾场景中水幕（水喷淋）作用下玻璃破裂的影响因素。

2、本实验装置中自主设计了水幕产生装置，可形成更均匀地水幕，降低了溅出水的比例，提高了水的利用率，同时可以方便的将水幕产生装置更换为其它喷头，对比二者的优缺点并对更多影响因素进行研究。

3、本装置克服了其它试验台水幕难以回收的缺陷且便于准确测量回收水温，使计算水幕蒸发及升温吸收的热量及水的利用率成为可能。

附图说明：

下面结合附图对本发明作进一步描述。

图1为发明整体示意图。

图中：1为水源，2为水箱，3为水箱运动轮，4为水箱进水阀，5为水箱排污阀，6为水箱盖，7为水温表，8为连接管路，9为流量控制阀，10为变频水泵，11为变频水泵控制柜，12为涡轮流量计，13为指针式压力表，14为进水口，15为过渡水槽，16为过渡水槽进水管结构，17为过渡水槽进水管出水口，18为旋转支架，19为过渡水槽固定支架，20为保温材料，21为玻璃框架，22为玻璃，23为玻璃框架固定卡槽，24为集水箱，25为水温传感器，26为刻度尺，27为集水箱隔热层，28为集水箱运动轮，29为集水箱排水阀，30为木质底座，31为质量天平，32为防火棉，33为油盆，34为热流传感器，35为摄像机。

图2为水幕产生系统、玻璃框架及水幕回收系统主视图。

图中：14为进水口，15为过渡水槽，15-1为过渡水槽导流板，16为过渡水槽进水管结构，17为过渡水槽进水管出水口，18为旋转支架，19为过渡水槽固定支架，21为玻璃框架，21-1为玻璃框架支架，21-2为玻璃固定螺丝，22为玻璃，23为玻璃框架固定卡槽，24为集水箱，25-1为水温传感器固定孔，26为刻度尺，28为集水箱运动轮，29为集水箱排水阀。

图3为压力0.1MPa，流量0.88m³/h条件下防护冷却型水幕效果及水幕回收情况实物示意图（从向火面一侧拍摄）。

图4为图3所述工况下涡轮流量计示数（0.88312为瞬时流量，0.45为累计流量，单位均为m³/h）。

图5为图3所述工况下指针式压力表示数（0.1MPa工况下示数）。

图6（a）为标准水幕喷头所形成的水幕示意图；图6（b）为本发明所设计水幕装置所形成的水幕示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步描述。如图1所示，本发明主体采用组装式结构：水幕产生系统和玻璃框架21均通过固定螺丝安装在底部装有活动轮28的集水箱24上，缩小了整个实验装置所占空间。

水幕产生系统主要包括过渡水槽15、过渡水槽进水管16、旋转支架18、固定支架19和保温材料20。过渡水槽固定支架19直接通过固定螺丝安装在集水箱24上，旋转支架18焊接在固定支架19上，过渡水槽15则固定在固定支架19上，通过旋转支架18调节水幕角度。过渡水槽进水管出水口17由数个大小不一、疏密相间的开孔组成，各开孔面积之和约为进水管横截面积的5倍，可保证出水速度和过渡水槽内水面平稳。过渡水槽安装在玻璃向火侧，可实现全部两种不同功能的水幕形式：防护冷却型水幕和防火分隔型水幕。保温材料20可保证水幕初始水温与水箱2中水温一致而不至于受火源影响升温。水幕出水流量和压力可通过变频水泵10调节，其中当水幕形式为防护冷却型水幕时，水幕喷射到玻璃上的角度可以实现0°到90°之间调整；当水幕形式为防火分隔型水幕时，可以通过旋转过渡水槽改变过渡水槽导流板15-1与玻璃22之间夹角从而改变水幕与玻璃之间的距离，也可以通过前后移动玻璃框架21的固定螺丝在卡槽23中的位置实现此要求。实验过程中可以方便的将过渡水槽15更换为水幕喷头、水喷淋喷头或细水雾喷头，从而研究火灾中各种喷头对玻璃的保护作用。通过改变玻璃尺寸，也可以研究单喷头（多喷头）可以保护的玻璃最大宽度。

待测玻璃22即安装在玻璃框架21上，玻璃通过框架背面的固定螺丝21-2固定，玻璃边缘与框架之间的空隙用石膏（石膏粉兑水）填充。玻璃框架21通过固定支架21-1加固。可以通过更换玻璃框架改变玻璃边缘遮蔽宽度、边框材质和玻璃横向尺寸，本例中边框遮蔽宽度暂选用0cm、1mm、2mm、3cm、4cm五种宽度（根据需要可定做更多），边框材质暂选用不锈钢框架、木质框架和铝合金框架，玻璃尺寸暂选用400mm×600mm、600mm×600mm、800mm×600mm、1000mm×600mm、1200mm×600mm五种。可以通过松紧玻璃框架后面的固定螺丝21-2改变玻璃厚度（0～30mm）。

水幕回收系统主要包括集水箱24（带运动轮28和刻度尺26）、水温传感器25和隔热层27。水幕从玻璃上流下直接流到集水箱24中，在集水箱远离火源一侧均匀布置数支水温传感器25，水温传感器感温部分距集水箱24底面2mm左右，水幕一旦流到水箱中，温度传感器便会通过数据采集仪记录下水温，从而为计算水幕蒸发及升温吸收的热量提供数据。可以通过刻度尺26读取回收的水量，通过与涡轮流量计12记录的数据对比可以计算水的蒸发率及水的利用率。隔热层27可保证集水箱箱体及其中的回收水温度不会受火源影响。

火源模拟系统由油盆33中加入燃料产生，燃料可以为正庚烷、己烷、柴油等，火源功率视油盆尺寸而定。通过改变油盆中心与玻璃之间的距离可研究火源距离对玻璃破裂脱落的影响。

测量系统主要由水温表、铁架台、涡轮流量计、指针式压力表、质量损失天平、热流传感器、贴片式热电偶、水温传感器、感温应变片、摄像机（高速摄像仪）等组成。水温表探头布置在水箱中，用于读取实验用水初始水温。贴片式热电偶通过隔辐射耐高温防水铝箔胶带固定在玻璃向火面和背火面待测位置。热流传感器通过铁架台固定在距玻璃背火面一定距离的位置，高度与玻璃中心点平齐。高温应变片布置在玻璃表面待测位置。摄像机（高速摄像仪）布置在玻璃背火侧，从玻璃背火面进行拍摄。质量损失天平放在油盆下面，中间隔一层防火棉，可记录燃料燃烧过程中质量损失情况。

控制系统主要包括变频水泵控制柜11，控制柜内部由变频器，控制器，接触器等组成，实验前设定压力值，控制器接收压力信号后通过变频器输出给水泵，实现不同压力要求。接触器可控制水泵开启与关闭。

实验用水从水源1经管路通过水箱进水阀4进入水箱2，然后经连接管路8由变频水泵10抽至水幕产生装置后流到玻璃22上，进水口14之前管路安装有涡轮流量计和指针式压力表，可准确记录管路中的瞬时流量、累计流量和出水压力。实验前可提前开启水源将水箱中放满水，水箱容量按照最新《自动喷水灭火系统设计规范》中要求可满足在无外接水源的情况下为系统正常供水30min以上。

实验装置主体部分包括水幕产生装置、水箱、玻璃框架、集水箱等内外表面均涂有耐高温防水涂料。

实施例1：

研究玻璃22在不同压力水幕保护下破裂脱落情况。各参数确定为：玻璃22为普通浮法玻璃，尺寸为600mm×600mm，厚度为6mm，玻璃边缘进行磨边处理；玻璃框架21材质为不锈钢，厚度为1.5mm，边缘遮蔽宽度为20mm；玻璃22通过框架21后面的固定螺丝21-2固定，玻璃边缘与框架之间空隙用石膏填充。火源距离为油盆中心距玻璃向火面1m，燃料为正庚烷，油盆尺寸为300mm×300mm，火焰稳定后热释放速率约为120kW；在点火5分钟后开启水泵10，供水管道内压力为0.1MPa(或0.2MPa、0.3MPa)，只在玻璃向火面施加水幕。

首先将玻璃22安装在玻璃框架21上，用螺丝21-2固定住玻璃背面，然后在玻璃与框架边缘均匀填充石膏。在玻璃22表面布置贴片式热电偶和高温应变片，将水温传感器25布置在集水箱24上预留的位置25-1处，检查热电偶和水温传感器是否工作正常。开启水源1待水箱2中水位达到水箱高度三分之二后可关闭水源开关。连接质量天平到计算机，向油盆中倒入2㎏正庚烷，对质量天平进行校零。将热流传感器34固定到铁架台上，调节铁架台高度使热流计探头与玻璃中心平齐，移动铁架台使热流计探头与玻璃的水平距离为10cm。布置摄像机，调节焦距使玻璃平面可以被完整拍摄。设定变频水泵控制柜11使管路压力为0.1MPa。点燃火源，并同时开启数据采集仪和质量天平连接的计算机程序。根据实验方案，点火5分钟后开启水幕。

实验中能够直接测得待测玻璃22表面各测点温度曲线、玻璃22破裂时间、脱落时间、玻璃22表面的应变和观测到玻璃22的破裂全过程以及实验所用累计水量、管路水压、回收水量、回收水温曲线和燃料的质量变化曲线，进而分析水幕出水压力对玻璃破裂脱落的影响。

实验结束后，关闭各类测量仪器和控制仪器，切断电源、水源。

实施例2：

研究点火后不同时间开启水幕玻璃22的响应特性。各参数确定为：玻璃22为普通钢化玻璃，尺寸为600mm×600mm，厚度为6mm，玻璃边缘钢化前进行磨边处理；玻璃框架21材质为不锈钢，厚度为1.5mm，边缘遮蔽宽度为10mm；玻璃22通过框架21后面的固定螺丝21-2固定，边缘空隙用胶条填充，胶条宽度为2.5mm。火源距离为油盆中心距玻璃向火面75cm，燃料为正庚烷，油盆尺寸为500mm×500mm，火焰稳定后热释放速率约为200kW；共进行7组实验，前5组分别在点火后0min、3min、6min、9min、12min后开启水泵10，只在玻璃向火面施加防护冷却型水幕；后两组在点火0min和9min后施加防火分隔型水幕。供水管道内水压均为0.1MPa。

通过下面实验方案开始实验。将玻璃22安装在玻璃框架21上，用螺丝21-2固定住玻璃背面，然后在玻璃与框架边缘均匀填充胶条。在玻璃22表面布置贴片式热电偶和高温应变片，将水温传感器25布置在集水箱24上预留的位置25-1处，检查热电偶和水温传感器是否正常工作。开启水源1待水箱2中水位达到水箱高度三分之二后可关闭水源开关。连接质量天平到计算机，向油盆中倒入3㎏正庚烷，对质量天平进行校零。将热流传感器34固定到铁架台上，调节铁架台高度使热流传感器探头与玻璃中心平齐，移动铁架台使热流计探头与玻璃的水平距离为10cm。布置摄像机，调节焦距使玻璃平面可以被完整拍摄。设定变频水泵控制柜11使管路压力为0.1MPa。点燃火源，并同时开启数据采集仪、动态应变仪和质量天平连接的计算机程序。根据实验方案，开展所有7组实验。

实验中能够直接测得待测玻璃22表面各测点温度曲线、玻璃22破裂时间、脱落时间、玻璃22表面的应变和观测到玻璃22的破裂全过程以及实验所用累计水量、管路水压、回收水量、回收水温曲线和燃料的质量变化曲线，进而分析水幕开启时间对玻璃破裂脱落的影响。

实验结束后，关闭各类测量仪器和控制仪器，切断电源、水源。

图3为压力0.1MPa，流量0.88m³/h条件下防护冷却型水幕效果及水幕回收情况实物示意图（从向火面一侧拍摄）。从图中可以看出绝大部分玻璃表面水幕都可以均匀的覆盖，而且可以通过调节出水压力和流量使水幕覆盖面积更广且更均匀；水幕几乎没有溅出，除去蒸发掉的水以外几乎都沿着玻璃表面流下，这部分水会吸收大量热量并隔绝大部分热辐射，是对玻璃起保护作用的主要因素；水幕从玻璃流下后立即流入集水箱并进行水温测量，保证实验数据的准确可靠，回收水温是进行后续计算的一个重要参数，能准确测量回收水温也是本装置的主要创新点之一。图4为图3所述工况下涡轮流量计示数（0.88312为瞬时流量，0.45为累计流量，单位均为m³/h）。图5为图3所述工况下指针式压力表示数（0.1MPa工况下示数）。根据中国最新颁布的《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001(2005修改版)中的相关规定，对于防护冷却型水幕喷水强度为0.5L/(s·m)，喷头工作压力为0.1MPa；对于防火分隔型水幕喷水强度为2L/(s·m)，喷头工作压力为0.1MPa。结合本例，玻璃平面尺寸为0.6×0.6m²，则对于0.6m宽的玻璃按照设计规范中的要求对于防护冷却型水幕喷水强度约为1.0m³/h，喷头工作压力为0.1MPa，与实际情况（压力0.1MPa，流量0.88m³/h）非常接近，而且可以围绕设计规范中要求的标准值在一定范围内上下浮动。所以本设计虽然不是标准化生产，但可以较好地满足设计规范中的相关要求和标准，所以极有可能对窗玻璃喷水灭火保护设计具有一定借鉴或参考意义。

目前普通市售水幕喷头很少有专门用于保护窗玻璃的，主要是因为此类喷头规格参数已形成标准，与玻璃尺寸难以匹配，所以不能在玻璃上形成比较理想的水幕。窗玻璃喷头可以形成较均匀的水幕，但其流量系数一般非常大（标准窗玻璃喷头的流量系数k=80），只能保护大尺寸玻璃，难以进行小尺寸实验，大尺寸实验一般可以改变的因素相对比较少，只能就其中的一两个影响因素进行研究（如玻璃厚度、出水流量等），所以不可能对火灾场景中水幕（喷淋）作用下玻璃响应特性进行全面综合的实验研究；而且我国几乎没有窗玻璃喷头生产厂家，进口产品价格昂贵，所以窗玻璃喷头在我国大陆的实际应用并不广泛。图6（a）为标准水幕喷头（ZSTMA系列）所形成的水幕示意图；图6（b）为本发明所设计水幕装置所形成的水幕示意图。显而易见，普通标准水幕喷头难以保护整块玻璃，尤其是玻璃上面两个角的位置基本没有水幕覆盖；但本发明设计的水幕装置却可以使水幕覆盖整块玻璃，所以玻璃不会因升温不均匀存在温差而破裂。综上所述，本装置组装灵活方便，玻璃尺寸相对较小，但宽度方向又可以在一定范围内自由改变，所以可以研究几乎所有水幕（喷淋）作用下对玻璃破裂有影响的因素。

本装置的一些硬件设施可以进行简单改造就可以开展更多实验。

可以改变热载荷的方式进行实验，如改油池为气瓶就可进行气体火焰实验，也可将油池改为均匀辐射板或固体可燃物等。

实验的水幕喷淋可以进行改造，可将过渡水槽改为水幕喷头、水喷淋喷头或细水雾喷头，可以模拟建筑物火灾中喷头对玻璃破裂脱落的影响。也可将水幕出水口加以改造，连接一个（数个）三通并布置保护侧墙和屋顶的喷头，可模拟玻璃、屋顶、侧墙同时受到喷淋保护时的火灾场景。

据调查，我国目前建筑物内安装专门用于保护玻璃的窗玻璃喷头很少，但绝大部分新型建筑尤其是高层建筑顶棚一般都安装有喷淋设施，火灾发生时这些喷头会在达到预设的温度（一般为68℃）时开启，但如果火源距离喷头较远或距玻璃较近，那么喷头就难以在玻璃达到临界温度（玻璃能够承受冷水冲击的最高温度，达到此温度以后开启水喷淋会起反作用）前及时开启，当喷淋开启后玻璃受到冷水的冲击迅速破裂脱落，形成新的通风口，加剧火势蔓延。鉴于此，本发明可以稍加改进就可以解决这一难题。首先在玻璃表面安装一个温度传感器和一个烟雾感应器，当温度持续上升且感应到烟雾之后温度接收装置会做出判断，考虑到传感器的灵敏性和各种非火灾引起的温度上升等因素，温度接收装置接收温度信号后会由一个程序进行判断，该程序同时可以控制过渡水槽旋转支架，当玻璃表面温度低于临界温度(根据玻璃类型预设)时旋转支架不动作且水泵启动开始喷水，此时形成防护冷却型水幕；当玻璃表面温度高于临界温度时旋转支架动作（旋转支架旋转一定角度，过渡水槽导流板与玻璃平面之间角度改变，使得水幕在玻璃向火面一侧距离玻璃一定距离形成水幕）且水泵启动开始喷水，此时形成防火分隔型水幕，这样水幕不会直接接触玻璃不致使玻璃因突然受到冷水冲击而破裂脱落，但又可以起到阻止火势蔓延和隔绝热辐射的作用。

本发明未详细公开的部分属于本领域的公知技术。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (3)

1.一种火灾场景中水幕作用下玻璃响应特性实验装置，其特征在于，该装置主体部分采用组装式结构，所述组装式结构包括水幕产生系统、玻璃框架和水幕回收系统，该装置还包括供水系统、测量系统、火源模拟系统、控制系统，所述水幕产生系统包括过渡水槽(15)、过渡水槽进水管(16)、旋转支架(18)、水槽固定支架(19)和保温材料(20)；所述过渡水槽(15)安装在固定支架(19)上，通过旋转支架(18)调节水幕角度；所述玻璃框架(21)通过卡槽(23)和固定螺丝直接安装在集水箱(24)上；所述水幕回收系统包括集水箱(24)、水温传感器(25)、刻度尺(26)和隔热层(27)；

所述过渡水槽(15)可以通过旋转支架(18)灵活旋转，与玻璃平面形成0°～90°的水幕；所述过渡水槽进水管出水口(17)由大小不一，疏密相间的开孔组成，可保证出水速度和水槽中水面平稳；

所述过渡水槽(15)出水侧挡板向外倾斜20°左右，挡板与导流板(15-1)之间通过一根空心圆柱形钢管焊接在一起，保证水流经导流板形成均匀水幕；

所述玻璃框架(21)通过松紧背面固定玻璃的螺丝(21-2)灵活更换玻璃厚度，通过更换玻璃框架改变玻璃的遮蔽宽度、横向尺寸和框架材质；玻璃边缘与框架之间空隙用胶条或石膏填充，起到限制玻璃受热膨胀的作用；

所述集水箱(24)与玻璃框架(21)连接处为卡槽(23)，如水幕形式为防火分隔型水幕，玻璃框架在10cm前后移动，可方便调节玻璃平面与防火分隔型水幕之间的距离；

所述水幕回收系统通过刻度尺(26)直接读取实验过程中回收的水量，通过水温传感器(25)准确记录回收水的温度；

所述供水系统包括水源(1)、水箱(2)、连接管路(8)、变频水泵(10)；所述变频水泵满足实验中足够范围内水幕流量要求，所述水箱尺寸满足在无外接水源的情况下为系统正常供水30分钟以上。

2.如权利要求1所述一种火灾场景中水幕作用下玻璃响应特性实验装置，其特征在于，所述测量系统包括水温表(7)、涡轮流量计(12)、指针式压力表(13)、所述的水温传感器(25)、质量损失天平(31)、热流传感器(34)、摄像机(35)及高温应变片，所述涡轮流量计记录流经管路的瞬时流量和累计流量，所述质量损失天平记录燃料的质量变化曲线。

3.如权利要求2所述一种火灾场景中水幕作用下玻璃响应特性实验装置，其特征在于，所述摄像机(35)为高速摄像仪或普通摄像机。