CN101553285B - 用于解决贮藏用房失火的天花板专门的干式喷水器系统和方法 - Google Patents

用于解决贮藏用房失火的天花板专门的干式喷水器系统和方法 Download PDF

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Abstract

一种被配置为用尺寸大到足以包围和淹灭失火的喷水器工作区来解决贮藏用房火灾的天花板专门的干式喷水器系统。该系统和方法优选地通过激活一个或多个最初喷水器，延迟流体流到最初激活喷水器以限定的延迟周期允许后续的一个或多个喷水器的热激活以形成优选的喷水器工作区从而提供包围和淹灭效果。该工作区的喷水器优选地被配置成提供充足的流体量和冷却从而用包围和淹灭配置来解决火灾。该限定的延迟周期是具有最大和最小值的限定的周期。优选的喷水器系统适用于保护贮藏商品的失火并提供天花板专门的系统，天花板专门的系统消除或最小化经济上的缺点以及目前干式喷水器系统设计中的设计损失。

Description

用于解决贮藏用房失火的天花板专门的干式喷水器系统和方法
优先权数据和参考引用
本申请要求享有如下专利申请文件的优先权：(i)2005年10月21日提交的美国临时专利申请No.60/728,734；(ii)2006年7月5日提交的美国临时专利申请No.60/818,312；(iii)2006年2月21日提交的美国临时专利申请No.60/744,644，均在本文中以其整体全部引入作为参考。另外在本文中以其整体全部引入作为参考的还有：(i)2006年10月3日提交的发明名称为“SystemandMethodForEvaluationofFluidFlowinaPipingSystem(评价管道系统中流体流动的系统和方法)”，案卷号为S-FB-00091WO(73434-029WO)的PCT国际专利申请所享有的优先权(ii)2005年10月3日提交的美国临时专利申请60/722,401；(iii)2004年9月17日提交的美国专利申请No.10/942,817，被公开为美国专利公开No.2005/0216242，发明名称为“SystemandMethodForEvaluationofFluidFlowinaPipingSystem(评价管道系统中流体流动的系统和方法)”；(iv)TycoFire&BuildingProds.的《SPRINKFDTTMSPRINKCALCTM：SprinkCADStudioUserManual(SPRINKFDTTMSPRINKCALCTM：SprinkCAD工作室用户手册)》(2006年9月)；(v)UnderwritersLaboratories，Inc.(下文中称为“UL”)，《FirePerformanceEvaluationofDry-PipeSprinklerSystemsforProtectionofClassII，IIIandGroupAPlasticCommoditiesUsingK-16.8Sprinkler：TechnicalReportUnderwritersLaboratoriesInc.(使用K-16.8喷水器对II、III类和A组塑料商品进行保护的干管式喷水器系统的消防(fireprotection)性能的评价：技术报告UnderwritersLaboratoriesInc.)方案06NK05814，EX4991forTycoFire&buildingProducts06-02-2006，”(2006)；(vi)TycoFire&BuildingProds.，技术数据表单：TFP370，《QuellTMSystem：PreactionandDryAlternativesForEliminatingIn-RackSprinklers(QuellTM系统：用于去除装在货架上的喷水器的预作用和干式替代物)》(2006年8月Rev.A)；(vii)国家消防协会(NFPA)，NFPA-13StandardfortheInstallationofSprinklerSystem(喷水器系统的安装标准NFPA-13(2002年))(下文中称为“NFPA-13”)；以及(viii)NFPA，NFPA-13StandardfortheInstallationofSprinklerSystems(喷水器系统的安装标准NFPA-13)(2007年)。应该知道，本领域技术人员可以从NFPA-13中将引证文献与喷水器系统安装标准NFPA-13的2007版中的相关表联系起来。
技术领域
本发明一般涉及干式喷水器消防系统及其设计和安装方法。更特别地，本发明提供一种干式喷水器系统，适用于贮藏用房(storageoccupancy)的保护，所述干式喷水器系统运用包围和淹灭效果(surroundanddrowneffect)来解决火灾。本发明还涉及设计和安装这样的系统的方法。
背景技术
干式喷水器系统(Drysprinklersystem)在本领域中是众所周知的。干式喷水器系统包括具有多个喷水器头的喷水器网格(grid)。该喷水器网格经由包含空气或其他气体的流体流动管路(fluidflowline)连接。该流体流动管路被耦合到主水供给阀，主水供给阀可以包括诸如本领域中公知的空气-水比值阀(air-to-waterratiovalve)、雨淋阀(delugevalve)或预作用阀。喷水器头通常包括常闭温度响应阀。当被诸如火等热源充分地加热或触发时，喷水器头的常闭阀打开。打开的喷水器头，单独地或与烟或火指示器结合起来，使得主水供给阀打开，从而允许常用水流入到干式管道喷水网格的流体流动管路中(取代其中的空气)，并且穿过打开的喷水器头来控制火势，减小烟源，和/或最小化由此造成的任何损失。水流经该系统并且从打开的喷水器头(以及随后打开的任何其他喷水器头)流出，直到喷水器头自动关闭为止(前提是自动复位)，或直到水供给被关闭为止。
相反地，湿式管道喷水系统具有预先装满水的流体流动管路。由喷水器头中的阀使水保存在喷水器网格中。喷水器头一打开，喷水器网格中的水就立即从喷水器头中流出。另外，湿式喷水器系统中的主水阀是主截止阀，主截止阀处于常开状态。
有三种干式喷水器系统包含与水或其他流体相对照的空气或气体。这些干式系统包括：干式管道(drypipe)、预作用(preaction)和雨淋系统(delugesystem)。干式管道系统包括充有负压气体的流体流动管道，并且当该干式管道系统检测到火引起的热时，喷水器头打开导致气压减小。所引起的气压的减小激活水供给源并使水进入管道系统，然后通过喷水器头喷出。
在雨淋系统中，流体流动管道保持没有水，使用保持打开的喷水器头，并且运用气动或电动检测器来检测诸如烟或热等火的指示。雨淋系统中的管道网络通常不包括监控空气，而是采用大气压下的空气代替。当气动或电动检测器检测到热时，水供给源就给管道和喷水器头供应水。预作用系统具有无水管道，使用保持关闭的喷水器头，具有监控空气(supervisoryair)，并且运用气动或电动动检测器来检测诸如烟或热等火的指示。只有当该系统检测到火时，水才被引入到管道和喷水器头的另外的干式网络。
当干式管道喷水器系统变“湿”时(即，使主水供给阀打开并允许水充满流体供给管路)时，喷水器头打开，流体流动管路中的气压与主水供给阀或干管空气-水比值阀的湿侧上的供水压力的压差达到特定的液压/气压的不平衡，从而更大地打开该阀并将供水释放到管道网络中。根据整个喷水器系统的容量、供水和气压，可能需要最大120秒来达到该状态。供水越大，用于保持空气-水比值阀关闭所需要的气体供应也就越大。另外，如果该系统很大和/或该系统承受诸如40磅/平方英寸(psig)的典型压力，那么在达到特定的液压不平衡以打开主水阀之前，很大量的空气必须逸出或从打开的喷水器头被排出。供水流经管道网格从而取代加压气体，最终通过打开的喷水器头排出。
在干式喷水器系统中对通过网络的逸出气体和所供流体的行进时间规定有流体传输延迟，它在湿式喷水器系统中是不存在的。目前，全行业都认为在干式喷水器系统最好最小化流体传输延迟，或在有可能的情况下，最好避免流体传输延迟。这种认同使得全行业觉得干式喷水器系统比湿式系统差。被当前行业所认同的设计标准试图通过对该系统中存在的延迟量加以限制来解决或最小化流体传输延迟的影响。例如，在NFPA-13的第7和11节，水必须在60秒以下和更特别的是在40秒以下的时间内被从主水控制阀送出，以从工作压力下的喷水器头排出。为了促使在干式喷水器系统中快速传输水，NFPA-13的第7节还规定了：对于具有500到750加仑之间的系统容量的干式喷水器系统来说，在该系统包括诸如加速器等快速打开设备的条件下，能够避免排水的时间限制。
NFPA标准为用在贮藏用房的干式和湿式喷水器系统这二者提供了其他各种设计标准。在NFPA-13中包括有密度区曲线和密度区点，它们定义了给定设计区上该系统的必要的排水流动速率。密度区曲线或密度区点在保护给定类型商品的系统设计中被规定或限制，该商品按照在NFPA-13-第5.6.3和5.6.4节中所提出的类或组分类。例如，NFPA-13提供有下列商品类的标准：I类；II类；III类；IV类。此外，NFPA-13还为下列组提供把各组塑料、合成橡胶或橡胶定义为A组、B组和C组的标准。
NFPA-13在用于保护所贮藏商品的干式保护系统的设计中规定了附加条款。例如，NFPA要求干式喷水器系统的设计区的大小与对相同区或空间进行保护的湿式系统相比要增大。特别地，NFPA-13第12.1.6.1节提出了与等效的湿式系统相比，干式系统的喷水器工作的区、设计区应增大30％(并且不修改密度)。喷水器工作区的这一增大就带来了设计干式系统的“损失(penalty)”；并再次反映了行业对于干式喷水器系统比湿式系统差的观点。
为了对某些贮藏商品进行保护，NFPA-13为其中设计“损失”大于30％的天花板专门的喷水器系统提供了设计标准。例如，如本领域所熟知的那样，某些形式的货架贮藏要求干式天花板喷水系统得到货架中的喷水器的补充或支持。货架中的喷水器的问题在于它们很难保持且承受由叉车或贮藏托盘的移动而带来的损坏。NFPA-13确实在NFPA-13第12.3.3.1.5；图12.3.3.1.5(e)，注释4中为一种使用具有用于天花板高度不超过30英尺的适当地选入的K-16.8喷水器的干式天花板专门的系统保护A组塑料提供了标准。天花板专门的贮藏湿式喷水器系统的设计标准为0.8gpm/ft2每2000ft2。然而，NFPA通过将设计标准提高到0.8gpm/ft2每4500ft2，就为干式系统天花板专门的喷水器系统增加了额外损失。该增加的面积需求超过湿式系统设计标准的125％密度损失。如上所述，NFPA-13的设计损失被认为是提供来在喷水器热激活之后用于补偿干式喷水器系统中固有的流体传输延迟。另外，NFPA-13在有限货架贮藏配置(并且另外需要货架中的喷水器)中提供了有限的天花板专门的保护。
按照30％设计面积增加以及其他“损失(penalty)”，消防系统工程师和设计师被迫要预期多个喷水器的激活，并因此也许要规定更大量的管道来运载更多的水，更大的泵用于正常地给系统加压，以及更大的罐用于市政供水不足时对水需求的弥补。虽然湿式系统有明显超过干式系统的经济设计优点，但某些贮藏配置却阻止了湿式系统的应用或相反地使其不实用。干式喷水器系统通常用于在可能会暴露于冰冻温度的不供热的用房和结构中提供自动喷水器消防。例如，在使用高货架贮藏的仓库中，即低于30英尺高的天花板的25英尺高的库房，这样的仓库可能就不供热并因此易受到冰冻条件的影响，因此就使湿式喷水器系统不合需要。冷藏贮藏提供另一个不能使用湿式系统的环境，因为位于冷藏系统中的防火系统管道中的水会冰冻。已经研发出的解决此问题的一种方案是使用结合有防冻剂的喷水器。然而，防冻剂的使用会产生其他问题，诸如，管道系统的腐蚀和泄漏。另外，防冻剂的高粘性(viscosity)可能需要增大管道尺寸。另外，丙二醇(propyleneglycolPG)防冻剂已经表明不具有水的灭火特性并且已知在一些情况下会暂时加速火势。
一般地，配置用于贮藏用房的干式喷水器系统是为了火势的控制，通过从一个或多个位于火上方的热激活喷水器排出水以减小放热速度并预湿邻近的易燃物，从而在一定程度上限制火势，而且通过控制天花板上气体的温度避免结构的损坏。然而，在这种灭火模式下，热气会被带到或保持在火上方的天花板区并被快速转移。这会导致在远离失火地点另外的喷水器被激活并因此不直接影响火势。另外，从指定的喷水器排放流体能导致水滴的撞击和/或在邻近的和未激活的喷水器上累积水蒸汽的凝结。在激活的喷水器之间相互分散开的未激活喷水器的结果效应称作喷水器跳跃(sprinklerskipping)。喷水器跳跃的一种定义是“假设没有喷水器系统故障，与天花板流动行为指示的预期顺序相比，喷水器有明显的不规律的工作顺序。”参见PAULA.CROCEETAL.，《AnInvestigationoftheCausativeMechanismofSprinklerSkipping(喷水器跳跃产生机制的研究)》，15J.FIREPROT.ENGR.107，107(2005年5月)。因为激活了附加的远处喷水器，所以当前的设计标准需要扩大铺设管道，因此排入贮藏区的水量就可能要大于解决火灾实际所需的水量。另外，因为火势控制仅仅减小放热速度，所以为了保持放热速度的减小，响应于失火，大量的喷水器都可能要被激活。
虽然在湿式喷水系统中从每个喷水器直接传输流体是可行的，但湿式喷水器系统也会经历喷水器跳跃。然而，湿式喷水器系统能够被配置为用于抑制失火，这显著地减小了火的放热速度并通过水的直接和充分应用穿过火羽流直达燃烧着的燃料表面从而防止火再生长。例如，湿式系统能够被配置为使用预警抑制快速响应(earlysuppressionfast-responseESFR)喷水器。通常在干式喷水器系统中使用ESFR喷水器是不可行，为了使之可行，会需要在NFPA-13的第8.4.6.1节中所需要的喷水器的特别列项。因此，为了抑制火势配置干式喷水器系统需要克服ESFR喷水器的特别列项的额外损失。另外，为了抑制火势在液压上配置干式系统需要足够大尺寸的管道铺设和泵，它们的成本在经济上可能是不允许的，因为这些设计约束可能需要超出设计“损失”已经强加的需求来在液压上确定该系统的大小。
两个失火试验被实施以确定采用天花板专门的大滴(LargeDrop)喷水器的树型干式管道或双互锁预作用系统为40英尺高的天花板下的34英尺(34ft)高的贮藏处的II类商品的货架贮藏提供足够消防的能力。第一个失火试验表明采用30秒或更小的水延迟时间，该系统能够以55psi排水压力提供充分的火势控制。然而，除了55psi的高工作压力外，这样的系统还需要总计25个喷水器在17分钟的周期内被激活。第二个失火试验用60秒的水延迟时间，然而这样的延迟时间后证明是太长了，因为火已经发展到严重的程度：导致不能充分控制火势。在第二个失火试验中，71个喷水器工作导致最大排液压力为37psi.，并因此不能达到75psi的目标压力。这些试验和其结果在Americold公司制作，并于1995年6月公开的FactoryMutualResearchTechnicalReport：FMRCJ.I.0Z0R6.RRNS，题目为“DryPipeSprinklerProtectionofRackStoredClassIICommodityIn40-Ft.HighBuildings(干式喷水器对在40英尺的高建筑中货架所贮藏的II类商品的保护)”中进行了描述。
在试图理解和预测失火行为的过程中，美国标准与技术协会(NIST)已经研发出了一种名为“火灾动态模拟器(FDS)”的软件程序，目前可以从NIST的网站上获得，因特网：<URL：http://fire.nist.gov/fds/，它建立了火驱动流动的过程的模型，即火的蔓延，包括但不限于流动速度、温度、烟的浓度和放热速度。这些变量还用于FDS中建立对失火的喷水器系统响应的模型。
FDS可以用于在贮藏商品的火势增长过程中建立喷水器激活或干式喷水器系统的工作的模型。一种利用FDS来预测火势的大小以及针对两种标准商品以及一定范围的贮藏高度、天花板高度和喷水器的安装位置的喷水器激活方式的特殊研究已经实施。该研究的研究发现和结论在DavidLeBlancofTycoFireProductsR&D，题目为“EffectofGeometricParametersonExpectedNumberofSprinklerOperation(干式喷水器系统--在所希望数量的喷水器工作的几何参数的效果)”(2002)(下文称为“FDS研究”)中进行了讨论，在此全文引入作为参考。
FDS研究评价了干式喷水器系统保护A组和II类商品的贮藏部署的预测模型。FDS研究建立了一个模拟火势生长和喷水器激活响应的模型。该研究还通过实际试验测试与模拟结果的比较来核实预测的有效性。如FDS研究中所述，FDS模拟对于指定的贮藏商品、贮藏配置和商品高度能够产生预见性的放热分布曲线，特别地展示了一定时间内的放热和诸如温度和速度等其他参数在诸如天花板周围的区域的计算范畴内的变化。另外，FDS模拟能够为商品上方建模的模拟喷水器网络提供喷水器激活分布曲线，特别地展示了喷水器激活的预测位置和时间。
发明内容
提供一种新型喷水器系统以之前未知的方式解决失火。更加特别地，所优选的喷水器系统是非湿的，优选为干式管道并且更加优选为配置为通过尺寸足够大以包围和淹灭失火的喷水器工作区解决火灾的干式预作用喷水器系统。该优选的工作区优选地通过激活一个或多个最初喷水器，延迟流体流到该最初激活的喷水器以一定定义的延迟周期使得随后的一个或多个喷水器被热激活从而形成优选的喷水器工作区而生成。该工作区的喷水器优选配置成提供充足的流体量和冷却以包围和淹灭方式解决火灾。更加优选地，喷水器被配置为具有大约11或更大的K因子以及甚至更加优选的是大约17的K因子。所定义的延迟周期是具有最大和最小值的定义的周期。通过包围和淹灭火灾，失火被有效地淹没和抑制，使得火灾放出的热量被迅速减少。该喷水器系统优选适用于贮藏商品的消防并提供天花板专门的系统，天花板专门的系统消除或另外最小化目前干式喷水器系统设计中在经济上的劣势和设计损失。该优选的喷水器系统通过最小化该系统总体的液压要求来实现这一点。
更加特别地，用于优选的天花板专门的喷水器系统的液力设计区能够被配置为小于由NFPA-13(2002)规定的干式喷水器系统的液力设计区，因此消除了至少一个干式喷水器设计的“损失”。更加特别地，喷水器系统可以被设计并配置成液力设计区至少等于目前NFPA-13所规定的湿式管道系统的喷水器工作设计区。该液力设计区优选地定义系统性能区，通过系统性能区，该喷水器系统优选地提供希望的或预定的流动特性。
例如，设计区可以定义通过其优选的干式管道喷水器系统必须提供规定的水或流体排出密度的区。因此，所优选的设计区定义关于其提供有设计方法的干式管道喷水器系统的设计标准。因为设计区可以规定至少等效于湿式系统的系统设计参数的系统设计参数，所以设计区可以避免系统部件的尺寸过大，这种情况被认为发生在目前干式管道喷水器系统的设计和构建中的。与目前保护类似配置的贮藏用房的干式喷水器系统相比，使用减小了的液力设计区的优选的喷水器系统能够结合更小的管道或泵部件，因此潜在地实现了经济的节省。另外，结合了优选的液力设计区的优选的设计方法以及根据该优选的方法构建的系统，可以展示：在不结合先前在NFPA-13下被认为是必要的设计损失的情况下，也能够设计并安装干式管道消防系统。因此，申请人断言已经消除或另外很大程度上最小化了在设计干式管道系统过程中的损失的需要。
为了最小化喷水器系统的液压需要，采用有效淹没并抑制的最小化的喷水器工作区来响应贮藏区的火势生长。为了最小化响应火势生长的喷水器激活的数量，喷水器系统采用强制流体传输延迟周期，强制流体传输延迟周期延迟从一个或多个最初热激活的喷水器的流体或水排放以使火势生长并热激活最小数量的喷水器，从而形成优选的喷水器工作区，该优选的喷水器工作区有效地利用淹灭和抑制的流体排出包围和淹灭失火。因为优选地最小化了响应失火的激活喷水器的数量，所以排出的水量也可以最小化以避免不必要的水排到贮藏区。该优选的喷水器工作区还通过最小化喷水器跳跃量，从而将激活喷水器集中到火羽流的直接区或火羽流的地点，能够进一步淹灭并抑制火势生长。更加优选地，在干式喷水器系统中喷水器跳跃量相比较地少于在湿式系统中喷水器跳跃量。
一种用于对贮藏用房和商品进行保护的天花板专门的干式喷水器系统的优选实施例包括管道网络，管道网络具有湿部分和连接到湿部分的干部分。该干部分优选地配置为以至少第一激活喷水器响应失火，从而启动从湿部分将流体传输到该至少一个热激活喷水器。该系统还包括配置为延迟从至少第一激活喷水器排水以使得火势生长到热激活在干部分中的至少第二喷水器的强制流体传输延迟周期。从第一和至少第二喷水器的流体排出定义足以包围和淹灭火灾的喷水器工作区。在另一个优选的实施例中，第一激活喷水器优选地包括不只一个最初激活喷水器以开始流体传输。
在天花板专门的干式喷水器系统的另一个优选实施例中，该系统包括主水控制阀，并且该干部分包括相对于主水控制阀的至少一个液压上远的喷水器和至少一个液压上近的喷水器。该系统还被优选地配置以使得到达液压上远的喷水器的流体传输定义该系统的最大流体传输延迟周期，到达液压上近的喷水器的流体传输定义了该系统的最小流体传输延迟周期。该最大流体传输延迟周期优选地配置成允许第一多个喷水器的热激活以形成最大喷水器工作区从而用包围和淹灭效应解决火灾。该最小流体传输延迟周期优选地配置成允许第二多个喷水器的热激活以形成足以用包围和淹灭效应解决火灾的最小喷水器工作区。
在天花板专门的干式喷水器系统的一个方面，该系统被配置以使得响应火势生长的所有激活喷水器在预定时间周期内被激活。更加特别地，该喷水器系统被配置成使得最后激活喷水器发生在该系统中第一个喷水器热激活后的10分钟内。更加优选地，最后的喷水器在8分钟内被激活以及更加优选地，最后的喷水器在该系统中第一个喷水器激活的5分钟内被激活。
天花板专门的干式喷水器系统的另一个实施例提供了对具有天花板高度并配置为贮藏指定分类和贮藏高度的商品的贮藏用房的保护。该干式喷水器系统包括具有配置为传输流体的湿部分和具有喷水器网络的干部分的管道网络，每个喷水器均具有工作压力。该管道网络还包括连接到湿部分的干部分，以定义至少一个液压上远的喷水器。该系统还包括优选地液力设计区，液力设计区由干部分中的多个喷水器所定义，该干部分包括至少一个液压上远的喷水器，从而采用包围和淹灭效应以支持对火灾的响应。该系统还包括强制流体传输延迟周期，强制流体传输延迟周期被优选的液力设计区中的第一喷水器激活后到优选的液力设计区中的基本上所有的喷水器中在工作压力下排出流体的时延所定义。优选地，用于应用包围和淹灭效应的系统的液力设计区小于NFPA-13目前所需要的用于指定商品分类和贮藏高度的液力设计区。
提供优选的设计喷水器系统的方法，该系统应用包围和淹灭效应以淹没和抑制失火。该方法包括确定喷水器热激活后的该系统的强制流体传输延迟周期。更加优选地，该方法包括确定流体传输到液压上最远的喷水器的最大流体传输延迟周期并且还包括确定流体传输到液压上最近的喷水器的最小流体传输延迟周期。确定最大和最小的流体传输延迟周期的方法还优选地包括为贮藏空间中天花板专门的干式喷水器系统建立失火场景模型，该贮藏空间包括喷水器网络和该网络下方贮藏的商品。该方法还包括确定响应该场景每个喷水器的喷水器激活并且优选地绘制激活时间的图以生成预测的喷水器激活分布曲线。
该方法还包括确定系统的优选最大和最小喷水器工作区，该系统能够用包围和淹灭效应解决火灾。该优选的最大喷水器工作区优选地等效于该系统的由多个喷水器所定义的最小液力设计区。更加优选地，该液力设计区等于或小于就被保护的相同商品由NFPA-13所规定的液力设计区。该优选的最小喷水器工作区优选地由临界数量的喷水器所定义。喷水器的临界数量优选地为2到4个喷水器，这取决于天花板高度和被保护的商品或危险性的种类。
该方法还包括提供从预测喷水器激活分布曲线中确定最大和最小流体传输延迟周期。优选地，该最小流体传输延迟周期由第一喷水器激活到临界数量的喷水器中最后一个喷水器的激活时间之间的时延所定义。最大流体传输延迟周期优选地由第一喷水器激活和激活喷水器的数量等于所定义的优选最大喷水器工作区的至少80％的时间之间的时延所定义。该最小和最大流体传输延迟周期定义了可行的流体传输延迟周期的范围，其可以在所设计的天花板专门的干式喷水器系统中实现以产生包围和淹灭效应。
为设计优选的天花板专门的干式喷水器系统，该方法还包括迭代设计具有湿部分和干部分的喷水器系统，相对于湿部分，该干部分具有含液压上远的喷水器和液压上近的喷水器的喷水器网络。该方法优选地包括迭代设计该系统以使得液压上远的喷水器经历最大流体传输延迟周期以及液压上近的喷水器经历最小流体传输延迟周期。迭代设计该系统还优选地包括核实设置在液压上远的喷水器和液压上近的喷水器之间的每个喷水器经历该系统的最大和最小流体传输延迟周期之间的流体传输延迟周期。
所优选的方法可以为设计优选的天花板专门的干式喷水器系统以采用包围和淹灭效应解决火灾提供标准。更加特别地，该方法可以规定强制流体传输延迟周期和液力设计区用以支持包围和淹灭效应并且其还可以被结合到干式喷水器系统的设计中以定义目前标准未知的液压性能标准。在用于设计优选喷水器系统的方法的另一个优选实施例中可以提供向多个最初热激活的喷水器应用流体传输延迟周期，该多个最初热激活的喷水器被以定义顺序热激活。更加优选地，强制流体传输延迟周期被应用到该系统的4个液压上最远的喷水器。
在一个优选的实施例中，提供一种用于贮藏用房的消防系统。该系统优选地保护湿部分和与湿部分流体联系的热定额的干部分。优选地，该干部分被配置为在干部分的热激活后以定义的时间延迟从湿部分排出流体到贮藏用房。在另一个实施例中，该系统优选地包括多个耦合到流体源的热定额的喷水器。该多个喷水器可以被设置在贮藏用房中以使得多个喷水器的每个位于系统中，从而使流体排出到贮藏用房被在热激活后以定义的周期延迟。在优选系统的再一个实施例中，该系统优选地具有将流体排出到贮藏用房的最大延迟和最小延迟。该优选的系统包括耦合到流体源的多个热定额的喷水器，该多个喷水器被设置以使得多个喷水器的每个在热激活后延迟排出流体到贮藏用房。该延迟优选地在系统的最大和最小延迟之间的范围内。
在另一个优选的实施例中，用于贮藏用房的消防的天花板专门的干式喷水器系统包括具有相对于流体源的一组液压上远的喷水器的喷水器网格。该组液压上远的喷水器优选地配置成响应于火灾按顺序热激活，并且更加优选地在每个喷水器的强制流体延迟后按顺序排出流体。该流体传输延迟周期优选地配置为促使充足数量的邻近该组液压上远的喷水器的喷水器的热激活以有效地包围并淹灭失火。
用于贮藏用房的消防系统的另一个实施例提供耦合到流体源的多个热定额的喷水器。多个喷水器均被优选地设置为在响应火灾在最初热激活后以定义的周期延迟流体排出到贮藏用房。该定义的周期足够长到允许充足数量的后续热激活以形成排出区进行包围和淹灭，从而淹没和抑制火灾。
在该优选实施例的另一个方面，提供另一种用于贮藏用房的消防系统。该优选的系统包括耦合到流体源的多个热定额的喷水器。该多个喷水器优选通过管道网络被相互连接。该管道网络被设置成在至少一个喷水器的热激活后，以定义的周期延迟从任何一个热激活的喷水器排出流体。在另一个实施例中，为贮藏用房提供一种消防系统。该系统优选地包括流体源和与该流体源相联系的立管组件。优选包括的是设置在贮藏用房并耦合到立管组件以与流体源进行受控联系的多个喷水器。该立管组件被优选地配置为在至少一个喷水器的热激活后，以定义的周期延迟流体从该喷水器排出到贮藏用房。
另一个实施例提供一种用于贮藏用房的消防系统，消防系统优选包括流体源、控制面板以及位于贮藏用房中并与该流体源受控联系的多个喷水器。优选地，该控制面板被配置为在至少一个喷水器的热激活后，以定义的周期延迟流体从该喷水器排出到贮藏用房。
在再一个实施例中，消防系统优选包括流体源和与该流体源相联系的控制阀。多个喷水器优选设置在贮藏用房中并耦合到控制阀，以与流体源进行受控联系。该控制阀优选地被配置为在至少一个喷水器的热激活后以定义的周期延迟流体从该喷水器排出到贮藏用房。
本发明提供一种用于货架贮藏的干式天花板专门的喷水器防护，其中仅仅具有架内喷水器的干式系统或湿式系统是被允许的。在干式消防系统的优选实施例的再一方面，提供一种干式天花板专门的消防系统，具有强制流体传输延迟且设置在具有贮藏高度的货架贮藏上方。优选地，该货架贮藏包括具有贮藏高度为20英尺或更高的封装贮藏。可选择地，该货架贮藏包括至少下列一种的非封装贮藏：I类、II类、或III类商品或A组、B组或C组塑料，其具有高于25英尺的贮藏高度。可选择地，该货架贮藏包括具有大于22英尺的贮藏高度的IV类商品。在再另一方面，该干式消防系统优选地被提供以包括设置在单排，双排以及多排货架贮藏的至少一个的上方的干式天花板专门的消防系统。
在再另一个实施例中，提供一种干式消防系统；该系统优选地包括用于具有天花板高度范围为大约25到大约45英尺的贮藏用房的干式天花板专门的消防系统，包括设置在单排，双排以及多排货架贮藏的至少一个的上方的多个喷水器，该货架贮藏具有范围从大于20英尺到大约40英尺的贮藏高度并且优选为I类，II类，III类和IV类商品中的至少一种。该多个喷水器被优选地设置以实现强制流体传输延迟。在可选择的实施例中，提供一种干式/预作用消防系统。该系统优选地包括干式天花板专门的消防系统，包括设置在单排，双排以及多排货架贮藏的至少一个的上方的多个喷水器，该货架贮藏具有大约20英尺或更高的贮藏高度并且由塑料商品组成。在优选系统的另一方面，提供一种干式天花板专门的消防系统，包括设置在单排，双排以及多排货架贮藏的至少一个的上方的多个喷水器，该货架贮藏具有大于25英尺的贮藏高度并且大约5英尺的天花板-贮藏的间隙高度。该贮藏优选为III类，IV类和A组塑料商品中的至少一种。
一种天花板专门的干式喷水器消防系统包括流体源和与该流体源相联系的多个喷水器。每个喷水器优选地配置为在最大流体传输延迟周期和最小流体传输延迟周期的范围之间的时间内热激活以在喷水器的最小设计延迟后传输流体流。
在另一方面，提供一种用于贮藏用房的天花板专门的干式喷水器系统，定义天花板的高度，在高度内，贮藏用房中容纳具有商品配置和定义的贮藏高度下的贮藏配置的商品。该贮藏配置可以是货架，托盘，箱柜盒，或支架贮藏中的任意一种的贮藏排列设置。其中贮藏排列设置为货架贮藏，该设置可以还配置为单排，双排和多排贮藏的任意一种。该系统优选地包括立管组件，其设置在第一网络和第二网络之间，该立管具有带有入口和出口的控制阀。
第一管道网络优选地包括气体并与控制阀的出口相联系。该气体优选为压缩空气或氮气源。该第一管道网络还包括第一多个喷水器，其包括相对于控制阀出口的至少一个液压上远的喷水器和相对于控制阀出口的至少一个液压上近的喷水器。该第一管道网络可以配置为环型配置以及更加优选地为树型配置。优选，热定额多个喷水器中的每一个，从而将喷水器从未激活状态热触发到激活状态。该第一多个喷水器还优选地定义喷水器工作的设计区，其具有定义的喷水器-喷水器的间隔和定义的工作压力。该系统还包括第二管道网络，其具有与控制阀的入口相联系的湿式主干，用于给第一管道网络提供受控流体传输。
该系统还包括第一强制流体传输延迟，其优选地被定义为流体从控制阀的出口行进到至少一个液压上远的喷水器的时间，其中如果火灾最初热激活至少一个液压上远的喷水器，则该第一强制流体传输延迟具有使得邻近该至少一个液压上远的喷水器的第二多个喷水器被火灾热激活的长度，以形成最大喷水器工作区从而包围和淹灭火灾。该系统还提供第二强制流体传输延迟以定义流体从控制阀的出口行进到至少一个液压上近的喷水器的时间，其中如果火灾最初热激活至少一个液压上近的喷水器，则该第二强制流体传输延迟具有使得邻近该至少一个液压上近的喷水器的第三多个喷水器被火灾热激活的长度，以形成包围和淹灭火灾的最小大喷水器工作区。
该系统还优选地配置以使得多个喷水器还定义液力设计区和设计密度，其中设计区包括至少一个液压上远的喷水器。在一个优选的实施例中，该液力设计区优选地由范围为大约8英尺到大约12英尺的喷水器-喷水器的间隔上的大约25个喷水器的网格所定义。因此，本发明优选的实施例为天花板专门的干式喷水器消防系统提供新的液力设计区标准，其中以前没有出现过这种标准。在该系统的另一个优选的方面，该液力设计区是天花板高度，贮藏配置，贮藏高度，商品分类和/或喷水器-贮藏间隙高度中至少一个的函数。优选地，该液力设计区为大于2000平方英尺(2000ft2)，并且在另一优选的方面，该液力设计区为小于2600平方英尺(2000ft2)，以使得减少已知的用于贮藏用房的干式喷水器系统的总流体的需要。更加优选地，该系统被设计以使得该喷水器工作区小于干式喷水器系统的喷水器工作区，以便大小比保护同样大小的贮藏用房的湿式系统的喷水器区大30％。
该系统优选地配置为用于贮藏用房的天花板专门的保护，其中天花板高度的范围从大约30英尺到大约45英尺，并且因此贮藏高度可以在大约20英尺到大约40英尺的范围内，这样，喷水器-贮藏间隙高度范围从大约5英尺到大约25英尺。因此，在一个优选的方面，该天花板高度约等于或小于40英尺，并且该贮藏高度范围从大约20英尺到大约35英尺。在另一个优选的方面，该天花板高度大约等于或小于35英尺并且贮藏高度范围从大约20英尺到大约30英尺。在再另一个优选的方面，该天花板高度约等于30英尺并且贮藏高度范围从大约20英尺到大约25英尺。另外，第一和第二流体传输延迟周期优选为至少天花板高度和贮藏高度的函数，这样其中当天花板高度的范围从大约30英尺到大约45英尺(30ft-45ft)以及贮藏高度的范围从大约20英尺到大约40英尺(20ft-40ft)时，该第一强制流体传输延迟优选地小于30秒并且该第二强制流体供给周期范围从大约4到大约10秒(4秒-10秒)。
天花板专门的系统优选地配置为双互锁预作用，单互锁预作用和干式管道系统中的至少一种。因此，如果系统被配置为双互锁系统，则该系统还包括相对于多个喷水器间隔开的一个或多个火灾检测器，以使得在火灾中，在任何喷水器被激活前，该火灾检测器被激活。为了促进该系统的互锁和预作用特性，该系统优选还包括与控制阀相联系的释放控制面板。更加优选地，如果控制阀是螺线管激励控制阀，则该释放控制面板被配置为接收压力衰减或火灾检测的信号以适当激励电磁阀，以激活控制阀。该系统优选还包括与释放控制面板相联系的快速释放设备，快速释放设备能够检测第一管道网络中气体压力的小速率衰减以向控制面板发出通知该衰减的信号。优选的用在干式天花板专门的系统中的喷水器具有至少11的K因子，优选地大于11，更加优选地范围从大约11到大约36，甚至更加优选地大约17以及还优选地约为16.8。喷水器的热定额优选为大约286°F或更大。另外，优选的喷水器的工作压力范围为大约15psi到大约60psi，更加优选地范围从大约15psi到大约45psi，甚至更加优选地范围从大约20psi到大约35psi，以及还优选地范围从大约22psi到大约30psi。
因此，根据本发明的另一个实施例提供具有结构和额定值的喷水器。该喷水器优选地包括具有入口和出口的结构，在该入口和出口之间设置通道，并定义11或更大的K因子。邻近出口提供闭合组件，并且优选提供热定额的触发器组件以支持邻近出口的闭合组件。另外，优选的喷水器包括邻近出口并与之间隔开的导流器。该喷水器的额定值优选地提供喷水器有资格用在天花板专门的消防贮藏应用中，天花板专门的消防贮藏应用包括配置以包围和淹灭效应解决火灾的干式喷水器系统，以用于对贮藏到贮藏高度为至少20英尺(20ft)的商品的货架贮藏进行保护，其中所贮藏的商品为I类，II类，III类，IV类和A组商品中的至少一种。更加优选地，如NFPA-13，第3.2.3节(2002)所定义的，列入的用在贮藏用房的干式天花板专门的消防应用中的喷水器。
因此，该优选有资格的喷水器优选为在树型，环型和网格管道系统配置的至少一种中的100个喷水器的喷水器网格之内在贮藏商品的上方进行的火灾试验中经过测试的喷水器。因此，还优选提供了一种方法，以用于验定用在贮藏用房的干式天花板专门的灭火保护的应用中的喷水器的资格，并更加优选地列出用在贮藏用房的干式天花板专门的灭火保护的应用中的喷水器，如在NFPA-13，第3.2.3节(2002)所定义的，该贮藏用房具有贮藏到等于或大于大约20英尺(20ft)且小于45英尺(45ft)的贮藏高度的商品。该喷水器优选具有其间带有通道的入口和出口，以定义至少11或更大的K因子。优选地，该喷水器包括所设计的工作压力和热定额的触发器组件以激活喷水器以及邻近出口间隔开的折流器(deflector)。该方法优选地包括火灾测试由验定资格的喷水器所形成的喷水器网格。该网格设置在至少20英尺的贮藏的商品配置上方。该方法还包括以希望的压力从一部分喷水器网格排出流体以淹没并抑制试验火灾，该排出发生在设计工作压力下。
更加特别地，该火灾试验优选地包括点燃商品，热激活商品上方网格中的至少一个最初的喷水器，并且在该至少一个最初激活喷水器被热激活后以一定时间延迟排出流体，从而热激活邻近该至少一个最初被激活喷水器的多个随后的喷水器，这样从最初和随后被激活的喷水器排出。优选地，该火灾试验是在优选的天花板高度和优选的贮藏高度下进行的。
根据本发明的另一个优选方法提供了一种用于为贮藏用房设计干式天花板专门的消防系统的方法，其中该系统采用包围和淹灭效应解决火灾。该优选的方法包括定义相对于流体源的至少一个液压上远的喷水器和至少一个液压上近的喷水器，并定义到该至少一个液压上远的喷水器的最大强制流体传输延迟周期以及定义到该至少一个液压上近的喷水器的最小强制流体传输延迟周期以产生用于包围和淹灭火灾的喷水器工作区。定义至少一个液压上远的喷水器和至少一个液压上近的喷水器还优选地包括定义管道系统，其包括耦合到流体源的立管组件，从该立管组件延伸的主干和多个支管多个支管并且相对于该立管组件沿着多个支管定位至少一个液压上远的喷水器和至少一个液压上近的喷水器。该方法还可以包括定义管道系统为环型和树型配置的至少一种。定义该管道系统还包括定义液力设计区以支持包围和淹灭效应，诸如，在液力设计区和喷水器-喷水器间隔中提供多个喷水器。优选地，该液力设计区被定义为表征贮藏区的至少一个参数的函数，该参数为：天花板高度，贮藏高度，商品分类，贮藏配置和间隙高度。
在一个优选的实施例中，定义液力设计区可以包括读取查找表并基于至少一个贮藏参数确定液力设计区。在优选方法的另一个方面，定义最大流体传输延迟周期优选地包括计算地建立具有位于所贮藏商品上方的至少一个液压上远的喷水器和至少一个液压上近的喷水器的10×10喷水器网格的模型，建立模型包括模拟所贮藏商品的自由燃烧以及响应该自由燃烧的喷水器激活顺序。优选地，最大传输延迟周期被定义为第一喷水器激活到大约第16个喷水器被激活之间的时延。另外，最小传输延迟周期被优选地定义为第一喷水器激活到大约第4个喷水器被激活之间的时延。该优选的方法还可以包括迭代设计喷水器系统，以使得液压上最远的喷水器经历最大流体传输延迟周期，以及液压上最近的喷水器经历最小流体传输延迟周期。更加优选地，该方法包括执行该系统的计算机模拟，包括定序至少一个液压上远的喷水器以及优选4个液压上最远的喷水器的喷水器激活，并且还定序至少一个液压上近的喷水器以及优选的液压上最近的喷水器的喷水器激活。该计算机模拟优选配置为计算从流体源到被激活喷水器的流体行进时间。
在对配置为包围和淹灭火灾的天花板专门的干式喷水器系统进行模拟的方法的一个优选实施例中，包括模拟第一多个喷水器以使得包括四个液压上远的喷水器具有激活顺序，从而定义第一液压上远的喷水器激活，第二液压上远的喷水器激活，第三液压上远的喷水器激活，和第四液压上远的喷水器激活，第二到第四液压上近的喷水器激活发生在第一液压上远的喷水器激活后的10秒内。另外，该模拟定义了第一强制流体传输延迟以使得在该第一液压上远的喷水器激活的时刻没有流体在设计工作压力下从第一液压上远的喷水器排出，在该第二液压上远的喷水器激活的时刻没有流体在设计工作压力下从第二液压上远的喷水器排出，在该第三液压上远的喷水器激活的时刻没有流体在设计工作压力下从第三液压上远的喷水器排出，以及在该第四液压上远的喷水器激活的时刻没有流体在设计工作压力下从第四液压上远的喷水器排出。更加特别地，第一，第二，第三，和第四喷水器被配置，定位和/或另外定序，以使得该四个液压上远的喷水器在先于或第四个液压上最远的喷水器激活的时刻不经历所设计的工作压力。
另外，该系统还优选地被模拟，以使得第一多个喷水器包括具有激活顺序的四个液压上近的喷水器，定义为第一液压上近的喷水器激活，第二液压上近的喷水器激活，第三液压上近的喷水器激活，和第四液压上近的喷水器激活，第二到第四液压上近的喷水器激活发生在第一液压上远的喷水器激活后的10秒内。另外，模拟该系统以定义第二强制流体传输延迟，以使得在该第一液压上远的喷水器激活的时刻没有流体在设计工作压力下从第一液压上近的喷水器流体，在该第二液压上近的喷水器激活的时刻没有流体在设计工作压力下从第二液压上近的喷水器排出，在该第三液压上近喷水器被激活的时刻没有流体在设计工作压力下从第三液压上近的喷水器排出，以及在该第四液压上近喷水器被激活的时刻没有流体在设计工作压力下从第四液压上近的喷水器排出。更加特别地，第一，第二，第三，和第四喷水器被配置，定位和/或另外定序，以使得该四个液压上近的喷水器在先于或第四个液压上最近的喷水器激活的时刻不经历所设计的工作压力。
因此，本发明的另一个优选的实施例提供了一个数据库，查找表或数据表，以用于对贮藏用房设计干式天花板专门的喷水器系统。该数据表优选包括表征贮藏用房的第一数据排列(dataarray)，表征喷水器的第二数据排列，把液力设计区标识为是第一和第二数据排列的函数的第三数据排列，和把最大流体传输延迟周期和最小流体传输延迟周期标识为均是第一、第二和第三数据排列的函数的第四数据排列。优选地，数据表配置为使得该数据表被配置为查找表，其中第一，第二，和第三数据排列中的任一个可确定第四数据排列。可选择地，该数据库可以为结合到天花板专门的干式喷水器系统中的单个规定的最大流体传输延迟时间，天花板专门的干式喷水器系统解决贮藏用房中的火灾，喷水器工作区具有针对指定的天花板高度，贮藏高度，和/或商品分类的关于火灾的包围(surround)和淹灭(drown)配置。
本发明可以提供一个或多个系统，子系统，组件或与消防相关联的方法。因此，一个过程优选提供用于消防的系统和/或方法。该方法优选包括获取有资格用于贮藏用房的干式天花板专门的消防系统中的喷水器，该贮藏用房具有(i)I到III类，A组，B组或C组，贮藏高度大于25英尺；以及(ii)IV类，贮藏高度大于22英尺中的至少一种。该方法还优选地包括给用户分销用在贮藏用房消防应用中的喷水器。另外或可选择地，该过程可以包括获取用于贮藏系统的干式天花板专门的消防的有资格的系统，子系统，部件或方法，以及从第一方向第二方分销用在消防应用中的有资格的系统，子系统，部件或方法。
因此，本发明可以提供一种用在贮藏用房的消防中的干式天花板专门的喷水器系统的消防器材(kit)。该消防器材优选包括有资格用于贮藏用房的干式天花板专门的喷水器系统中的喷水器，该贮藏用房的天花板高度达到大约45英尺并且商品贮藏高度达到大约40英尺。另外，该消防器材优选地包括用于控制流体传输到至少一个喷水器的立管组件。优选的消防器材还为消防器材提供数据表单，其中该数据表单标识使用该消防器材的参数，该参数包括液力设计区，用于液压上最远的喷水器的最大流体传输延迟周期以及用于液压上最近的喷水器的最小流体传输延迟周期。优选地，该消防器材包括具有大约17的K因子和大约286°F的温度额定值的立式喷水器。更加优选地，该喷水器有资格对I类，II类，III类，IV类和A组塑料中至少一种商品进行保护。该立管组件优选地包括具有入口和出口的控制阀，该立管组件还包括用于与控制阀相联系的压力开关。在该消防器材的另一个优选实施例中，包括用于控制压力开关和控制阀之间联系的控制面板。另外，提供至少一个截止阀(shutoffvalve)以耦合到控制阀的入口和出口中的至少一个上，以及还优选提供止回阀(checkvalve)以耦合到控制阀的出口。可选择地，提供一种排列方案，其中控制阀和/或立管组件配置有中间腔室，以消除对止回阀的需要。在该消防器材的另一个实施例中，计算机程序或软件应用被提供，用于建模，设计和/或，模拟该系统以确定并核实该系统中一个或多个喷水器的流体传输延迟周期。更加优选地，该计算机程序或软件应用可以模拟或核实：液压上远的喷水器经历最大流体传输延迟周期以及液压上近的喷水器经历最小流体传输延迟周期。另外，该计算机程序或软件优选地配置为模拟和建模该系统，包括对一个或多个喷水器的激活定序以及核实到一个或多个激活喷水器的流体传输遵循希望的强制流体传输延迟周期。更加优选地，该程序可以定序该系统中至少四个液压上远的或可选择地四个液压上近的喷水器的激活，并核实到该四个喷水器的流体传输。
用于提供消防的系统和/或方法的优选过程更加特别地可以包括将用于贮藏用房的干式天花板专门的消防系统中的喷水器的安装标准从第一方分销到第二方。提供安装标准优选地包括规定商品分类和贮藏配置的至少一个，规定贮藏高度和喷水器折流器之间的最小间隙高度，规定在该系统中每一个喷水器的最大覆盖区和最小覆盖区，规定该系统中喷水器-喷水器的间隔的需求，规定液力设计区和设计工作压力；以及规定所设计的流体传输延迟周期。在另一个优选的实施例中，规定流体传输延迟可以包括规定该延迟以促使包围和淹灭效应以解决贮藏用房中的火灾。更加优选地，规定所设计的流体传输延迟包括规定落入到最大流体传输延迟周期和最小流体传输延迟周期之间的流体传输延迟，其中，更加优选地该最大和最小流体传输延迟周期被规定分别发生在液压上最远的喷水器和在液压上最近的喷水器上。
在该过程的另一个优选的方面，设计流体传输延迟的规定优选为天花板高度，商品分类，贮藏配置，贮藏高度，以及间隙高度中至少一个的函数。因此，规定所设计的流体传输延迟周期优选地包括提供作为天花板高度，商品分类，贮藏配置，贮藏高度，以及间隙高度中至少一个的函数发流体传输延迟时间的数据表。
在该步骤的另一个优选的方面，提供安装标准还包括规定与喷水器一起使用的系统部件，规定系统部件优选地包括规定用于控制流体流到喷水器系统的立管组件以及规定实现所设计的流体传输延迟的控制机构。另外，该过程还可以包括规定与控制机构相联系的火灾检测设备以提供预作用安装标准。该过程还可以提供安装标准应该提供在数据表中，这还可以包括以纸媒体和电子媒体的至少一种公开该数据表单。
该优选的过程的另一方面优选地包括获取用在贮藏用房的干式天花板专门的喷水器系统的喷水器。在该步骤的一个实施例中，所述获取优选包括提供喷水器。提供该喷水器优选包括提供具有其间设置有通道的入口和出口的喷水器主体以定义大约为11或更大的K因子，优选为大约17，更加优选为16.8，以及还提供具有大约286°F温度的热定额值的触发器组件。
另一方面优选地提供：所述获取包括验定喷水器的资格，并且更优选的是由对贮藏用房具有权限的权威机构认可的组织列出该喷水器，诸如UnderwritersLaboratories，Inc.。因此，获取喷水器可以包括为验定资格对该喷水器做火灾试验。该试验优选包括：定义可接受的试验标准包括流体要求和设计系统工作压力。另外，该试验包括在天花板高度处按喷水器-喷水器的间隔在天花板喷水器网格中安置多个喷水器，该网格还定位在所贮藏商品的上方，该商品具有商品分类，贮藏配置和贮藏高度。优选地，多个喷水器的安置包括将169(169)个喷水器安置定位在8英尺×8英尺间距的网格中，或可选择地把100个喷水器安置在10英尺×10英尺间距的天花板喷水器网格中。可选择地，任意数量的喷水器可以形成该网格，假设喷水器-喷水器的间距可以在每64平方英尺提供至少一个喷水器(每64ft2一个喷水器)，或可选择地在每100平方英尺上提供一个喷水器(每100ft2一个喷水器)。更加一般地，在试验中多个喷水器的安置优选地提供安置数量充足的喷水器，从而至少提供以激活喷水器为边界的未激活喷水器环。在试验中还包括在商品中产生火灾，以及延迟从喷水器网格排出流体，以便激活多个喷水器并且在设计的系统工作压力下从任一个激活的喷水器中排出流体，从而在包围和淹灭的配置中解决火灾。另外，定义认可的试验标准优选地包括把流体需求定义为设计的喷水器激活的函数，以采用包围和淹灭配置有效淹没并抑制火灾。优选地，所设计的喷水器激活小于网格中总喷水器的40％。更加优选地，所设计的喷水器激活小于网格中总喷水器的37％，甚至更加小于网格中总喷水器的20％。
在该过程的优选的实施例中，延迟流体排出包括以作为商品分类，贮藏高度，贮藏配置，以及喷水器-贮藏间隙高度中的至少一个的函数的时间周期延迟流体排出。该延迟流体排出还可以包括从对商品和贮藏用房的计算模型确定流体延迟的周期，其中该模型求解自由燃烧喷水器激活时间，使得该流体传输延迟为第一喷水器激活和至少下列一个：(i)临界数量的喷水器激活和(ii)等效于能够包围和淹灭火灾的工作区的喷水器数量之间的时延。
将优选的系统，子系统，组件，优选的喷水器和/或方法中的任一个从第一方分销到第二方可以包括将优选的系统，子系统，组件，优选的喷水器和/或方法转移到零售商，供应商，喷水器系统安装者或贮藏运营者的至少一方。该分销可以包括通过下面的至少一种方式转移：地上分销，空中分销，海外分销和在线分销
因此，本发明还提供了一种将保护贮藏用房的干式天花板专门的喷水器系统中使用的喷水器从第一方转移到第二方的方法。对喷水器的分销可以包括在纸公开和在线公开的至少一种上公开关于有资格的喷水器的信息。另外，在线公开优选地发布包括在第一计算机处理设备上主控(hosting)关于有资格的喷水器的数据排列，第一计算机处理设备诸如服务器，优选地耦合到与至少第二计算机处理设备相通信的网络中。主控还可以包括配置该数据排列以使得包括列表的权威机构元素，K因子数据元素，温度额定值数据元素和喷水器数据配置元素。配置数据排列优选地包括把列出的权威机构元素配置为UL和或FactoryMutual(FM)Approval(下文称为“FM”)中至少一个，把K因子数据元素配置为大约17，把温度额定值元素配置为大约286°F，以及把喷水器配置数据元素配置为立式。主控数据排列还可以包括标识干式天花板专门的喷水器系统的参数，该参数包括：包括多个喷水器和/或喷水器-喷水器间距的液力设计区，到液压上最远的喷水器的最大流体传输延迟周期，到液压上最近的喷水器的最小流体传输延迟周期。
本发明的优选实施例还提供了用于为消防排列供水的喷水器系统。该系统优选地包括通过网络与至少第二计算机处理设备相通信的第一计算机处理设备，以及存储在第一计算机处理设备上的数据库。优选地，该网络为WAN(广域网)，LAN(局域网)和因特网的至少一种。该数据库优选地包括多个数据排列(dataarray)。第一数据排列优选地标识用于贮藏用房的干式天花板专门的消防系统中的喷水器。该第一数据排列优选地包括K因子，温度额定值，和液力设计区(hydraulicdesignarea)。第二数据排列优选地标识贮藏商品，第二数据排列优选地包括商品分类，贮藏配置和贮藏高度。第三数据排列优选地标识到达液压上最远的喷水器的传输时间的最大流体传输延迟时间，第三数据排列为第一和第二数据排列的函数。第四数据排列优选地标识到达液压上最近的喷水器的传输时间的最小流体传输延迟时间，第四数据排列为第一和第二数据排列的函数。在一个优选的实施例中，数据库被配置为电子数据表单，诸如为.html文件、.pdf文件或可编辑文本文件中的至少一种。该数据库还可以包括第五数据排列，用于标识与第一数据排列的喷水器一起使用的立管组件，以及还包括第六数据排列，用于标识将第五数据排列的控制阀耦合到第一数据排列的喷水器的管道系统。
附图说明
附图在此被结合并且构成说明书的一部分，展示了本发明的具体实施方式，并且与上述一般说明和下面具体描述一起用于阐明本发明的特征。应该知道，优选的实施例并不是本发明的全部，而是作为所附权利要求所限定的本发明的举例。
图1展示了位于具有贮藏商品的贮藏区中的优选干式喷水器系统的一个示例性实施例；
图2示意展示了图1的系统的干部分；
图2A-2C分别是图1中贮藏区的平面图，侧面图和俯视图；
图3是用于生成预测放热和喷水器激活分布曲线的流程图；
图4展示了放热和喷水器激活预测分布曲线；
图5是针对试验贮藏区中贮藏商品的预测放热和喷水器激活分布曲线；
图5A是从图5的所贮藏商品的实际火灾试验中获得的喷水器激活分布曲线；
图6是针对试验贮藏区中另一种所贮藏商品的另一条预测放热和喷水器激活分布曲线；
图6A是从图6的所贮藏商品的实际火灾试验中获得的喷水器激活分布曲线；
图7是针对试验贮藏区中再一种所贮藏商品的再一条预测放热和喷水器激活分布曲线；
图7A是从图7的所贮藏商品的实际火灾试验中获得的喷水器激活分布曲线；
图8是针对试验贮藏区中另一种所贮藏商品的另一条预测放热和喷水器激活分布曲线；
图9是针对试验贮藏区中再一种所贮藏商品的再一条预测放热和喷水器激活分布曲线；
图9A是从图9的所贮藏商品的实际火灾试验中获得的喷水器激活分布曲线；
图10是针对试验贮藏区中另一种所贮藏商品的另一条预测放热和喷水器激活分布曲线；
图10A是从图10的贮藏商品的实际火灾试验中获得的喷水器激活分布曲线；
图11是针对试验贮藏区中再一种所贮藏商品的再一条预测放热和喷水器激活分布曲线；
图12是针对试验贮藏区中再一种所贮藏商品的再一条预测放热和喷水器激活分布曲线；
图12A是从图12的贮藏商品的实际火灾试验中获得的喷水器激活分布曲线；
图13是优选设计方法的流程图；
图13A是用于设计优选喷水器系统的可选流程图；
图13B是优选的液压设计要点和标准；
图14是用于喷水器系统的设计和动态建模的流程图；
图15是用于图1的喷水器系统中的优选喷水器的截面图；
图16是图15的喷水器的平面图；
图17是用于图1的系统中所安装的立管组件的示意图；
图17A展示了图17的系统和立管组件的工作流程图；
图18是用于执行优选的消防系统和方法的一个或多个方面的计算机处理设备的示意图；
图18A-18C是优选消防系统的侧面图，正视图和平面图；
图19是用于执行优选的消防系统和方法的一个或多个方面的网络的示意图；
图20是优选的系统和方法的分销线路的示意性流程图；
图21是用于图17的立管组件中的优选控制阀的截面图。
具体实施方式
配置成利用包围和淹灭配置解决火灾的消防系统
如图1所示，一种优选的干式喷水器系统10被配置用于保护贮藏区或贮藏用房70中所贮藏的商品50。该系统10包括管道网络，该管道网络具有湿部分12和干部分14，它们优选通过优选为雨淋或预作用阀或可替代的是空气-水比值阀的主水控制阀16彼此耦合。该湿部分12优选地连接到诸如总水管(watermain)的灭火液体供给源。该干部分14包括通过充满空气或其他气体的管道网络相互连接的喷水器网络20。干部分内的气压，单独地或与另一个控制机构结合地，控制主水控制阀16的开/关状态。打开主水控制阀16将水从该系统的湿部分12释放到干部分14，以通过打开的喷水器20排出。该湿部分12还可以包括额外的设备(未示出)，诸如消防泵或回路抑止器，以用于以希望的流速和/或压力将水传输到干部分14。
如图1所示，该优选的喷水器系统10配置为通过利用优选的喷水器工作区26解决贮藏区70中的火势生长72以保护所贮藏的商品50。优选地，用最小数目的包围和淹灭火灾或火势生长72的、被火势生长72热触发的被激活喷水器定义喷水器工作区26。更特别地，通过最小数目的被激活并被适当间隔开的、配置为传输水量或其他具有充分流动特性(即流速和/或压力)的灭火流体以从上方淹没并且抑制失火的喷水器来形成优选的喷水器工作区26。定义工作区26的热激活的喷水器20的数目优选地基本上比系统10的干部分14中可用的喷水器20的总数小。形成喷水器工作区26的激活的喷水器数目被最小化，以有效解决火灾并且进一步最小化从系统排出的水的程度。“被激活”用于此处表示喷水器处于打开状态用于送水。
在运行中，天花板专门的干式喷水器系统10优选地配置为利用包围和淹灭效应处理火灾，天花板专门的干式喷水器系统10最初会用至少一个喷水器热激活响应下面的火灾。在喷水器20激活时，管道网络中的压缩空气或其他气体会逸出，并单独地或与烟或火灾指示器相结合，跳开(tripopen)主水控制阀16。该打开的主水控制阀16使水或其他灭火流体充满该管道网络，并流到被激活的喷水器20。当水流穿过系统10的管道时，在贮藏区70中水的缺少，更特别的是在所设计的工作排液压力下水的缺少使得火势生长，从而放出额外的热量到该贮藏区70。水最终到达一组被激活的喷水器20，并且开始在火上方从优选的增加到工作压力的工作区26排水，然而允许放热速度持续增加。所增加的热量继续热激活接近最初被激活的喷水器的额外的喷水器，使得优选地定义包围和淹灭火灾的理想的喷水器工作区26和配置。在包围和淹灭配置中，达到充足工作压力的水释放出工作区26，从而淹没并抑制火势。此处所用的“包围和淹灭(surroundanddrown)”表示基本上用排出的水包围燃烧区以迅速减小放热速度。另外，配置该系统以使得形成工作区26的所有被激活的喷水器优选在一个规定时间内被激活。更特别地，最后一个喷水器在系统10第一喷水器被热激活后十分种内被激活。更特别地，最后一个喷水器在8分钟内被激活并更加优选地，最后一个喷水器在系统10第一喷水器被激活的5分钟内被激活。
最小化或减小流体传输延迟周期可以将水先引入贮藏区70，抑制火的蔓延并阻止理想的喷水器工作区26的形成。然而，将水过迟地引入贮藏区70会使得火变得大以致于系统10不能充分地淹没并抑制火灾，或最多仅可以使得放热速度的增长变慢。因此，系统10有必要需要足够长的水或流体传输延迟周期来有效地形成充分地包围并淹灭火灾的喷水器工作区26。为了形成理想的喷水器工作区26，喷水器系统10包括具有适当配置的流体传输延迟周期的至少一个喷水器20。更加优选地，为了确保有充足数量的喷水器20被热激发而在系统10的任意位置形成充分包围并掩模火势生长72的喷水器工作区26，系统10中的每一个喷水器具有适当配置的流体传输延迟周期。优选在系统工作压力下，从在至少一个喷水器20被热激活后的那一时刻到从形成理想的喷水器工作区26的一个或多个喷水器排出流体的那一时刻测量该流体传输延迟周期。在至少一个响应其下方火灾的喷水器20被热激活后，该流体传输延迟周期使得水或其他灭火流体的引入不能阻止火灾的生长。本发明人发现流体传输延迟周期可以被配置使得因此而发生的火灾热触发邻近、接近或包围最先被触发的喷水器20的额外的喷水器。从因此而激活的喷水器中排水定义了理想的喷水器工作区26以包围并淹灭并因此淹没并抑制火灾。因此，工作区26的大小优选地与流体传输延迟周期的长度直接相关。流体延迟周期越长，火势生长越大，导致更多喷水器被激活，从而形成越大的由此生成的喷水器工作区域26。相反地，流体传输延迟周期越小，由此所引起的工作区26越小。
因为流体传输延迟周期优选为在第一次喷水器激活后的流体流动时间的函数，所以流体传输延迟周期优选为主水控制阀16的断开时间，水穿过系统的过渡时间，和压缩比(compression)的函数。流体传输延迟的这些因素在TYCOFIRE&BUILDINGPRODUCTS公开的，由JamesGolinveaux所著的，题目为《(技术分析：影响干式管道系统性能的变量(ATechnicalAnalysis：VariablesThatAffectthePerformanceofDryPipeSystems)》(2002)进行了更加详尽的讨论，在此作为参考并与全文。阀的断开时间通常由管路中的空气压力、加速器的存在与否，以及在空气-水比值阀的情况下的阀断开压力所控制。还影响流体传输延迟周期的是从主控制阀16到被激活的喷水器之间流体的过渡时间。该过渡时间由流体供给压力，管道中的空气/气体，和系统管道容量和安排所规定。压缩比是从水到达被激活的喷水器到排水或灭火流体压力维持在大约或大于喷水器的最小工作压力时的时间的量度。
应该知道，因为优选的流体传输延迟周期是被设计或强制的延迟，优选具有定义的持续时间，其与目前干式喷水器系统中可以经历的无论是随机和/或还是固有延迟是有明显区别的。更加特别地，干部分14可以被设计并设置成例如通过修改或配置系统容量，管道距离和/或管道尺寸来实现希望的延迟。
干部分14以及其管道网络优选地包括连接在主水控制阀16的主立管，和一个或多个间隔开的分支管道24所连接的主管道22。管道网络还包括诸如接管(connector)，弯管(elbow)和立管(riser)等管道零件，用来连接网络的各部分并在干部分14中形成回路和/或树形支路配置。因此，干部分14可以具有从干部分的一个部分到干部分的另一个部分变化的高度或倾斜过渡。喷水器20优选地安装到间隔开的分支管道24上并沿着该分支管道24间隔开以形成希望的喷水器间隔。
喷水器到喷水器的间隔可以是6英尺×6英尺(6ft×6ft)；8英尺×8英尺(8ft×8ft)，10英尺×10英尺(10ft×10ft)，20英尺×20英尺(20ft×20ft)以及它们的任意组合或它们之间的范围，这取决于系统液压设计需要。基于干部分14的配置，相对于将湿部分12和干部分14分开的主水控制阀16，喷水器网络20包括至少一个液压上远的或液压上最需要的喷水器21以及至少一个液压上接近或液压上最不需要的喷水器23，即最不远的喷水器。一般地，用在所配置的干式喷水器系统中合适的喷水器提供足够的容量，冷却和控制，以利用包围和淹灭效应处理火灾。更加特别地，喷水器20优选为具有K因子为约11到36的竖式专用贮藏喷水器；然而可选择地，喷水器20可以被配置为干式垂吊喷水器(drypendantsprinkler)。更加优选地，该喷水器具有16.8的额定K因子。本领域技术人员知道，该额定的K因子标识喷水器排水的特性，如NFPA-13的表6.2.3.1中给出的，其在此特别地作为参考并入全文。可选择地，若喷水器20在系统中被安装并配置为根据系统需要传输流体流，则喷水器20可以具有任意的额定的K因子。更加特别地，喷水器20可以具有额定的K因子为：11.2；14.0；16.8；19.6；22.4；25.2；28.0；36或更大的值，前提是如果喷水器具有大于28的额定K因子，那么当与NFPA-13第6.2.3.3节所需的额定K因子为5.6的喷水器相比，喷水器以100％的增加量增加流速，其中NFPA-13第6.2.3.3节作为参考并入全文。另外，可以根据在此作为参考并入全文的NFPA-13的第12.1.13节规定喷水器20。优选地，喷水器20配置为在286°F时热触发，然而喷水器可以被规定为具有适用于所给定的贮藏应用的温度额定值，包括高于286°F的温度额定值。该喷水器20因此能够在在此作为参考并入全文的NFPA-13的表6.2.6.1中所列的温度额定值和分类的范围中被指定。另外，喷水器20优选地具有大于15psi的工作压力，优选范围为约15psi到大约60psi，更加优选地从约15psi到大约45psi，甚至更加优选地从大约20psi到大约35psi，以及另外更加优选地从大约22psi到大约30psi。
优选地，把系统10配置成包括最大强制流体传输延迟周期和最小强制流体传输延迟周期。该最小和最大强制流体传输延迟周期可以在从下面更详细说明的可接受的延迟时间的范围中选择。最大强制流体传输延迟周期是从至少一个液压上远的喷水器21被热激活后到在系统工作压力下从该至少一个液压上远的喷水器21所排水时刻的时间段。优选地，该最大强制流体传输延迟周期被配置为定义在液压上最远的喷水器21被热激活后的时间长度，使包围该液压上最远的喷水器21的充足数量的喷水器被激活，它们一起形成有效包围和淹灭火灾生长72的系统10的最大喷水器工作区27，如图1A所示。
最小强制流体传输延迟周期是从至少一个液压上近的喷水器23被热激活后到在系统工作压力下从该至少一个液压上近的喷水器23排水时刻的时间段。优选地，该最小强制流体传输延迟周期被配置为定义在液压上最接近的喷水器23被热激活之后的时间长度，使包围该液压上最近的喷水器23的充足数量的喷水器被激活，从而一起形成有效地包围和淹灭火势生长72的系统10的最小喷水器工作区28。优选地，最小喷水器工作区28由包括液压上最近的喷水器23的临界数量的喷水器定义。该临界数量的喷水器可以定义为能够使水引入贮藏区70、影响火势生长、继而使火势继续生长并触发附加数量的喷水器以形成希望的喷水器工作区26从而包围和淹灭火势生长的最小喷水器数量。
由于最大和最小流体传输延迟周期分别受到液压上最远和最近的喷水器21和23的影响，所以每个被设置在液压上最远的喷水器21和液压上最近的喷水器23之间的喷水器20具有在最大强制流体传输延迟周期和最小强制流体传输延迟周期之间范围的流体传输延迟周期。如果最大和最小流体传输延迟周期分别导致最大和最小喷水器工作区27、28，则每一个喷水器的流体传输延迟周期促使喷水器工作区26的形成，用以利用包围和淹灭配置处理火势生长72。
喷水器20的流体传输延迟周期优选为到主水控制阀16的喷水器距离或者管道长度的函数，并且还可以是系统容量(所封闭的空气)和/或管道尺寸的函数。可选择地，流体传输延迟周期可以是配置为延迟从主水控制阀16到热激发的喷水器20的水传输的流体控制设备的函数。强制流体传输延迟周期也可以是系统10其他因素的函数，例如包括供水泵或整个系统10的其他组分的水需求和流动要求。为了把规定的流体传输延迟周期结合到喷水器系统10中，将确定的长度和横截面面积的管道优选地设置在系统10中，使得液压上最远的喷水器21经历最大强制流体传输延迟周期，液压上最近的喷水器23经历最小强制流体传输延迟周期。可选择地，管道系统10可以包括任意其他控制设备，诸如，加速器或累积器，以使得液压上最远的喷水器21经历最大强制流体传输延迟周期，液压上最近的喷水器23经历最小强制流体传输延迟周期。
可替换地，为了配置系统10，使得液压上最远的喷水器21经历最大强制流体传输延迟周期以及液压上最近的喷水器23经历最小强制流体传输延迟周期，可以配置系统10使得该系统10中每一个喷水器经历流体传输延迟周期，其落入由最大强制流体传输延迟周期和最小强制流体传输延迟周期所定义的延迟范围之内或之间。因此，如果结合最大强制流体传输延迟周期，系统10可以形成比所期望的要小的最大喷水器工作区27。另外，如果已经利用了最小流体传输延迟周期，那么系统10可以经历比使用所预期的更大的最小喷水器工作区28。
图2A-2C示意性地图示了贮藏区70中系统10的平面图，侧面图和俯视图，所示的各种因素可以影响火势增长72和喷水器激活响应。系统10的喷水器20的热激活可以是一些因素的函数，这些因素包括例如从火势生长中放出的热量，贮藏区70的天花板高度，喷水器相对于天花板的位置，商品50的分类和商品50的贮藏高度。更加特别地，所示的干式管道喷水器系统10被安装在贮藏区70作为天花板专门的干式管道喷水器系统，其悬挂在天花板高度为H1的天花板下。该天花板可以为任意结构，包括平板状天花板，水平式天花板，倾斜式天花板或它们的组合中的任意一种。天花板高度优选地通过在要保护的区域内上方的天花板(或屋顶板)的下面和地板之间的距离来定义，并且更优选的是定义地板与上方天花板(或者屋顶板)下侧之间的最大高度。单独的喷水器优选地包括离天花板距离为S处设置的折流器。位于贮藏区70中的是优选配置为C型商品排列50的贮藏商品，其可以包括由NFPA-13规定的I，II，III或IV类商品，可选择地A组，B组或C组塑料，合成橡胶和橡胶中的任一种，或各种类型的具有可燃特性的商品。该排列50可以通过一个或多个在NFPA-13的第3.9.1节中规定并提供的参数表示，在此作为参考并入全文。该排列50可以被贮藏到贮藏高度H2以定义天花板空隙L。该贮藏高度优选地定义贮藏的最大高度。可选择地，该贮藏高度可以定位为适当地表征贮藏配置。优选地，贮藏高度H2为20英尺或更高。另外，存储排列50优选地定义多排货架贮藏结构；更加优选的是双排货架贮藏结构，但其他的贮藏配置也是可以的，诸如地板上，不带固架的货架，托盘，箱柜盒，支架或单排货架等。贮藏区还可以包括在相同或不同的配置中以过道宽度为W间隔开的附加的同样或不同商品的贮藏。
为了确定结合到系统10的最小和最大流体传输延迟周期和其之间的可行范围，预测喷水器激活响应分布曲线可以用在特定的喷水器系统，商品，贮藏高度，以及贮藏区的天花板高度上。优选地，在贮藏空间70中用于干式喷水器系统10的预测喷水器激活响应分布曲线如图4所示，示出了响应在没有引入水来改变火灾生长72的放热分布曲线的时间段内模拟的火势生长燃烧，系统10中每个喷水器20预测的热激活时间。从这些曲线，系统操纵者或喷水器设计者能够预测或近似在第一个喷水器被激活后，需要多长时间形成如上所述的包围和淹灭火灾的最大和最小喷水器工作区27、28。规定希望的最大和最小喷水器工作区27、28以及预测分布曲线的展开将在下面做更详细的说明。
因为预测分布曲线指示系统10中热激发任意数量的喷水器20的时间，所以用户可以利用喷水器激活分布曲线判断最大和最小流体传输延迟周期。为了识别最大流体传输延迟周期，设计者或其他用户可以查看预测喷水器激活分布曲线以识别从第一个喷水器被激活到形成规定的最大喷水器工作区27的多个喷水器被热激活时刻之间的时延。同样地，为了识别最小流体传输延迟周期，设计者或其他用户可以查看预测喷水器激活分布曲线以识别从第一个喷水器被激活到形成规定的最小喷水器工作区28的多个喷水器被热激活时刻之间的时延。最小和最大流体传输延迟周期定义可以结合到系统10中以在系统10中形成至少一个喷水器工作区26的流体传输延迟周期的范围。
上述干式喷水器系统10配置为形成用于在贮藏用房保护中淹没以及抑制火灾蔓延的喷水器工作区26。发明人发现，通过在干式喷水器系统中使用强制流体传输延迟周期，喷水器工作区可以被配置为利用包围和淹灭配置响应火灾。优选地，强制流体传输延迟周期是预测的或设计的在系统延迟水或其他灭火流体传输到任何被激活的喷水器期间的时间。用于配置有喷水器工作区的干式喷水器系统的强制流体传输延迟周期不同于当前干式管道传输设计方法中所强制要求的最大水时间。特别地，强制流体传输延迟周期确保水在确定的时刻或定义的时间周期从被激活的喷水器中排出，从而形成包围和淹灭的喷水器工作区。
产生预测放热以及喷水器激活分布曲线
对于安置在贮藏空间70中的给定喷水器系统，为了产生预测的喷水器激活分布曲线以识别最大和最小流体传输延迟周期，可以在空间70中建立火势生长的模型并且能够随时间绘制出火势生长所释放的热量的分布图。在相同的时间周期，能够计算、求解并绘制喷水器激活响应。图3的流程图示出在确定流体传输延迟周期中用于产生预测的放热和喷水器激活的分布曲线的优选过程80，图4示出了直观的预测放热和喷水器激活分布曲线400。展开该预测分布曲线包括建立在喷水器系统下模拟的火灾场景下被保护的商品的模型。为了建立该火灾场景的模型，要考虑被建模的系统的至少三个物理方面：(i)被建模场景的几何学排列；(ii)包含在该场景中的可燃性材料的燃烧特性；(iii)保护商品的喷水器系统的喷水器特性。该模型优选地以计算方式展开并因此将贮藏空间从实体域转化为计算域，还必须考虑非实体的数字特征。
计算建模优选地采用如上所述的FDS执行，其可以预测从火灾的蔓延中释放的热量以及还可以预测喷水器的激活时间。目前可以获得NIST公开出版物，其说明了用于在FDS中建立火灾场景模型的功能能力和要求。这些公开出版物包括：NIST特别报告书1019：火灾动态模拟器(第4版)用户指南(2006年3月)和NIST特别报告书1018：火灾动态模拟器(第4版)技术参考指南(2006年3月)，上述都作为参考并入全文。可选择地，只要模拟器能够预测喷水器激活或检测，任何其他火灾建模模拟器都可以被使用。
如FDS技术参考指南中所述，FDS是火驱动流体流动的计算流体动态(CFD)模型。该模型以数字方式求解注重于由火产生的烟和热的传输的低速、热驱动的流动的粘性流体方程(Navier-Stokes)的形式。质量，动量，和能量的质量方程的守恒的偏导数有穷差分逼近，并且解法在三维，直线的网格上及时更新。因此，包括在FDS所需要的输入参数中的是关于数字网格的信息。该数字网格是一个或多个所有几何特征都遵守的直线的网孔(mesh)。另外，计算域更加优选地被在燃烧发生的燃料排列内的区中细化。在此区外，在计算被限制为预测热和质量转换的区域中，该网格也可以不太精细。一般地，计算网格应充分地被解析，从而在被建模的商品之间纵向和横向燃料空间内允许至少一个，或更优选地两个或三个完全计算单位。网状网格的单个单位的尺寸可以是一致的，然而优选地，单个单位是具有100到150毫米之间的范围尺寸的最大边且纵横比小于0.5的矩形单位。
在预测模型方法的第一步82，优选地，商品在其贮藏配置中被建模，以用于说明场景的几何排列参数。这些参数优选地包括可燃材料的位置和尺寸，火势生长的点燃位置，以及诸如天花板高度和封闭空间的容积的其他各种贮藏空间变量。另外，该模型优选地包括说明贮藏排列配置的变量，其中该贮藏排列配置包括排列行的数目，排列维度包括商品排列高度和单个商品贮藏包的大小，以及通风配置。
在一个建模例子中，如FDS研究中所述，用于保护A组塑料的输入模型包括建模110英尺×110英尺的贮藏区；范围从20英尺到40英尺的天花板高度。商品被建模为33英尺长×7-1/2英尺宽的双排货架贮藏商品。以包括在25英尺和40英尺之间的各种高度建模该商品。
在建模步骤84中，喷水器系统被建模，以包括诸如喷水器种类，喷水器位置和间隔，喷水器总数，以及离天花板的安装距离等喷水器特征。计算域的总物理尺寸优选地由流体传输之前所预测的喷水器操作数所规定。另外，模拟的天花板和相关的喷水器的数量优选足够大以使得在被模拟的天花板的外围保持至少一个连续的未激活喷水器环。一般地，外部墙可以被排除在模拟外，以使得结果应用到不限定的容积，然而如果所研究的几何体被限于相对小的容积，那么该墙优选地被包括在内。喷水器的热特性还优选地包括诸如功能响应时间指数(RTI)和激活温度。更加优选地，被建模的喷水器的热感元件的RTI在其安装在喷水器中之前便已知。额外的喷水器特性可以被定义以用于产生包括关于水从喷水器的喷射结构和流速细节的模型。再次参考FDS研究，例如，喷水器系统被建模为10英尺×10英尺间隔的中央喷水器ELO-231喷水器的12×12网格，总计144个喷水器。该喷水器被建模为激活温度为286°F且RTI为300(ft-sec)1/2。在FDS研究中喷水器网格被设置在离天花板的两个不同的高度：10英寸和4英寸。
用于展开预测放热和喷水器激活分布曲线的第三方面86优选地提供模拟在一定时间周期内布置在商品贮藏排列中的失火。特别地，该模型能够包括燃料特性以说明要被建模的可燃材料的点火和燃烧性质。一般地，为了说明燃料的行为，需要对传递到燃料中的热进行准确说明。
所模拟的燃料质量可以被视为热学上厚的，即穿过商品块体所确定的温度梯度，或热学上薄的，即穿过商品块体所确定的均匀温度。例如，在纸板箱的情况下，特别是仓库中，纸板箱的壁可以被假设为穿过其截面具有均匀的温度，即热学上薄的。燃料的参数，表征为热学上薄的，固体，A类燃料，诸如标准的II类，III类和A组塑料，优选地包括：(i)单位面积的放热量；(ii)比热；(iii)密度；(iv)厚度；以及(v)点火温度。单位面积的放热量参数使得燃料的内在结构的具体细节被忽略以及燃料的总量被视为具有基于预测为燃烧着的燃料表面积百分比的已知能量输出的均匀质量。比热被定义为将一个单位质量的燃料的温度提高一个单位温度所需的热量。密度是单位体积燃料的质量，以及厚度是商品的表面厚度。点火温度被定义为表面在点火源存在时开始燃烧时的温度。
对于不能被视为热学上薄的燃料而言，诸如固体燃料束，则需要额外的或可选择的参数。可选择的或额外的参数可以包括热导率，其测量材料导热的能力。根据被表征的具体燃料还可能需要其他参数。例如，需要以非常不同于固体燃料的方式处理液体燃料，并且因此参数也是不同的。对某些燃料或燃料配置可能是特定的其他参数包括：(i)热辐射系数，在同样温度下表面辐射与黑体辐射的比以及(ii)气化热，其被定义为在不存在温度升高的情况下将单位质量液体在其沸点转变为蒸汽所需的热量。上述参数的任一种可以不是固定的值，但取而代之可以根据时间或诸如热通量或温度等其他外部影响而改变。就这些情况而言，可以按照与已知的属性变化相一致的方式描述燃料参数，诸如以列表格式或通过以(通常)线性数学函数拟合这些参数。
一般地，每一个商品托盘可以被视为均匀的燃料包，物理货架和托盘的细节被忽略了。在下面的可燃性参数表中汇结了基于商品类别的示例性燃烧参数。
燃烧参数表
II类 III类 A组塑料
单位面积的放热量(kW/m2) 170-180 180-190 500
比热*密度*厚度(m) 1 0.8 1
点火温度 370 370 370
根据火的模拟，FDS软件或其他计算代码解出了放热和所导致的热效应，其包括如步骤88，90中提供的每个单位时间内一个或多个喷水器的激活。喷水器激活可以是同时的或有顺序的。还可以理解，放热的解确定了通过所贮藏的商品的火势蔓延的级别。还可以理解，被建模的喷水器响应放热分布曲线被热激活。因此，就指定的火势蔓延而言，存在相应数量的喷水器被热激活或打开。再则，该模拟优选提供了在喷水器激活时不传送水。在不排水的情况下对喷水器建模确保了放热分布曲线并且因此不会由于引入水而改变火势蔓延。该放热和喷水器激活的解优选地被绘制为如图4所示的在步骤88，89中的基于时间的预测放热和喷水器激活分布曲线400。可选择地或除放热和喷水器激活分布曲线之外，可以生成喷水器激活示意曲线图，示出被激活喷水器相对于贮藏排列和着火点的位置，激活时间和在激活时的放热。
图4的预测分布曲线400提供了预测放热分布曲线402和预测喷水器激活分布曲线404的示意性例子。特别地，预测放热分布曲线402展示了来自建模的火灾场景中的贮藏商品的在一定时间内贮藏区70中预期的放热量，以单位为千瓦(KW)测量。放热分布曲线提供了当火穿过商品燃烧时火势蔓延的特性，并且能够以其他能量单位测量，诸如，英国热量单位(BTU)。火灾模型优选地通过解出预期或算得的放热随时间的变化而表征为穿过贮藏区70中的商品50燃烧的火势蔓延。所示的预测喷水器激活分布曲线404优选包括限定被设计或用户指定的最大喷水器工作区27的点。规定的最大喷水器工作区27能够被规定为例如大约2000平方英尺，其等效于基于10英尺×10英尺的喷水器间隔的20个喷水器激活。以下更详细地描述了规定最大喷水器工作区27。喷水器激活分布曲线404展示了最大流体传输延迟周期Δtmax。零时刻t0优选由最初喷水器激活的时刻定义，以及优选地，最大流体传输延迟周期Δtmax是从零时刻t0到用户指定的80％的最大喷水器工作区27被激活的时刻测得的，如图4所示。在此例子中，最大喷水器工作区27的80％出现在16个喷水器激活的点。从零时刻t0到最大流体传输延迟周期Δtmax测量大约为12秒。将最大流体传输延迟周期Δtmax设置在80％的最大喷水器工作区27的点提供了缓冲时间以允许水引入系统10并累积在从最大喷水器工作区27排出时的系统压力，即压缩。可选择地，最大流体传输延迟周期Δtmax可以被设置在指定的最大喷水器工作区27的100％热激活的时刻。
预测喷水器激活402还定义了形成最小喷水器工作区28的点，从而进一步定义了最小流体传输延迟周期Δtmin。优选地，最小喷水器工作区28由系统10的临界数量的喷水器激活而定义。临界数量喷水器的激活优选由最小的最初喷水器工作区定义，该最小的最初喷水器工作区通过排水或流体灭火，响应于此火势继续蔓延使得额外数量的喷水器被热激活，以形成包围和淹没设置的完全喷水器工作区26。将水先于临界数量喷水器形成而引入贮藏区可能阻止了火的蔓延，从而阻碍在最小喷水器工作区中所有临界数量的喷水器被热激活。该临界数量的喷水器激活优选取决于喷水器系统10的高度。例如，如果到喷水器系统的高度小于30英尺，则喷水器激活的临界数量约为2到4个。在30英尺或以上高度安装有喷水器系统的贮藏区中，喷水器激活的临界数量约为4个喷水器。从在零时刻t0第一个预测的喷水器激活开始测量，到预测的临界数目的喷水器激活，即2到4个喷水器激活的时间优选定义最小强制流体传输延迟周期Δtmin。在图4的例子中，由4个喷水器激活定义了最小喷水器工作区，其被示为预测在约2到3秒的最小流体传输延迟周期Δtmin后发生。
如前所述，对于指定系统10的最大和最小流体传输延迟周期可以从可以接受的流体传输延迟周期的范围中选择。更加特别地，用于结合到物理系统10中的最大和最小流体传输延迟周期的选择可以使得最大和最小流体传输延迟周期落入从预测喷水器激活分布曲线所确定的Δtmin和Δtmax的范围内。因此，在这样的系统中，最大的水延迟小于预测喷水器激活分布曲线下的Δtmax，将导致最大喷水器工作区小于在预测喷水器激活分布曲线下最大可接受的喷水器工作区。另外，最小流体传输延迟周期大于预测喷水器激活曲线下的Δtmin，将导致最小喷水器工作区大于在预测喷水器激活分布曲线下最小可接受的喷水器工作区。
为了根据强制流体传输延迟周期而核实系统工作的试验
发明人进行火灾试验以核实配置有强制流体传输延迟周期的干式喷水器系统导致喷水器工作区26的形成以在包围和淹没配置中成功地处理试验火灾。这些试验可对各种商品、贮藏结构和贮藏高度进行。另外，对安装在一定天花板高度范围内的天花板下方的喷水系统进行该试验。
再参考图2A，2B和2C，可以按照如图示意所示那样构建贮藏的商品和干式喷水器系统的示例性试验车间。如前所述模拟贮藏区70，试验车间包括安装为从高度为H1的天花板支撑的天花板专门的干式管道喷水器系统的干式管道喷水器系统10。该系统10优选构建有设计在网格间隔上的喷水器头12的网络，以使得在标称排水压力P下传输规定的标称排出密度D。单个喷水器20优选地包括与天花板相距S放置的折流器。C型贮藏商品排列50位于该示例性车间中，该C型贮藏商品可以包括NFPA-13所定义的I类，II类，或III类商品或可选择地A组，B组，或C组塑料，合成橡胶，以及橡胶中的任意一种。该排列50可以贮藏到贮藏高度H2以定义天花板间隙L。优选地，所贮藏的排列50定义多排货架贮藏设置；更加优选的是双排贮藏设置，但其他贮藏配置也是可能的。还包括以过道距离W与排列50间隔开或临近的同样或其他贮藏的商品的至少一个目标排列52。更加特别地如图2C所示，喷水系统10下方的排列50优选被贮藏在辅助(off-set)配置中4个喷水器20下方。
针对该试验车间，可以生成预测放热和喷水器激活分布曲线，以识别该系统10的最大和最小流体传输延迟周期及其之间的范围和给定的贮藏用房和贮藏的商品的配置。可以为试验选择单个流体传输延迟周期Δt以评估将所选择的试验流体传输延迟周期结合到系统10中是否会在试验火灾上方产生至少一个喷水器工作区26以包围和淹没配置有效淹没并抑制试验火灾。
该火灾试验能够通过贮藏排列(array)50中的点燃而开始并使其进行试验时间T。在该试验时间T内，排列50燃烧从而热激活一个或多个喷水器12。流体传输到任意的被激活的喷水器被延迟选定的流体传输延迟周期Δt，从而使得火燃烧并热激活多个喷水器。如果试验使得成功地包围和淹没火，则在流体传输延迟周期结束时所产生的被激活喷水器组定义了喷水器工作区26。在该试验时间T结束时，形成喷水器工作区26的被激活喷水器的数量被计数并与根据预测喷水器激活分布曲线的在时间Δt时预测被激活的喷水器数量相比较。在下面提供的对8个试验场景的讨论，用于说明流体传输延迟的效果，从而有效形成喷水器工作区26用以利用包围和淹没配置处理火灾。该试验的具体细节，其设置与结果在U.L.试验报告中提供，题目为“使用K-16.8喷水器用于保护II类，III类和A组塑料商品的干式管道喷水器系统的灭火性能评估：UnderwritersLaboratoriesInc.用于TycoFire&BuildingProducts的工程06NK05814，EX4994的技术报告(FirePerforemanceEvaluationofDry-pipeSprinklerSystemsforProtectionofClassII，IIIandGroupAPlasticCommoditiesUsingK-16.8Sprinkler：TechnicalReportUnderwritersLaboratoriesInc.Project06NK05814，EX4991forTycoFire&BuildingProducts06-02-2006)”，在此全文引入作为参考。
实例1
将用于保护II类贮藏商品的喷水器系统10构建为试验车间，并且对其进行建模以产生预测放热和喷水器激活分布曲线。该试验车间室空间为120英尺×120英尺且高为54英尺。试验车间包括100英尺×100英尺可调节高度的天花板，其使得该车间的天花板高度可以改变。该系统参数包括贮藏到位于具有约40英尺(40ft)天花板高度的贮藏区域中的大约34英尺(34ft)高的多排货架贮藏配置中的II类商品。干式喷水器系统10包括间距为10英尺×10英尺具有190(ftsec)1/2的额定RTI以及286°F的温度额定值的100个16.8K因子立式专用贮藏喷水器20。该喷水系统10位于天花板下方大约7英寸并且配备有回路管道系统。该喷水系统10配置为提供在约为22psi的额定排出压力下具有约0.8gpm/ft2额定排出密度的流体传输。
试验车间(testplant)被建模以展开如图5所示的预测放热和喷水器激活分布曲线。根据该预测分布曲线，预测在大约40秒的最大流体传输延迟周期后形成规定的最大喷水器工作区26的80％，总共约16个喷水器。大约4秒的最小流体传输延迟周期被确定为到用于指定高度为40(40ft)英尺的天花板高度H1的4个临界喷水器所形成的最小喷水器工作区28的预测热激活时延。第一喷水器激活被预测出现在着火后大约2分14秒(2:14)。在试验的最大和最小流体传输延迟周期之间的范围内选择30秒的流体传输延迟周期。
在该试验车间中，主商品排列50及其几何中心贮藏在辅助配置的4个喷水器下方。更加特别地，II类商品的主排列54被贮藏在使用钢支柱和钢梁结构的行业用货架上。设置长32英尺和宽3英尺的货架构件以提供4行、8英尺的开间和7层的多行主货架。梁顶部位于地板上垂直层高为5英尺增量的货架上。单个目标排列52离主排列间隔为8英尺(8ft)的距离。该目标排列52由使用钢支柱和钢梁结构的行业用单排货架构成。设置长32英尺宽3英尺货架系统以给单排目标货架提供3个8英尺的开间。该目标排列52的货架的梁顶部位于地板上并在地板上以5英尺递增。装载主要和目标排列的开间14，16以在整个排列上提供额定6英寸纵向和横向燃料空间。主要和目标排列货架大约33英尺高并由7个垂直开间组成。II类商品由具有双三层(tri-wall)波纹纸板纸盒构成，为使其稳定插入5个有边的钢圈外包(stiffener)。在单个的额定长×宽×高为42英寸×42英寸×5英寸的硬木双盘(two-tray)进口货盘上外部纸盒测量值额定长×宽×高为42英寸×42英寸×42英寸。双三层(tri-wall)波纹纸板纸盒重大约84lbs.以及每个货盘重大约52lbs。整个贮藏高度为34英尺2英寸(额定为34英尺)，以及可移动天花板设置为40英尺。
实际的火灾试验从偏离主排列54中心的偏心距离21英寸处开始并且该试验运行30分钟的试验时间T。点火源为两个半标准纤维棉引燃器。该引燃器由3英寸×3英寸长纤维束浸透4盎斯汽油并包裹在聚乙烯包中构成。随着系统10中第一个喷水器的热激活，流体传送和排出经由位于主水控制阀后的螺线管阀延迟30秒的时间。下面的表1提供了模型和试验参数的汇总表。另外，表1在挨着从该试验获得的测量结果提供了预测的喷水器工作区和流体传输延迟周期。
表1
试验结果证实30秒的指定流体传送可以改变火势蔓延以激活一组喷水器并形成喷水器工作区26以按照包围和淹没配置处理火灾。更加特别地，预测喷水器激活分布曲线确定火势的蔓延，从而在30秒流体传输延迟周期后立即使大约10个喷水器被激活，如图5所示。在实际的火灾试验中，如所预测的，在30秒的流体传输延迟周期后，10个喷水器被激活。在随后的10秒中，额外的4个喷水器被激活，此时喷水器系统实现了22psi的排出压力，从而显著影响火势蔓延。因此，在第一个喷水器被激活后的40秒内总共14个喷水器被激活以形成喷水器工作区26。该模型预测在同样的40秒内总共大约19个喷水器被激活。建模的和实际的喷水器激活之间的一致性要比由于预测在40秒周期的39秒时激活该模型中19个被激活的喷水器中的最后3个的情况而出现的一致性更加接近。另外，该模型提供了保守的结果，其中该模型没有考虑传送的水到达喷水器工作区到获得充分的排出压力的时间之间的过渡时间。
试验结果表明正确地预测流体传送延迟使由14个被激活的喷水器组成的实际喷水器工作区26形成，该14个被激活的喷水器有效地处理火灾，就像预测所证实的，最后一个被热激活的喷水器正好发生在点火时刻起3分钟后并且到试验周期的下一个26分钟没有额外的喷水器被激活的。还观察到了干式喷水器系统10的其他特征，例如，商品的损坏程度或相对于贮藏火的反应。对于表1中汇总的试验而言，可以看出火灾和损失仍局限于主商品排列50。
图5A示出了表示每个激活的喷水器相对于着火点的位置的喷水器激活的图形。该图形提供了喷水器跳跃量的指示(如果有的话)。更加特别地，该图表展示了接近着火点的喷水器激活的同心环，以及在一个或多个环中未被激活的喷水器的位置，从而表示了喷水器跳跃。参考对应于表1的图5A的图，不存在跳跃。
实例2
在第二个火灾试验中，用于保护III类贮藏商品的喷水器系统10在试验车间中被建模和试验。该系统参数包括贮藏到位于具有约为35英尺(35ft)的天花板高度的贮藏区中的大约30英尺(30ft)高的双排货架布置中的III类商品。干式喷水器系统10包括间距为10英尺×10英尺具有190(ft-sec)1/2额定RTI以及286°F的温度额定值的100个16.8K因子立式专用贮藏喷水器。该喷水器系统10位于天花板下方大约7英寸(7in)。
系统10被建模为标准化以绘出如图6所示的预测放热和喷水器激活分布曲线。根据该预测分布曲线，预测在大约35秒的最大流体传输延迟周期后出现最大喷水器工作区27的80％，总共约16个喷水器。大约5秒的最小流体传输延迟周期被确定为对于给定高度为35英尺(35ft)的天花板高度H1而言4个临界喷水器被热激活的时延。第一喷水器激活被预测出现在着火后大约1分55秒(1:55)。33秒的流体传输延迟周期在用于试验的最大和最小流体传输延迟周期之间的范围内选出。
在该试验车间中，主商品排列50及其几何中心贮藏在辅助配置的4个喷水器下方。更加特别地，III类商品的主排列54被存储在使用钢支柱和钢梁结构的行业用货架上。设置长32英尺和宽3英尺的货架构件以提供具有4个8英尺开间的双排主货架。梁顶部位于地板上垂直层高为5英尺增量的货架上。两个目标排列52分别离主排列间隔为8英尺的距离。每个目标排列52由使用钢支柱和钢梁结构的行业用单排货架组成。设置长32英尺宽3英尺货架系统以给单排目标货架提供3个8英尺的开间。该目标排列52的货架的梁顶部位于地板上并在地板上以5英尺递增。装载主要和目标排列的开间14，16以在整个排列上提供额定6英寸纵向和横向燃料空间。该主要和目标排列货架大约29英尺高并由6个垂直开间(bay)组成。标准III类商品由在单层波纹纸板纸盒隔成的纸杯(空的，8盎司尺寸)构成，该纸盒的尺寸为21英寸×21英寸×21英寸。每个纸盒包含125个杯子，共5层、每层25个杯子。利用单层波纹纸板片分隔5层以及垂直的互锁单层波纹间隔物以将每层分隔为5排和5列实现了划分。8个纸盒放置在长×宽×高约为42英寸×42英寸×5英寸的硬木双向(two-way)货盘上。货盘重大约119lbs.，其中纸杯大约为20％，木头为43％以及波纹纸板为37％。总贮藏高度为30英尺，以及可移动天花板设置为35英尺。
实际的火灾试验从偏离主排列114中心的偏心距离21英寸处开始并且该试验运行30分钟的试验时间T。火源为两个半标准的纤维棉引燃器。该引燃器由3英寸×3英寸长纤维束浸透4盎斯汽油并包裹在聚乙烯包中构成。随着系统10中第一个喷水器的热激活，流体传送和排出经由位于主水控制阀后的螺线管阀延迟33秒的时间。下面的表2提供了模型和试验参数的汇总表。另外，表2在挨着从该试验测得的结果提供了预测喷水器工作区和选定的流体传输延迟周期。
表2
预测分布曲线确定了对应于33秒流体传送延迟之后大约14个喷水器被激活的预测的火势蔓延。实际的火灾试验使得在33秒的流体传输延迟周期后立即有16个喷水器被激活。在随后的2秒中，没有额外的喷水器被激活，此时喷水器系统实现了22psi的排出压力，从而显著影响火势蔓延。因此，在第一个喷水器被激活后的35秒内总共16个喷水器被激活以形成喷水器工作区26。该模型预测在同样的35秒内，如图6所示的总共大约16个喷水器的喷水器激活。
在系统10中采用流体传输延迟周期使得由16个被激活的喷水器组成的实际喷水器工作区26形成，该16个被激活的喷水器有效地处理火灾，就像预测所证实的，最后一个被热激活的喷水器正好发生在点火时刻起3分钟后并且到试验周期的下一个27分钟没有额外的喷水器被激活的。还观察到了干式喷水器系统10的其他的特征，例如，商品的损坏程度或相对于贮藏区火的反应。对于表2中汇总的试验而言，可以看出火灾和损失仍局限于主商品排列54。
图6A示出了表示每个激活的喷水器相对于着火点的位置的喷水器激活的图。该图展示了从着火点沿径向散发的喷水器激活的两个同心环。没有观察到喷水器跳跃。
实施例3
在第三个火灾试验中，用于保护III类贮藏商品的喷水器系统10在试验车间中被建模和试验。该系统参数包括贮藏到大约40英尺(40ft)高的双排货架布置中的III类商品，其位于具有约为43英尺(43ft)的天花板高度的贮藏区中。干式喷水器系统10包括间距为10英尺×10英尺具有190(ft-sec.)1/2额定RTI以及286°F的温度额定值的100个16.8K因子立式专用贮藏喷水器。该喷水器系统10位于天花板下方大约7英寸。
试验车间被建模为标准化以绘出如图7所示的预测放热和喷水器激活分布曲线。根据该预测分布曲线，预测在大约39秒的最大流体传输延迟周期后形成规定的最大喷水器工作区27的80％，总共约16个喷水器。大约20到大约23秒(20-23秒)的最小流体传输延迟周期被确定为到用于指定高度为43英尺的天花板高度H1的4个临界喷水器被热激活的时延。第一喷水器激活被预测出现在着火后大约1分55秒(1:55)。在用于试验的最大和最小流体传输延迟周期的范围内选择21秒的流体传输延迟周期。
在该试验车间中，主商品排列50及其几何中心贮藏在辅助配置的4个喷水器下方。更加特别地，III类商品的主排列54被贮藏在使用钢支柱和钢梁结构的行业用货架上。设置长32英尺和宽3英尺的货架构件以便为双排主货架提供4个8英尺的开间。梁顶部位于地板上垂直层高以5英尺递增的货架上。两个目标排列52分别离主排列间隔为8英尺的距离。每个目标排列52由使用钢支柱和钢梁结构的行业用单排货架组成。设置长32英尺宽3英尺货架系统以给单排目标货架提供3个8英尺的开间。该目标排列52的货架的梁顶部位于地板上并在地板上方以5英尺递增。装载主要和目标排列的开间14，16以在整个排列上提供额定6英寸纵向和横向燃料空间。该主要和目标排列货架大约38英尺高并由8个垂直开间组成。标准III类商品由在单层波纹纸板纸盒隔成的纸杯(空的，8盎司，尺寸)构成，该纸盒的尺寸为21英寸×21英寸×21英寸。每个纸盒包含125个杯子，共5层每层25个杯子。利用单层波纹纸板片分隔5层以及垂直的互锁单层波纹间隔物将每层分隔为5排和5列从而来实现划分。8个纸盒放置在长×宽×高约为42英寸×42英寸×5英寸的硬木双向(two-way)货盘上。货盘重大约119lbs.，其中纸杯大约为20％，木材为43％以及波纹纸板为37％。整个贮藏高度为39英尺-1英寸(额定为40英尺)，以及可移动天花板设置为43英尺。
实际的火灾试验从偏离主排列114中心的偏心距离21英寸处开始并且该试验运行30分钟的试验时间T。火源为两个半标准纤维棉引燃器。该引燃器由3英寸×3英寸长纤维束浸透4盎斯汽油并包裹在聚乙烯包中构成。随着系统10中第一个喷水器的热激活，流体传送和排出经由位于主水控制阀后的螺线管阀延迟21秒的时间。下面的表3提供了模型和试验参数的汇总表。另外，表3在接近由该试验获得的测量结果的地方提供了预测的喷水器工作区26和流体传输延迟周期。
表3
预测分布曲线确定了火势蔓延，从而在21秒的流体传送延迟后使大约2-3个所预测的喷水器激活。在随后的2秒中，没有额外的喷水器被激活，此时喷水器系统获得22psi的排出压力，从而显著影响火势蔓延。因此，在第一个喷水器被激活后的30秒内总共20个喷水器被激活以形成喷水器工作区26。该模型预测在同样的30秒内，如图7所示的总共大约6个喷水器也被激活。
图7A示出了表示每一个被激活喷水器相对于着火点的位置的喷水器激活的图。该图展示了从着火点沿径向散发的喷水器激活的两个同心环。在第一个环中观察到单个喷水器跳跃。
实例4
在第四个火灾试验中，用于保护III类贮藏商品的喷水器系统10被建模和试验。该系统参数包括贮藏到大约40英尺高的双排货架布置中的III类商品，其位于具有约为45.25英尺的天花板高度的贮藏区中。干式喷水器系统10包括间距为10英尺×10英尺具有190(ft-sec.)1/2额定RTI以及286°F的温度额定值的100个16.8K因子立式专用贮藏喷水器。该喷水器系统位于天花板下方大约7英寸。
试验车间被标准建模以绘出如图8所示的预测放热和喷水器激活分布曲线。根据该预测分布曲线，预测在大约28秒的最大流体传输延迟周期后出现最大喷水器工作区27的80％，总共约16个喷水器。大约10秒的最小流体传输延迟周期被确定为对于给定高度为45英尺的天花板高度H1而言4个临界喷水器被热激活的时延。第一喷水器激活被预测出现在着火后大约2分(2:00)。16秒的流体传输延迟周期在用于试验的最大和最小流体传输延迟周期之间的范围内选出。
在该试验车间中，主商品排列50及其几何中心贮藏在辅助配置的4个喷水器下方。更加特别地，III类商品的主排列54被贮藏在使用钢支柱和钢梁结构的行业用货架上。设置长32英尺和宽3英尺的货架构件以为双排主货架提供4个8英尺的开间。梁顶部位于地板上垂直层高以5英尺递增的货架上。两个目标排列52分别离主排列8英尺的距离。每个目标排列52由使用钢支柱和钢梁结构的行业用单排货架组成。设置长32英尺宽3英尺货架系统以给单排目标货架提供3个8英尺的开间。该目标排列52的货架的梁顶部位于地板上并在地板上方以5英尺递增。装载主要和目标排列的开间14，16以在整个排列上提供额定6英寸纵向和横向燃料空间。该主要和目标品列货架大约38英尺高并由8个垂直开间组成。标准III类商品由在单层波纹纸板纸盒隔成的纸杯(空的，8盎司尺寸)构成，该纸盒的尺寸为21英寸×21英寸×21英寸。每个纸盒包含125个杯子，共5层每层25个杯子。利用单层波纹纸板片分隔5层以及垂直互锁的单层波纹间隔物以将每层分隔为5排和5列来实现划分。8个纸盒放置在长×宽×高约为42英寸×42英寸×5英寸的硬木双向(two-way)货盘上。货盘重大约119lbs.，其中纸杯大约为20％，木材为43％以及波纹纸板为37％。整个贮藏高度为39英尺-1英寸(额定为40英尺)，以及可移动天花板设置为45.25英尺。
实际的火灾试验从偏离主排列114中心的偏心距离21英寸处开始并且该试验运行30分钟的试验时间T。火源为两个半标准纤维棉引燃器。该引燃器由3英寸×3英寸长纤维束浸透4盎斯汽油并包裹在聚乙烯包中构成。随着系统10中第一个喷水器的热激活，流体传送和排出经由位于主水控制阀后的螺线管阀延迟16秒的时间。下面的表4提供了模型和试验参数的汇总表。另外，表4在接近由该试验获得的测量结果的地方提供了预测的喷水器工作区26和选择的流体传输延迟周期。
表4
预测分布曲线确定了对应于在16秒的流体传送延迟之后大约13个预测喷水器激活的火势蔓延。然而，为了对该试验的预测模型进行分析并且对16秒的流体传输延迟周期对于处理火灾的影响进行分析，用于分析的相关时间段是从第一个喷水器激活到获得完全工作压力时刻的时间。针对该相关时段，模型预测了8个喷水器激活。根据该火灾试验，从第一个喷水器被激活的时刻到水在30psi的工作压力下被传送的时刻，4个喷水器被激活。在该系统获得工作压力之后，出现额外的喷水器激活。在第一个喷水器被激活后，3分37秒(3:37)内总共19个喷水器在系统压力下工作以显著影响火势的蔓延。因此，在第一个喷水器被激活后，3分37秒(3:37)内总共19个喷水器被激活以形成喷水器工作区26。
在该系统10中应用流体传输延迟周期使得由19个被激活的喷水器组成的实际喷水器工作区26形成，该19个被激活的喷水器有效地处理火灾。还观察到了干式喷水器系统10的其他的特征，例如，商品的损坏程度或火相对于贮藏区的反应。对于在表4中汇总的试验而言，可以看出火灾从主排列54传播到目标排列56；然后，没有观察到损坏传播到这些排列的末端。
实例5
在第五个火灾试验中，用于保护A组塑料贮藏商品的喷水器系统10在试验车间室中被建模和试验。该系统参数包括贮藏到大约20英尺高的双排货架布置中的A组商品，其位于具有约为30英尺的天花板高度的贮藏区。干式喷水器系统10包括间距为10英尺×10英尺具有190(ft-sec.)1/2额定RTI以及286°F的温度额定值的100个16.8K因子立式专用贮藏喷水器。该喷水器系统10位于天花板下方大约7英寸。
试验车间被标准建模以绘出如图9所示的预测放热和喷水器激活分布曲线。根据该预测分布曲线，预测在大约35秒的最大流体传输延迟周期后形成规定的最大喷水器工作区27的80％，总共约16个喷水器。大约10秒的最小流体传输延迟周期被确定为到用于指定高度为30英尺的天花板高度H1的4个临界喷水器被热激活的时延。第一喷水器激活被预测出现在着火后大约1分55秒(1:55-1:56)发生。在用于试验的最大和最小流体传输延迟周期的范围内选择29秒的流体传输延迟周期。
在该试验车间中，主商品排列50及其几何中心贮藏在辅助配置的4个喷水器下方。更加特别地，A组商品的主排列54被贮藏在使用钢支柱和钢梁结构的行业用货架上。设置长32英尺和宽3英尺的货架构件以便为双排主货架提供4个8英尺的开间。梁顶部位于地板上垂直层高以5英尺递增的货架上。两个目标排列52分别离主列间隔为8英尺的距离。每个目标排列52由使用钢支柱和钢梁结构的行业用单排货架组成。设置长32英尺宽3英尺货架系统以给单排目标货架提供3个8英尺的开间。该目标排列52的货架的梁顶部位于地板上并在地板上方以5英尺递增。装载主要和目标排列的开间14，16以在整个排列上提供额定6英寸的纵向和横向燃料空间。该主要和目标排列货架大约19英尺高并由8个垂直开间组成。标准A组塑料商品由在分隔的、单层波纹纸板纸盒中包装的刚性晶体聚苯乙烯杯子(空的，16盎司，尺寸)构成。杯子设置为5层，每层25个，每个纸盒一共125个。利用单层波纹纸板片分隔5层以及垂直互锁的单层波纹间隔物以将每层分隔为5排和5列来实现划分。8个21英寸的立方纸盒设置为2×2×2以形成货盘载物，每个货盘载物被长×宽×高约为42英寸×42英寸×5英寸的双向(two-way)板条状硬木货盘所支撑。货盘重大约165lbs.，其中塑料大约为40％，木材为31％以及波纹纸板为29％。整个贮藏高度额定为20英尺，以及可移动天花板设置为30英尺。
实际的火灾试验从偏离主排列114中心的偏心距离21英寸处开始并且该试验运行30分钟的试验时间T。火源为两个半标准纤维棉引燃器。该引燃器由3英寸×3英寸长纤维束浸透4盎斯汽油并包裹在聚乙烯包中。随着系统10中第一个喷水器的热激活，流体传送和排出经由位于主水控制阀后的螺线管阀延迟29秒的时段。下面的表5提供了模型和试验参数的汇总表。另外，表5在接近由该试验获得的测量结果的地方提供了预测喷水器工作区26和选择的流体传输延迟周期。
表5
根据试验结果，第一个喷水器被激活后30秒，喷水器系统处于系统工作压力(22psi)的5％内，并且系统压力在着火后3分钟内达到。该系统获得22psi排出压力，使得喷水器16排出密度约为0.79gpm/ft.2，其基本上对应于规定的设计标准。在第一个喷水器激活之后的30秒时段期间，出现13个喷水器激活。预测分布曲线确定了火势蔓延使得在29秒的流体传送延迟后大约出现12-13个喷水器激活。在第一个喷水器被激活后39秒总共15个喷水器工作以显著地影响火势的蔓延。因此，在第一个喷水器被激活后，39秒内总共15个喷水器被激活以形成喷水器工作区26。因此，激活了少于全部可用喷水器的20％。在最初着火后，在110秒到250秒的范围内全部15个喷水器都被激活。
在系统10中应用流体传输延迟周期使得由15个被激活的喷水器组成的实际喷水器工作区26形成，该15个被激活的喷水器有效地处理火灾。还观察到了干式喷水器系统10的其他的特征，例如，商品的损坏程度或火相对于贮藏区的反应。对于表5中汇总的试验而言，可以观察到从主排列54到目标排列56火势的蔓延；然而，火灾并没有突破试验设置的极端。
图9A示出了表示每一个被激活喷水器相对于着火点的位置的喷水器激活的图。该图展示了从着火点沿径向散发的喷水器激活的两个同心环。没有观察到喷水器跳跃。
实例6
在第六个火灾试验中，用于保护II类贮藏商品的喷水器系统10在试验车间中被建模和试验。该系统参数包括贮藏到大约34英尺高的双排货架布置中的II类商品，其位于具有约为40英尺的天花板高度的贮藏区。干式喷水器系统10在环路管道系统中包括间距为10英尺×10英尺具有190(ft-sec.)1/2额定RTI以及286°F的温度额定值的100个16.8K因子立式专用贮藏喷水器20。该喷水器系统10位于天花板下方大约7英寸。该喷水系统10配置为提供在大约22psi的额定排出压力下具有约0.8gpm/ft2的额定排出密度的流体传送。
试验车间被标准模拟以绘出如图10所示的预测放热和喷水器激活分布曲线。根据该预测分布曲线，预测在大约25秒的最大流体传输延迟周期后形成规定的最大喷水器工作区26的80％，总共约16个喷水器。大约10秒的最小流体传输延迟周期被确定为到用于指定高度为40英尺的天花板高度H1的4个临界喷水器所形成的最小喷水器工作区28的预测热激活的时延。第一喷水器激活被预测出现在着火后大约1分55秒(1:55)。31秒的流体传输延迟周期，在用于试验的最大和最小流体传输延迟周期的预测流体传输延迟范围之外。
在该试验车间中，主商品排列50及其几何中心贮藏在辅助配置的4个喷水器下方。更加特别地，II类商品的主排列54被贮藏在使用钢支柱和钢梁结构的行业用货架上。设置长32英尺和宽3英尺的货架构件以提供具有4个8英尺开间的双排主货架。梁顶部位于地板上垂直层高以5英尺递增的货架上。两个目标排列52分别离主排列间隔为8英尺的距离。每个目标排列52由使用钢支柱和钢梁结构的行业用单排货架组成。设置长32英尺宽3英尺货架系统以给单排目标货架提供3个8英尺的开间。该目标排列52的货架的梁顶部位于地板上并在地板上方以5英尺递增。装载主要和目标排列的开间14，16以在整个排列上提供额定6英寸纵向和横向燃料空间。该主要和目标排列货架大约33英尺高并由7个垂直开间组成。II类商品由双三层(tri-wall)波纹纸板纸盒构成，为使其稳定插入5个有边的钢圈外包。在单个标称的长×宽×高为42英寸×42英寸×5英寸的硬木双盘(two-tray)进口货盘上纸盒外面额定长×宽×高为42英寸×42英寸×42英寸。双三层(tri-wall)波纹纸板纸盒重大约84lbs.以及每个货盘重大约52lbs.。整个贮藏高度为34英尺-2英寸(额定为34英尺)，以及可移动天花板设置为40英尺。
实际的火灾试验从偏离主排列54中心的偏心距离21英寸处开始并且该试验运行30分钟的试验时间T。火源为两个半标准纤维棉引燃器。该引燃器由3英寸×3英寸长的纤维束浸透4盎斯汽油并包裹在聚乙烯包中。随着系统中第一个喷水器的热激活，流体传送和排出经由位于主水控制阀后的螺线管阀延迟30秒的时间。下面的表6提供了模型和试验参数的汇总表。另外，表6在接近由该试验获得的测量结果的地方提供了预测的喷水器工作区和流体传输延迟周期。
表6
*在3:00时喷水器排出压力大约为15psig(设计排出率的80％)。
喷水器系统在着火后约3分钟获得约为15psi的排出压力。在第一个喷水器被激活后的38秒总共36个喷水器被激活以形成喷水器工作区26。应该注意到系统在着火后大约2分49秒时(2:49)获得约为13psig的工作压力，并且从2:47到大约3:21的时间提供泵速的手动调节。着火后3分钟，喷水器排出压力约为15psig。
实例6的喷水器激活结果表明形成了包围和淹没喷水器工作区的场景；然而，通过36个喷水器工作所形成的工作区比优选为26个以及更优选为20个或更少的喷水器所形成的工作区低效。还应该注意到全部36个喷水器在用于配置为用包围和淹没配置处理火灾的干式喷水器系统的可接受的时间量级内所设计的工作压力下工作并排出。更加特别地，在5分钟以下，3分11秒(3:11)时形成完整的喷水器工作区域并且在工作压力下排出。还观察到了干式喷水器系统10性能的其他的特征，例如，商品的损坏程度或火相对于贮藏区的反应。对于在表6中汇总的试验而言，可以看出火灾和损失仍局限于主商品排列50。
图10A示出了表示每一个被激活喷水器相对于着火点的位置的喷水器激活的图。该图展示了从着火点沿径向散发的喷水器激活的两个同心环。没有观察到喷水器跳跃。
实例7
在第七个火灾试验中，用于保护III类贮藏商品的喷水器系统10在试验车间室中被建模和试验。该系统参数包括贮藏到大约35英尺高的双排货架布置中的III类商品，其位于具有约为45英尺的天花板高度的贮藏区中。干式喷水器系统10在环路管道系统中包括间距为10英尺×10英尺具有190(ft-sec.)1/2额定RTI以及286°F的温度额定值的100个16.8K因子立式专用贮藏喷水器。该喷水系统10被安置成使得喷水器的折流器位于天花板下方大约7英寸(7in)。
试验车间被标准建模以绘出如图11所示的预测放热和喷水器激活分布曲线。根据该预测分布曲线，预测在大约26到大约32秒的最大流体传输延迟周期后形成具有总共约16个喷水器的最大喷水器工作区27的80％。大约1-2秒的最小流体传输延迟周期被确定为到给定高度为45英尺的天花板高度H1的4个临界喷水器被热激活的时延。第一喷水器激活被预测出现在着火后大约1分50秒(1:50)。从在用于试验的最大和最小流体传输延迟周期之间的范围内测试大约23秒的流体传输延迟周期。
在试验车间中，主商品排列50及其几何中心贮藏在辅助配置的4个喷水器下方。更加特别地，III类商品的主排列54被贮藏在使用钢支柱和钢梁结构的行业用货架上。设置长32英尺和宽3英尺的货架构件以便为双排主货架提供4个8英尺的开间。梁顶部位于地板上垂直层高以5英尺递增的货架上。两个目标排列52分别距离主排列的间隔为8英尺。每个目标排列52由使用钢支柱和钢梁结构的行业用单排货架组成。设置长32英尺宽3英尺货架系统以给单排目标货架提供3个8英尺的开间。该目标排列52的货架的梁顶部位于地板上并在地板上方以5英尺递增。装载主要和目标排列的开间14，16以在整个排列上提供额定6英寸纵向和横向燃料空间。该主要和目标排列货架大约33英尺高并由7个垂直开间组成。标准III类商品由在单层波纹纸板纸盒隔成的纸杯(空的，8盎司，尺寸)构成，该纸盒的尺寸为21英寸×21英寸×21英寸。每个纸盒包含125个杯子，共5层每层25个杯子。利用单层波纹纸板片分隔5层以及垂直互锁单层波纹间隔物以将每层分隔为5排和5列从而实现划分。8个纸盒装载在长×宽×高约为42英寸×42英寸×5英寸的硬木双向(two-way)货盘上。货盘重大约119lbs.，其中纸杯大约为20％，木材为43％以及波纹纸板为37％。整个贮藏高度为34英尺-2英寸(额定为35英尺)，以及可移动天花板设置为45英尺。
实际的火灾试验从偏离主排列114中心的偏心距离21英寸处开始并且该试验运行30分钟的试验时间T。火源为两个半标准纤维棉引燃器。该引燃器由3英寸×3英寸长的纤维束浸透4盎斯汽油并包裹在聚乙烯包中。随着系统10中第一个喷水器的热激活，流体传送和排出经由位于主水控制阀后的螺线管阀延迟23秒的时间。下面的表7提供了模型和试验参数的汇总表。另外，表7在接近由该试验获得的测量结果的地方提供了预测的喷水器工作区和选择的流体传输延迟周期。
表7
预测分布曲线确定了在26-32秒的流体传送延迟之后对应于大约16个预测的喷水器激活的火势蔓延。根据该火灾试验的观察，在第一个喷水器被激活后的29秒，总共12个喷水器在系统压力下工作以显著影响火势的蔓延。随后，在第一个喷水器激活后30秒，2个额外的喷水器被激活以形成总共有14个喷水器激活的喷水器工作区26。
在系统10中应用流体传输延迟周期使得由14个被激活的喷水器组成的实际的喷水器工作区26形成，该14个被激活的喷水器有效地处理火灾。还观察到了干式喷水器系统10性能的其他的特征，例如，商品的损坏程度或火相对于贮藏区的反应。对于在表7所汇总的试验，可以看出火势的延伸限于主排列54的两个中心开间；以及目标排列56的预湿阻止了着火。没有观察到喷水器跳跃。
实例8
在第八个火灾试验中，用于保护III类贮藏商品的喷水系统10被建模和试验。该系统参数包括贮藏到大约35英尺高的双排货架布置中的III类商品，其位于具有大约为40英尺的天花板高度的贮藏区中。干式喷水器系统10在环路管道系统中包括间距为10英尺×10英尺具有190(ft-sec.)1/2额定RTI以及286°F的温度额定值的100个16.8K因子的立式专用贮藏喷水器。该喷水系统被安置成使得喷水器的折流器在天花板下方大约7英寸处。
该试验车间被标准模拟以绘出如图12所示的预测放热和喷水器激活分布曲线。从该预测分布曲线，预测在大约27秒的最大流体传输延迟周期后出现具有总共约16个喷水器的最大喷水器工作区27的80％。大约6秒的最小流体传输延迟周期被确定为到指定高度为40英尺的天花板高度H1的4个临界喷水器被热激活的时延。第一喷水器激活被预测为在着火后大约1分54秒(1:54)发生。在用于试验的最大和最小流体传输延迟周期之间的范围内选择27秒的流体传输延迟周期。
在试验车间中，主商品排列50及其几何中心贮藏在辅助配置的4个喷水器下方。更加特别地，III类商品的主排列54被贮藏在使用钢支柱和钢梁结构的行业用货架上。设置长32英尺和宽3英尺的货架构件以便为双排主货架提供4个8英尺的开间。梁顶部位于地板上垂直层高以5英尺递增的货架上。两个目标排列52分别离主排列间隔为8英尺的距离。每个目标排列52由使用钢支柱和钢梁结构的行业用单排货架组成。设置长32英尺宽3英尺货架系统以给单排目标货架提供3个8英尺开间。该目标排列52的货架的梁顶部位于地板上并在地板上方以5英尺递增。装载主要和目标排列的开间(bay)14，16以在整个排列上提供额定6英寸纵向和横向燃料空间。该主要和目标排列货架大约33英尺高并由7个垂直开间组成。标准III类商品由在单层波纹纸板纸盒隔成的纸杯(空的，8盎司尺寸)构成，该纸盒的尺寸为21英寸×21英寸×21英寸。每个纸盒包含125个杯子，共5层，每层25个杯子。利用单层波纹纸板片分隔5层以及垂直互锁单层波纹间隔物以将每层分隔为5排和5列从而实现划分。8个纸盒被装载在长×宽×高约为42英寸×42英寸×5英寸的硬木双向(two-way)货盘上。货盘重大约119lbs.，其中纸杯大约为20％，木材为43％以及波纹纸板为37％。整个贮藏高度为34英尺-2英寸(额定为35英尺)，以及可移动天花板设置为40英尺。
实际的火灾试验从偏离主排列114中心的偏心距离21英寸处开始并且该试验运行30分钟的试验时间T。火源为两个半标准纤维棉引燃器。该引燃器由3英寸×3英寸长的纤维束浸透4盎斯汽油并包裹在聚乙烯包中构成。随着系统10中第一个喷水器的热激活，流体传送和排出经由位于主水控制阀后的螺线管阀延迟27秒的时间。下面的表8提供了模型和试验参数的汇总表。另外，表8在接近由该试验获得的测量结果的地方提供了预测的喷水器工作区26和选择的流体传输延迟周期。
表8
该预测分布曲线确定了在27秒的流体传送延迟后对应于大约16个预测的喷水器激活的火势的蔓延。根据该火灾试验的观察，在第一个喷水器被激活后的32秒，总共26个激活喷水器在系统达到系统压力之前被激活，显著地影响火势的蔓延。因此，在最初着火后的2分13秒(2:13)时，26个喷水器被激活以形成喷水器工作区26。
在系统10中采用流体传输延迟周期使得由26个激活喷水器组成的实际的喷水器工作区26，这有效地处理了火灾。还观察到了干式喷水器系统10性能的其他特征，例如，商品的损坏程度或火相对于贮藏区的反应。对于在表8中汇总的试验而言，可以看出火势跨越过道延伸到目标排列的顶部，但在流体排出时立即就被熄灭了。
每个试验证实了配置有适当的强制延迟的干式喷水器系统可以用热激活充足数量的喷水器以形成喷水器工作区26来响应火势蔓延72。还进一步表示了在系统压力下水从喷水器工作区26排出从而通过从上面淹没并抑制失火来包围并淹灭火的蔓延72。
一般地，每个所生成的喷水器工作区26由26个或更少的喷水器形成。该所生成的喷水器工作区以及性能说明了贮藏用房失火可以用天花板专门的系统来有效地处理，其中传统上是需要货架内的系统。另外，如果由20个或更少的喷水器形成结果喷水器工作区26，则试验结果表明干式/预作用系统能被配置有比先前NFPA(2002)下所需要的水压设计区更小的水压设计区。通过最小化水压需求，排入贮藏空间的总体水量优选地就被最小化。最后，试验示范了延迟流体传输以允许充足的火势蔓延能够使喷水器激活局部化于接近失火的区域并且避免或另外最小化远离失火且未必直接影响失火并且增加额外排量的喷水器激活。
因为每个试验导致喷水器工作区26的成功形成和响应，所以每个试验为相应的贮藏商品和条件定义了至少一个强制流体传输延迟周期。针对已知高危险性和/或易燃性的商品实施所述试验，并且针对各种贮藏配置和高度以及宽范围的天花板到商品的间隙实施所述试验。另外，用喷水器20在两种不同的工作或排出压力下的优选的实施例实施这些试验。因此，干式/预作用喷水器系统10的总体水压需求优选地为贮藏用房的一个或多个因素的函数，包括：实际的流体传输延迟周期，商品种类，喷水器K因子，喷水器悬挂类型，喷水器热响应，喷水器排水压力和激活的喷水器的总数。因为利用相同的喷水器和喷水器配置实施了上述8个火灾试验，所以在所给出的任一个试验中喷水器工作的结果数量为以下一项或多项的函数：实际的流体传输延迟周期，商品种类，贮藏配置以及工作或喷水器排出压力。
关于II类和III类商品，因为II类被认为比III类更不容易引火，所以为保护III类而配置的系统10适用于II类商品的贮藏用房。试验结果表：与多排布置相比，双排货架配置表现为更快的火势蔓延。因此，如果具备相同的流体传输延迟周期并且更加特别地，具备同样的实际流体传输延迟周期，那么比多排布置相比，在获得工作压力前，在双排货架场景下会期望有更多喷水器运行。
每个试验都是在货架贮藏布置上实施的，并且在每个试验中，结果的喷水器工作区26有效地淹没并抑制火灾。试验系统10都是未受货架内的喷水器辅助的天花板专门的喷水器系统。基于试验的结果，人们相信：配置成用喷水器工作区26处理火灾的干式喷水器系统也能够用作保护货架贮藏的天花板专门的喷水器保护系统，从而减少对货架内喷水器的需要。
因为测试的强制流体传输延迟周期使得喷水器工作区26的形成优选使用少于30个喷水器且更加通常的情况下是用少于20个喷水器，所以人们相信用具有强制流体传输时间的干式喷水器系统所保护的贮藏用房能够在水压上得到支持或者用更小水量来设计。就喷水器工作区而言，已经表明了结果的喷水器工作区等于或小于用于目前湿式或干式系统设计标准中所使用水压设计区(hydraulicdesignarea)。因此，具有强制流体传输延迟周期的干式喷水器系统可以响应火势蔓延而产生包围和淹没效应，并且与目前的干式系统相比，还能在水压上配置或设计为更小的水量。
还应该注意到在预定的时间周期内热激活所有用于提供包围和淹没效应的喷水器。更加特别地，喷水器系统被配置为使得在该系统中第一个喷水器热激活后10分钟内出现最后激活的喷水器。更加优选地，最后一个喷水器在8分钟内被激活，并且更加特别地，最后一个喷水器在该系统的第一个喷水器激活后的5分钟内被激活。因此，即使在干式喷水器系统包括在提供水压上更加有效的工作区的优选最小和最大流体传输范围外的强制流体传输延迟周期的情况下，也能够形成利用包围和淹没效应对应火灾的喷水器工作区，如在试验6的例子所示，不过更多数量的喷水器可能会被热激活。
上述试验还表明了，优选的方法可以提供一种消除或至少最小化喷水器跳跃效应的干式喷水器系统。在所提供的激活图中，仅有一个图(图7A)示出单个喷水器跳跃。为了比较起见，实施湿式系统火灾试验，并且绘制喷水器激活。对于湿式系统试验而言，保护III类贮藏商品的喷水器系统10被建模和试验。该系统参数包括贮藏到大约40英尺高的双排货架布置中的III类商品，其位于具有约为45英尺(45ft)的天花板高度的贮藏区中。湿式喷水器系统10包括间距为10英尺×10英尺具有(ft-sec.)1/2额定RTI190以及286°F的温度额定值的100个16.8K因子立式专用贮藏喷水器。安置该喷水器系统以使得该喷水器的折流器位于天花板下方大约7英寸(7in)处。该湿式管道系统10被设置为闭和头和加压的。
在试验车间中，主商品排列50及其几何中心贮藏在辅助配置的4个喷水器下方。更加特别地，III类商品的主排列54被贮藏在使用钢支柱和钢梁结构的行业用货架上。设置长32英尺和宽3英尺的货架构件以便为双排主货架提供4个8英尺的开间。梁顶部(beamtop)被定位于地板上垂直层高以5英尺递增的货架上。目标排列52离主排列间隔为8英尺(8ft)的距离。目标排列52由使用钢支柱和钢梁结构的行业用单排货架组成。设置长32英尺宽3英尺货架系统以便给单排目标货架提供3个8英尺的开间。在目标排列52的货架中将梁顶部放置在地板上方以5英尺递增的垂直层高度处。装载主要和目标排列的开间14，16以提供额定6英寸纵向和横向燃料空间。该主要和目标排列50，52的货架大约38英尺高并由8个垂直开间组成。总体贮藏高度为39英尺1英寸(额定为40英尺)，并且可移动天花板设置为45英尺。标准III类商品装载在主和目标排列50、52的每一个中。标准III类商品由在单层波纹纸板纸盒隔成的纸杯(空的，8盎司尺寸)构成，该纸盒的尺寸为21英寸×21英寸×21英寸。每个纸盒包含125个杯子，共5层，每层25个杯子。利用单层波纹纸板片分隔5层以及垂直互锁的单层波纹间隔物以将每层分隔为5排和5列来实现划分。8个纸盒装载在长×宽×高约为42英寸×42英寸×5英寸的硬木双向(two-way)货盘上。货盘重大约119lbs.，其中纸杯大约为20％，木材为43％以及波纹纸板为37％。从商品中取样品以确定近似的水分含量。样品最初被称重，放在220°F的恒温箱中大约36小时，然后再次称重。该商品的近似水分含量为：盒子-7.8％以及杯子6.9％。
实际的火灾试验从偏离主排列114中心的偏心距离21英寸处使用两个半标准纤维棉引燃器开始，并且该试验运行30分钟(30min)的试验时间T。该引燃器由3英寸×3英寸长的纤维束浸透4盎斯汽油并包裹在聚乙烯包中来构成。下面的表9提供了试验的参数和结果的汇总表。
表9
根据对火灾试验的观察，首先5个喷水器在30秒的间隔内工作。该5个喷水器不能充分地处理火灾，其蔓延并在第一次工作后的185秒热激活额外的14个喷水器。在第一个喷水器工作后的254秒最后一个喷水器被激活。还观察到除了第5个喷水器异常之外，相对于着火点的喷水器的整个第二环经受最初激活的喷水器组的润湿，并不激活(喷水器跳跃)。当喷水器的第三个环工作时，充足的水流被提供以阻止额外的喷水器的激活。第三个喷水器环位于离着火位置的中心最少大约25英尺(25ft)的距离处，并且距离着火35英尺(35ft)远的喷水器被激活。图12A展示了在湿式系统试验中喷水器激活的曲线图。只通过对湿式系统试验的观察比较，可以看出配置成使用强制流体传输延迟周期采用包围和淹没效应处理火灾的干式喷水器系统的优选的方法和系统提供比立即传输流体的湿式系统有更少的喷水器跳跃。
用于贮藏用房的水压配置系统
如图1A所示，干式喷水器系统10包括定义优选的水压设计区25的一个或多个水压上远的喷水器21，用以在用包围和淹没配置响应火灾的过程中支持系统10。优选的水压设计区25是设计在系统10中的喷水器工作区，用于在额定排出压力P下从水压最远的喷水器21传输规定的额定排出密度D。系统10优选地为具有基于压力损失选择的管道尺寸的水压设计系统，以提供规定的水密度，水密度单位是每平方英尺上每分钟加仑，或可选择地，提供规定的每个喷水器的最小排出压力或流量，在优选的水压设计区25上以合理一致程度分配。对于给定的商品和贮藏天花板高度，优选地将系统10的水压设计区25设计规定成系统10中水压上最远喷水器或区。
一般地，优选的水压设计区25被设计并配置在系统10中水压上最远的喷水器周围以确保该系统的剩余的水压需要得到满足。另外，优选的水压设计区25被设计并配置成使得喷水器工作区26能够在火灾蔓延上方系统10的任何位置有效地产生。优选地，优选的水压设计区25可以从诸如前面所述的成功的火灾试验中得出。在成功的火灾试验中，通过被激活的喷水器的流体传输优选淹没并抑制火势蔓延并，且火灾残留局部化与着火的位置处，即，优选地火灾不跳过排列或另外向下移动到主要和目标排列50，52。
成功的火灾试验的结果用于评价流体传输延迟以形成喷水器工作区26的有效性，还优选地定义水压喷水器工作区25。下表汇总了对上述8个试验讨论的激活结果：
设计区的汇总表：
所标识的激活喷水器的数量及其它们已知的间距均为给定商品在指定贮藏和天花板高度确定优选的水压设计区25，以用于支持被配置成采用包围和淹没配置处理火灾的天花板专门的干式喷水器系统10。上述结果的评论还展示了喷水器激活的数量一般地在14到20个喷水器的范围内。应用上述建模方法并结合适当的温度额定的、灵敏的且能够为引火的预期级别产生充足流量的喷水器，用于干式天花板专门的消防系统的水压设计区25可以被确定出来，它采用包围和淹没效应处理在贮藏用房中的火灾。因此，值的范围可以被外推E，如上表所表示，用于确定优选的水压设计区25。因此，对于商品，贮藏和天花板高度的所有改变，例如，那些列出的但在设计区的汇总表中没有所试验的贮藏条件，都能够提供优选的水压设计区25。另外，对于那些既没有试验也没被上面所列出的条件也可能够外推水压设计区。
如上所述，优选的水压喷水工组区25可以是从大约14到大约20个喷水器的范围，并且更加特别的是从大约18到大约20个喷水器的范围。给外推加入安全因素，人们就相信：水压喷水器工作区25可以设计为从大约20到大约22个喷水器。在10英尺×10英尺的喷水器间距上，这转化为大约2000平方英尺到大约2500平方英尺并且更加优选为大约2200平方英尺的优选水压设计区。
需注意的是，目前NFPA-13标准规定了到用于保护贮藏区的湿式喷水系统的水压上最远区的设计面积为大约2000平方英尺。因此，配置为利用喷水工作区26处理火灾的喷水器系统10能够被配置成有至少等于在NFPA-13为类似的贮藏条件所规定下湿式系统的设计区。如上面所示，与目前结合安全或“损失”设计因素的干式喷水器系统相比，配置成采用包围和淹没效应处理火灾的喷水器系统可以减少系统10上的水压需要。优选地，系统10的优选水压设计区25可以进一步减小，使得优选水压设计区25小于已知湿式喷水系统的设计区。在上述所列出的至少一个试验中，示出了位于30英尺或更小的天花板高度下的用于对A组塑料进行保护的干式喷水器系统可以用15个喷水器在水压上支持，该15个喷水器定义了小于湿式系统设计标准下所规定的2000平方英尺的水压设计区。
更加特别地，认为火灾试验数据证明了贮藏高度为20英尺的可论证地具有高的保护需求的A组塑料的双排货架用基于打开有限数量喷水器的干式管道喷水器系统加以保护。认为基于打开与上述A组塑料的试验结果相类似数量的喷水器的试验结果确定了用于湿式系统的设计标准。因此，已经证实干式喷水器系统的设计区可以等于或小于湿式喷水器系统的设计区。因为，通常知道货架贮藏试验比货盘贮藏试验更加严格，所以该结果也可以应用到货盘贮藏试验，以及应用到一般地高抗火中。另外，基于申请人的说明，用于干式喷水器系统的设计区可以等于或小于湿式系统的设计区，所以可以认为设计区可以延伸到保护要求较不严格的商品上。
因为系统10优选地使用少量的激活的喷水器20以产生包围和淹灭效应从而淹没并抑制火灾，所以干式喷水器系统10的优选水压设计区25也可以基于由NFPA-13所规定的干式喷水器系统的所减小的水压设计区。因此，例如，NFPA-13的第12.2.2.1.4节规定了用于对盘装，固体堆积，箱柜盒或支架贮藏的I到IV类商品的控制模式保护标准，具有0.15gpm/ft2的水密度的2600平方英尺的设计区，优选的水压设计区25在具有0.15gpm/ft2的水密度的2000平方英尺的湿式标准下被优选地规定。因此，优选的水压设计区25优选地比已知的干式喷水器系统1中的设计区要小。对于指定商品，贮藏高度和天花板高度，系统10的设计密度优选为与NFPA-13的第12节所规定的相同。用于干式喷水器系统的设计和结构中的目前的水压设计区的减少可以减少对系统10中的泵或其他设备的要求和/或压力需求。因此该系统的管道和设备可以被规定为更小。然而应该理解干式喷水器系统10可以具有优选的水压设计区25，其与NFPA-13对于干式喷水器系统所规定的目前可行的标准下所规定的设计区具有相同的大小。如果该系统10结合上述所述的流体传输延迟周期，那么该系统10还能够采用包围和淹没效应处理火灾并最小化排水。因此，对于设计优选水压设计区域25而言存在一定的设计区范围。最少，所优选的水压设计区25最小可以为可用的火灾试验数据提供的激活喷水器工作区26的尺寸，并且水压设计区25最大可以与在流体传输延迟周期要求能够满足的情况下该系统允许的一样大。
根据试验结果，配置具有通过包含强制流体传输延迟周期所形成的喷水器工作区26的干式喷水器系统10可以克服长期伴随干式喷水器系统的设计损失。更加特别地，干式喷水器系统10可以被设计并配置为具有优选的水压设计区25，其等于在NFPA-13中为湿式管道系统所规定的喷水器工作设计区。因此，优选的水压设计区25可以被用于设计并构造干式管道喷水器系统，其可以通过设计成水压上执行与根据NFPA-13所设计的湿式系统至少相同的系统，从而避免前面NFPA-13中所规定的干式管道的“损失”。因为认为干式管道消防系统可以在不结合前面NFPA-13中被认为是必要的设计损失的情况下被设计并安装，所以干式管道系统的设计损失可以被最小化或另外被消除。另外，试验表明该设计方法可以有效地用于商品的干式喷水器系统消防中，其中对任何系统不存在现有的标准。特别地，强制流体传输延迟周期和优选的水压设计区可以被结合到干式喷水系统设计中以定义水压性能标准，其中这样的标准以前是不知道的。例如，NFPA-13仅提供用于诸如III类商品的某些商品类别的湿式系统标准。优选的方法可以通过规定必要的水压设计区和强制流体传输延迟周期以确定用于III类商品的天花板专门的干式喷水器系统标准。
强制流体传输延迟周期随同优选的水压设计区25可以提供设计标准，根据该标准干式喷水器系统可以优选地被设计和构造。更加特别地，最大和最小强制流体传输延迟周期随同优选的水压设计区25可以提供设计标准，根据该标准干式喷水器系统可以优选地被设计和构造。例如，优选的干式喷水器系统10可以通过针对给定的商品参数集合和贮藏空间技术规范确定或规定优选的水压设计区25而被设计和构造以便在贮藏空间70中安装。规定优选的水压设计区25优选地包括确定在系统10的水压最远区处的喷水器20的数量，其可以共同满足系统的水压需要。如上所述，规定优选的水压设计区25可以从火灾试验外推或另外从NFPA-13标准所提供的湿式系统设计区得出。
实现用于贮藏用房的系统的方法
形成系统设计标准的方法
用于设计消防系统的优选的方法提供设计保护位于贮藏区的商品，设备或其他项目的干式喷水器系统。该方法包括确定设计标准，围绕该标准能够建模、模拟和构建为包围和淹灭响应而配置的优选喷水器系统。优选的喷水器系统设计方法可以应用于设计喷水器系统10。该设计方法优选地一般包括确定至少3个设计标准或参数：优选的水压设计区25和将预测放热曲线和喷水器激活分布曲线用于所保护的贮藏商品的系统10的最大和最小强制流体传输延迟周期。
如图13所示的是用于设计和构建具有喷水器工作区26的干式喷水系统10的流程图100。该优选的方法优选地包括收集所要保护的贮藏物和商品的参数的编辑步骤102。这些参数优选地包括商品类别，商品属性，贮藏天花板高度和影响火势和/或喷水器激活的其他参数。优选的方法还包括展开步骤104，用于展开火灾模型以及如图4所示和上述的预测放热分布曲线402。在发生步骤105中，预测放热曲分布线被用于求解预测喷水器激活时间以产生如图4所示和上述的预测喷水器激活分布曲线402。在步骤102中所编辑的贮藏和商品参数进一步被用于确定优选的水压设计区25，如步骤106所指示的。更加优选地，优选水压设计区25从可行的火灾试验数据中外推，如上所述，或可选择地从NFPA-13为湿式喷水器系统所提供的已知水压设计区中选择。步骤106的优选水压设计区25定义了必要数量的喷水器激活，通过必要数量的喷水器激活，系统10必须能够提供至少下列中的一个：(i)必要的水或其他灭火材料的流速；或(ii)规定的密度，诸如每平方英尺每分钟0.8加仑。
因此，在该方法100的一个优选实施例中，用于保护贮藏商品的干式喷水器消防系统的设计标准被提供并且与对类似商品NFPA-13所规定的湿式系统的设计标准基本相同。优选地，优选地设计有干式系统的商品为25英尺高A组塑料商品的双排货架，其中。可选择地，该商品可以为在NFPA-13Ch.5.6.3和5.6.4中所列举的任意种类或组的商品。进一步可以选择地或此外，诸如喷雾器和易燃流体等其他商品也可以被保护。例如，NFPA-30可燃和易燃流体编码(2003ed)和NFPA30b用于喷雾器产品的制造和贮藏的代码(2002ed)，每一个在此作为参考并入全文。另外，对于NFPA-13，用于被保护的额外的商品可以包括：例如，橡胶轮胎，货盘(stakedpallet)，成包棉，以及卷筒纸。更加特别地，优选的方法100包括设计如用于保护封闭空间中货架的天花板专门的干式喷水器系统的系统。该封闭空间优选地具有30英尺高的天花板高度。设计干式喷水器优选地包括规定具有16.8K因子的喷水器网络网格。该网络网格包括大约2000平方英尺的优选的喷水器工作设计区，并且该方法还可以包括修改模型以优选地至少与NFPA-13所规定的湿式系统的水压相等效。例如，该模型可以结合设计区以基本上对应于对30英尺的天花板高度下堆积的25英尺高的A组塑料商品的双排货架贮藏的湿式系统保护的NFPA-13下的设计标准。
如上所述，设计方法100和从可行的火灾试验数据中外推，还可以提供优选的水压设计点。如图13B展示了用于设计喷水器系统的密度-面积图。更加特别地展示了设计点25’，其具有每平方英尺每分钟0.8加仑的值(gpm/ft2)以定义在给定时间周期和给定面积从喷水器排出的必要的水量，前提是适当保持了该系统的喷水器间隔。根据图10，优选的设计区为大约2000平方英尺，因此定义了设计或喷水器工作区要求，其中能够设计优选的干式喷水器系统，从而提供0.8gpm/ft2每2000平方英尺。设计点25’可以是优选的面积-密度(area-density)点，其用在用于根据此处所说明的优选的方法设计干式管道喷水器系统的水压计算。上述优选的设计点25’已展示了克服125％区损失增加，因为该设计点25’规定了干式系统性能至少等效于湿式系统性能。因此，设计方法结合优选的设计区和根据优选的方法所构建的系统证明了干式管道消防系统可以在不结合前面NFPA-13中被认为是必要的设计损失的情况下被设计并安装。因此，申请人断定在设计干式管道系统时所需要的损失已经被消除。
除了提供具有希望的水传输的干式喷水器保护系统之外，优选的设计方法100可以被配置为满足其他NFPA-13的需要，例如所需要的水传送时间。因此，优选的设计区25和方法100可以被配置以考虑在喷水器激活的大约15秒到大约60秒的范围内流体传送到水压上最远的激活的喷水器。更加优选的是，该方法100确定在前被讨论的优选强制流体传输延迟周期，以配置系统10用于采用包围和淹没效应处理火灾。因此，设计方法100优选地包括缓冲步骤108，其确定由最大流体传输延迟周期形成的一部分规定的最大喷水器工作区27。优选地，最大喷水器工作区27等于系统10的最小可行优选的水压设计区25。可选择地，最大喷水器工作区等于在同样的贮藏和天花板高度下保护同样商品的湿式系统在NFPA-13中所规定的设计区。
缓冲步骤优选地提供：所规定的最大喷水器工作区27的80％要求最大流体传输延迟周期来激活。因此，例如，在最大流体传输延迟周期被规定为20个喷水器或2000平方英尺的情况下，缓冲步骤确定在16个喷水器会被激活的预测时刻应该发生最初流体传输。该缓冲步骤108减小了开始或形成充分的最大喷水器工作区27所需的时间，因此比如果在最大喷水器工作区27中的100％的喷水器需要先于流体传送而被激活更提前地将水引入存储空间70。另外，提前流体传输使得排水上升到希望的系统压力，即压缩时间，以产生所需的流速，此时优选基本上最大喷水器工作区27的所有需要的喷水器都被激活。
在确定步骤116，确定预测形成最大喷水器工作区27的80％的时间。再参考图4，从系统10中所预测的第一喷水器激活到优选地形成最大喷水器工作区27的80％的最后喷水器激活所测得的时延定义了如步骤118所提供的最大流体传输延迟Δtmax。缓冲步骤108的使用还考虑任意变量和它们对喷水器激活的影响，它们不容易在预测放热分布曲线和喷水器激活分布曲线中获得。因为最大喷水器工作区27被认为是系统10的最大的喷水器工作区，其可以采用包围和淹没效应有效地处理火灾，所以水被提前引入系统而不是之后引入，因此使得太迟传输水而不能形成最大喷水器工作区27并处理预期的火势蔓延的可能性最小化。如果水太迟被传输，那么火势会过大以致于不能被喷水器工作区有效地处理或另外系统可能回复到减少了放热量的控制模式配置。
再次参考图13的流程图100以及图4的曲线400，最小喷水器工作区28形成的时间可以使用基于时间的预测放热和喷水器激活分布曲线在步骤112确定。优选地，最小喷水器工作区28通过系统10的临界喷水器激活数量来定义。喷水器激活的临界数量优选地提供最小的最初喷水器工作区，其采用水或流体排出来处理火灾，响应于此火势继续蔓延，使得额外数量的喷水器被热激活以形成完全的喷水器工作区26。临界数量的喷水器激活优选地取决于喷水系统10的高度。例如，在到喷水器系统的高度小于30英尺的情况下，喷水器激活的临界数量约为2到4个喷水器。在喷水器系统安装在30英尺或以上的高度的贮藏区中，临界数量的喷水器激活约为4个喷水器。从第一预测喷水器激活开始测量，到预测的临界喷水器激活的时间，即2到4个喷水器激活，优选地定义了如步骤114所示的最小强制流体传输周期Δtmin。为了把水提前引入贮藏区可能阻止火势蔓延，因而阻止最小喷水器工作区中所有临界喷水器的热激活。
因此，干式喷水器系统可以提供有设计标准以使用上述方法产生包围和淹没效应。应该注意的是，优选方法的步骤可以按照任意随机顺序执行，前提是实现这些步骤能够产生适当的设计标准。例如，最小流体传输延迟周期可以在最大流体传输延迟周期确定步骤前确定，或水压设计区可以在最小或最大流体传输延迟周期确定步骤前确定。通过收集多个用于一个或多个要保护的贮藏用房的输入和参数可以设计多个系统。该多个被设计的系统可以被用于确定最实用和/或经济的配置以保护用房。此外，如果开发了一系列预测模型，能够使用该方法的各部分来评价和/或确定可接受的最大和最小流体传输延迟周期。
另外，在商业应用中，可以使用多个系列的模型以生成用于为各种贮藏用房和商品条件确定最大和最小流体传输延迟周期的查询表的数据库。因此，数据库可以通过减少建模步骤而简化设计过程。例如，如图13A所示的是用于设计和构建系统10的简化方法100’。利用火灾试验数据的数据库，操作员或设计者可以设计和/或构建喷水器系统10。最初的步骤102’规定确定和编辑项目细节，诸如要保护的贮藏物和商品的参数。这些参数优选地包括商品类别，商品配置，贮藏天花板高度。咨询步骤103’规定了从火灾试验数据的数据库查阅一个或多个贮藏用房和所贮藏的商品配置。根据该数据库，可以执行选择步骤105以确定对贮藏用房和所贮藏的商品配置有效的水压设计区和流体传输延迟周期，其对应于在编辑步骤102’中编辑的参数，以支持和生成用于处理火灾的喷水器工作区26。所确定的水压设计区和流体传输延迟周期可以在用于构建能够采用包围和淹没效应保护贮藏用房的天花板专门的干式喷水器系统的系统设计中实现。
使用设计标准开发贮藏用房的系统参数的方法
据此优选的方法100确定如前面所讨论的三个设计标准：优选的水压设计区，最小流体传输延迟周期和最大流体传输延迟周期。将最小和最大流体传输延迟周期结合到喷水系统10的设计和构建中优选的是迭代过程，通过此过程，系统10能够被动态建模以确定系统10中的喷水器是否经历了落入已确定的最大和最小强制流体传输延迟周期内的流体传输延迟。优选地，所有喷水器经历在所确定的最大和最小流体传输延迟周期的范围内的流体产生延迟周期。然而，可选择地，系统10可以被配置为使得一个或选定的几个喷水器20配置有强制流体传输延迟周期，其规定包围每个所选喷水器的最小数量的喷水器的热激活以形成喷水器工作区26。
优选地，具有水压设计区25以支持包围和淹没效应的干式喷水器系统10可以被数学建模，以便包括一个或多个激活喷水器。该模型还可以表征在触发主水控制阀后跳开的事件之后随时间穿过系统10的液体或气体流。该数学模型可以被用于求解液体排出压力和从任何被激活的喷水器排出的时间。根据该模型可以评估排出水的时间以确定支持强制流体传输时间的系统。另外，建模的系统可以被改变并且流体排出特性可以被重复求解以评价系统10的变化以及使系统符合优选水压设计区和强制流体传输延迟周期的设计标准。为了推进干式喷水器系统10的建模以及求出流体排出时间和特性，用户可以应用能够建立和求解喷水器10的液压性能的计算软件。可选择地，为了迭代地设计和建模系统10，用户可以物理上建立系统10并且通过改变诸如管道长度或引入其他设备以获得回路上每个喷水器的设计流体传输延迟而改变模型。然后，可以通过激活系统中的任意喷水器并且确定从主水控制阀到试验喷水器的流体传输是否落入到最大和最小强制流体传输延迟周期内的设计标准来试验该系统。
优选的水压设计区25和强制流体传输延迟周期定义设计标准，其可以被结合以用在如图10的流程图所示的优选设计方法100的编辑步骤120中。步骤120的标准可以被用在设计和构建步骤122中以建模并实现系统10。更加特别地，用于保护所贮藏的商品的干式管道喷水器系统10可以被建模以获取管道特性，管道配件，流体源，立管，喷水器以及各种树型或分支配置，同时考虑优选的水压设计区和流体传输延迟周期。该模型还可以包括管道高度，管道分支，加速器，或其他流体控制设备的改变。所设计的干式喷水器系统可以被数学并且动态建模以获得并模拟设计标准，包括优选的水压设计区和流体传输延迟周期。该流体传输延迟周期可以使用计算机程序来求解并模拟，该计算机程序例如于2004年9月17日提交的美国专利申请No.10/942,817，公开号为美国专利公开No.2005/0216242，发明名称为“管道系统中流体流的评价系统和方法(SystemandMethodForEvaluationofFluidFlowinPipingSystem)”中所述的程序，在此作为参考并入全文。为了根据设计标准建模喷水器系统，也可使用能够定序喷水器激活和模拟流体传输以有效地建模优选的水压设计区25的形成和性能的其他软件程序。这样的软件应用在2006年10月3日提交的PCT国际专利申请中公开，发明名称为“管道系统中流体流的评价系统和方法(SystemandMethodForEvaluationofFluidFlowinaPipingSystem)”，案卷号为S-FB-00091WO(73434-029WO)，并享有2005年10月3日提交的美国临时专利申请607/22401的优先权。此处所说明的计算机程序及其潜在的算法和计算引擎，执行喷水器系统设计，喷水器定序以及模拟流体传输。因此，这样的计算机程序可以设计并动态建模用于消防给定贮藏区中的给定商品的喷水器系统。所设计和建模的喷水器系统还可以根据上面所讨论的基于时间的预测喷水器激活分布曲线404模拟并对喷水器激活定序，以动态建模系统10。优选的软件应用/计算机程序也在用户手册“SPRINKFDTTMSPRINKCALCTM：SprinkCAD工作室用户手册”(2006年9月)中示出并且进行了说明。
动态模型能够基于喷水器激活和管道配置，模拟水在规定压力下流经系统10以确定是否满足水压设计标准以及最小和最大强制流体传输时间标准。如果排水未如所预测的那样发生，那么该模型能够相应地修改以在优选水压设计区和强制流体传输延迟周期的要求内传输水。例如，在建模的系统中的管道被缩短或加长以使得在流体传输延迟周期届满时水被排出。可选择地，所设计的管道系统可以包括泵以符合流体传输需求。一方面，该模型可以利用在水压上最远的喷水器的喷水器激活进行设计和模拟，以确定是否流体传输是否遵循规定的可使水压设计区25被热触发的最大流体传输延迟时间。另外，被模拟的系统可以提供对优选4个水压上最远喷水器的热激活进行定序，从而求出模拟的流体传输延迟周期。可选择地，该模型利用在水压上最近的喷水器的激活来模拟该模型，以确定流体传送是否遵循最小流体传输延迟周期，以便热触发临界数量的喷水器。另外，被模拟的系统可以提供对优选4个水压最近喷水器的热激活进行定序，从而求出模拟的流体传输延迟周期。因此，喷水器系统的模拟和模型可以证实到系统中每个喷水器的流体传输都落入到最大和最小流体传输时间的范围内。对喷水器系统的动态建模和模拟使得迭代设计技术被用于使喷水器系统性能遵循设计标准而不是依赖于在实际车间构架改变后校正与设计规范的不相符性。
图14展示了对所选干式喷水器系统10的迭代设计和动态建模的示意性流程图200。模型可以被构建用于把干式喷水器系统10定义为喷水器和管道网络。该系统的喷水器和分支管路之间的网格间距可以在喷水器之间被规定为10英尺×10英尺，10英尺×8英尺，或8英尺×8英尺。该系统可以被建模为结合具体的喷水器，诸如K因子16.8，286°F专用贮藏的立式喷水器，诸如由TycoFire和BuildingProducts提供的ULTRAK17喷水器，其在题目为“UltraK17-16.8K因子：立式专用控制模式喷水器标准响应，286°F141℃”(2006.3)TFP331数据表中说明并展示，其在此作为参考并入全文。然而，假设喷水器可以提供充足的流体容量和制冷效应以产生包围和淹灭效应，那么任何适合的喷水器都可以被使用。更加特别地，合适的喷水器提供满足要求的流体排出量，流体排出速度矢量(方向和幅度)和流体液滴尺寸的分布。其他合适的喷水器的例子包括，但并不限于下面的由TycoFire&BuildingProducts所提供的喷水器：ELO-231系列-11.2K因子立式和悬挂式喷水器，标准响应，标准覆盖(数据表单TFP340(2005.1))；型号K17-231-16.8K因子立式和悬挂式喷水器，标准响应，标准覆盖度(数据表单TFP332(2005.1))；型号EC-25-25.2K因子扩展覆盖区密度立式喷水器(数据表单TFP213(2004.9))；型号ESFR-25-25.2K因子(数据表单TFP312(2005.1))，型号ESFR-17-16.8K因子(数据表单TFP315(2005.1))(数据表单TFP3165(2004.4))，以及ESFR-1-14.0K因子(数据表单TFP318(2004.7))提前抑制快速响应立式和悬挂式喷水器，其中的每个在其各自的数据表单中示出并描述，该各自的数据表单在此全文引入作为参考。另外，干式喷水器系统模型可以结合连接在干式喷水器系统10的干部分14的系统的“湿部分”12或供水渊。建模的湿部分12可以包括主水控制阀，回流防止器，灭火泵，阀和其他相关管道的设备。干式喷水器系统还可以被设置为树或具有环形天花板专门的系统的树。
干式喷水器系统的模型可以通过模拟激活喷水器以产生包围和淹灭效应来模拟喷水器工作区26的形成。可以根据用户定义的参数，例如按照遵循预测喷水器激活分布曲线的顺序定序喷水器激活。该模型还可以通过模拟流体和气体流经系统10并从定义优选的液力设计区25的激活喷水器流出来结合优选的流体传输延迟周期。建模的流体传输时间可以与规定的强制流体传输延迟周期相比并且该系统可以被相应地调整以使得流体传输时间顺应强制流体传输延迟周期。从被合适地建模和顺应的系统10中，可以构建实际的干式喷水器系统10。
图18A，18B和18C展示了根据上述优选的设计方法所设计的干式管道消防系统10’。该系统10’优选地被配置用于贮藏用房的保护。该系统10’包括设置在保护区上方且天花板下方的多个喷水器20’。所贮藏的商品的至少一货架50在贮藏区内。优选地，商品在NFPA-13商品分类下被分类：I类，II类，III类和IV类和/或A组，B组以及C组塑料。该货架50位于保护区和多个喷水器20’之间。该系统10’包括管道24’网络，其配置为给多个喷水器20’供水。管道24’的网络优选设计为传送水到液力设计区25’。该设计区25’被配置以包括多个喷水器20’中的液压上最远的喷水器。该管道24’网络优选填充气体，直到至少一个喷水器20’被激活或主控制阀被驱动。根据上述设计方法，设计区优选对应于在NFPA-13为湿式喷水器系统所提供的设计区。更加特别地，设计区等效于2000平方英尺。在可选择的实施例中，设计区小于NFPA-13为湿式喷水器系统所提供的设计区。
可选择地，与构建采用包围和淹没效应的新的喷水系统不同，现有湿式和干式喷水系统可以被改进以应用喷水器工作区采用包围和淹没效应保护贮藏用房。就现有的湿式系统而言，通过将系统转换为包括主水控制阀和必备部件的干式系统，以确保获得水压最远的喷水器的强制流体传输延迟周期能够实现具有包围和淹没效应的所希望的系统的转换。因为发明人已经发现优选的包围和淹没喷水系统的优选实施例中的水压设计区等于在NFPA-13下所设计的湿式系统的水压设计区，本领域技术人员可以很容易将包围和淹没技术应用到现有湿式系统中。因此，申请人提供了一种用于将现有湿式喷水系统转换为优选的干式喷水系统的经济实际的方法。
另外，本领域技术人员可以利用在包围和淹灭系统中优选的喷水器工作区减小的水压排出修改现有的干式系统以产生能够包围和淹灭火灾的同样的工作区。特别地，例如累积器或加速器等部件可以被加入现有的干式喷水系统中以确保该系统中的水压最远的喷水器在喷水器激活时经历强制流体传输延迟。发明人认为现有的湿式或干式喷水器系统被改装以采用包围和淹没效应处理火灾能够消除或最小化目前喷水系统的经济上的缺点。通过采用包围和淹没设置处理火灾避免了不必要的排水。另外，发明人认为通过优选的喷水器工作区提供的灭火比现有的系统具有更好的灭火性。
考虑到发明人发现的采用包围和淹没效应处理火灾的系统以及发明人对实现该系统的方法的进一步开发，对于一方或多方，诸如中间或最终用户诸如消防制造商，供应商，承包人，安装者，建筑物拥有者和/或承租人而言，各种系统，子系统以及流程目前都是可行的，以提供灭火部件，系统，设计方法以及应用，优选用于贮藏用房。例如，提供给应用包围和淹没效应的天花板干式喷水系统的方法的步骤。另外地或可选择地提供的可以是有资格用在该系统中的喷水器。还提供的可以是应用包围和淹没效应及其设计方法的完全天花板灭火系统。提供应用包围和淹没效应的灭火系统及其方法还可以包含在用于消防产品和服务的设计以及商业-商业应用中。
在提供消防设备和方法的说明性的方面，优选地将喷水器用在天花板专门的，优选的是干式喷水系统中，以用于保护贮藏用房。更加特别地，优选获得的是有资格用在保护一定范围的可行的天花板高度H1的贮藏用房70的天花板干式喷水系统中的喷水器20，用于对具有一定范围分类和贮藏高度H2范围的所贮藏的商品50的保护。更加优选地，喷水器20被具有权限的权威机构诸如NFPA或UL所批准的组织列出，以用在干式天花板专门的喷水系统中，用于对诸如I类，II类，III类和IV类商品的任一种的防火，该商品的贮藏高度从大约20英尺到大约40英尺，或可选择地，具有大约20英尺贮藏高度的A组塑料商品。甚至更加优选地，喷水器20有资格用在干式天花板专门的喷水系统中，诸如上述的喷水器系统10，其配置为采用包围和淹没效应处理火灾。
获得优选地所列喷水器可以更加具体地包括设计，制造和/或获取用在干式天花板专门的喷水系统10中的喷水器20。设计或制造该喷水器20包括(如图15和16的例子所示)优选的喷水器320，具有带有入口324，出口326和它们之间的通道328的喷水器主体322，以定义11或更大并且更加优选地大约17和甚至更加优选大约16.8的K因子。优选的喷水器320被优选地配置为立式喷水器，不过其他安装配置也是可能的。优选地设置在出口326内的是具有板状构件332a和塞状构件332b的闭合空间组件332。优选的喷水器320的一个实施例被提供为TycoFire&BuildingProducts的ULTRAK17喷水器，其在TFP331数据表单中被示出并描述。
闭合组件332优选地被温度额定的触发器组件330适当地支持。该触发器组件330温度额定值优选为大约286°F，使得在此温度下，触发器组件330开启以使从出口326移开闭合空间组件332使得从喷水器主体排出。优选地，触发器组件被配置为具有190(ft-sec)1/2响应时间指数的灯泡型触发器组件。喷水器的RTI可选择地可以适当地配置以适应喷水器配置和系统的喷水器-喷水器的间距。
优选的喷水器320配置有设计的工作或排出压力以提供流体的分布以有效处理火灾。优选地，设计排出压力范围在大约15磅每平方英寸到大约60磅每平方英寸(15-60)，优选地范围在大约15磅每平方英寸到大约45磅每平方英寸(15-45)，更优选地范围在大约20磅每平方英寸到大约35磅每平方英寸(20-35)，以及再优选地范围在大约22磅每平方英寸到大约30磅每平方英寸(22-30)。喷水器320还优选地包括折流器组件336，用于以一定方式在保护区的上方分配流体，使得当应用在采用包围和淹没效应的干式天花板专门的灭火系统10中时，淹没并抑制火灾。
获得喷水器320的步骤的另一个优选的方面包括验定喷水器用于贮藏用房的干式天花板专门的消防系统10以包围和淹灭火灾的资格。更加特别地，能够对优选的喷水器20实施以与前面所描述的8个火灾试验基本上类似的方式的火灾试验。因此，喷水器320能够被安置在试验车间喷水器系统中，该喷水器系统具有天花板高度的贮藏用房为位于具有贮藏高度的试验商品上方。多个喷水器320被优选地设置在悬挂在贮藏用房天花板上的喷水器网格系统中用于限定喷水器折流器-天花板的高度并且还定义喷水器-商品间隙的高度。在给定的火灾试验中，商品被点着以使得火焰生长并且最初热激活一个或多个喷水器。以设计的延迟周期延迟向一个或多个最初被热激活的喷水器传输流体，以允许随后的喷水器组被热激活以在能够淹灭并抑制火灾试验的设计的喷水器工作或排出压力形成喷水器工作区。
优选地，验定喷水器320用于一定范围内的商品分类和贮藏高度的干式天花板专门的喷水器系统中的资格。例如，就一定范围的贮藏高度下，优选为20到40英尺的I类，II类，III类，或IV类商品，或A组，B组，或C组塑料，对喷水器320实施火灾试验。试验车间喷水器系统可以被设置在范围优选为从大约25英尺到45英尺(25-45ft)的可变天花板高度处从而定义喷水器-贮藏间隙的范围，并且在该天花板高度处对试验车间喷水器系统做试验。因此，在各种天花板高度，各种商品，各种贮藏配置以及贮藏高度在试验车间喷水器系统中对喷水器320做试验，以便验定喷水器用在天花板高度，商品分类，贮藏配置和贮藏高度以及它们之间的组合的各种试验变化的天花板专门的消防系统中的资格。取代在贮藏用房和所贮藏的商品配置的范围内对喷水器320做试验或者验定喷水器320的资格，能够针对单个参数-诸如在指定贮藏高度和天花板高度下的优选流体传输延迟周期喷水器320，试验喷水器320或验定喷水器320的资格。
更加优选地，喷水器320可以如下方式被验定资格以使得被“列入”，这是被NFPA-13第3.2.3节(2002)定义为包含在被具有权限的权成机构批准的组织所公开的列表中的装备，材料或服务并且涉及产品或服务的评价，并且其所列表示装配，材料或服务的任一项满足适当的指定标准或者已经被试验并发现适用于特殊目的。因此，列入组织诸如UnderwritersLaboratories，Inc.，其优选地列举出用在一定范围的试验商品的种类、贮藏高度、天花板高度和喷水器-折流器的间距上的贮藏用房的干式天花板专门的消防系统中的喷水器320。另外，该列入会提供：喷水器320被批准或有资格用在那些落入所试验值之间的天花板高度和贮藏高度下一定范围的商品分类和贮藏配置的干式天花板专门的消防系统中。
消防系统和方法的一个方面，优选的喷水器，诸如前面所述的有资格的喷水器320，可以被包含，获得和/或封装在贮藏用房消防的优选天花板专门的灭火系统500中。如图17所示，示意性地展示了用于对贮藏用房的天花板专门的保护的系统500，以采用包围和淹没效应处理火灾。优选地，系统500包括立管组件502，用以提供在流体或湿式部分512、系统500和优选的系统514的干式部分之间的受控联系。
立管组件502优选地包括用于控制湿式部分512和干式部分514之间的流体传输的控制阀504。更加特别地，控制阀504包括用于从湿式部分512接收灭火流体的进口以及还包括排出流体的出口。优选地，控制阀504是通过螺线管阀505致动的螺线管致动雨淋阀，但其他类型的控制阀也可以使用，诸如机械的或电子的闩锁控制阀。可选择地，控制阀504可以是空气-水比值控制阀，例如美国专利No，6,557,645所展示和描述的，在此作为参考并入全文。优选的控制阀的一种类型是TycoFire&BuildingProducts的型号DV-5雨淋阀，如Tyco数据表单TFP1305所示，题目为“型号DV-5雨淋阀，隔膜形，1-1/2thru8英寸(DN40thruDN200，250psi(17.2bar)垂直或水平安装)”(2006.3)，在此全文引入作为参考。邻近控制阀的出口优选地设置止回阀，以提供在大气压强下开的中间区或腔室。为了隔离雨淋阀504，立管组件还优选地包括设置在雨淋阀504周围的2个隔离阀。其他能用在立管组件502的隔膜控制阀504在美国专利No.6,095,484和No.7,059,578以及美国专利申请No.11/450,891中表示并描述。
在可替换的配置中，立管组件或控制阀504可以包括修改后的隔膜式控制阀，从而包括隔离腔室，即中间腔室，用于定义空气或气体垫从而消除对隔离止回阀的需要。图21展示了优选的控制阀710的说明性实施例。该阀710包括阀主体712，通过该阀主体，流体可以以受控的方式流动。更加特别地，控制阀710提供隔膜式液压控制阀，用于优选地利用第二流体压力下的第二流体体积，诸如管道网络内的压缩空气来控制具有第一流体压力的第一流体体积的释放和混合，诸如主水管。因此，控制阀710可以提供在液体，气体或其组合之间的流体控制。
阀主体712优选地由两个部分构成：(i)覆盖部分712a和(ii)下主体部分712b。本文中使用的“下主体”是指当控制阀被完全装配时耦合到覆盖部分712a的阀主体712的一部分。优选地，阀主体712以及更加特别的是下主体部分712b包括入口714和出口716。
阀主体712还包括用于通过入口714将进入阀710的第一流体转向阀主体外面的排水沟718。阀主体712还优选地包括输入开口720，用于引入第二流体到主体712中，以便从出口716排出。控制阀710还包括端口722。该端口722能提供用于警报系统的装置，以用于监测阀门从和/或在入口714和出口716之间任何不希望的流体传输。例如端口722可以用于提供警报端到阀710上以使得能够警告个体从阀主体712泄漏了任何气体或液体。特别地，端口722能够被耦合到流量计和警报装置以检测在阀主体中流体或气体的泄漏。端口722优选地处于大气压中并且与设置在入口714和出口716之间的中间腔室724d连接。
覆盖部分712a和下主体712b分别包括内表面使得当覆盖部分和下主体部分712a，712b被一体结合时，内表面还设定腔室724。该腔室724与入口714和出口716相联系，还定义了流体诸如水可以流经的通道。在腔室724内设置有用于控制流体流经阀主体712的弹性优选柔性的部件800。该弹性部件800更加优选的是用于在入口714和出口716之间提供选择性联系的隔膜部件。因此，隔膜在腔室内具有至少两个位置：(i)下最充分关闭或封闭位置和(ii)上最充分打开位置。在下最关闭或封闭位置，隔膜800使垫部件(seatmember)726被构建或形成为阀主体172的内表面上的内部肋或中间凸缘，从而使入口714和出口716之间的联系被封锁。在关闭位置的隔膜800，隔膜800优选地将腔室724分割成至少三个区域或子腔室724a，724b和724c。更加特别地在关闭位置形成有隔膜部件800的是与入口714相联系的第一流体源或入口腔室724a，与出口716相联系的第二流体源或出口腔室724b以及隔膜腔室724c。覆盖部分712a优选地包括用于将平衡流体引入到隔膜腔室724c的中心开口713以促使并使隔膜部件800保持在关闭位置。
在控制阀800的工作中，平衡流体可以被以优选的受控方式(电或机械的方式)从隔膜腔室724c中排出以促使隔膜部件800完全打开或开启，其中隔膜部件800与垫部件726隔开从而允许流体在入口714和出口716之间流动。该隔膜部件800包括上表面802和下表面804。上表面和下表面区802，804中的每一个一般都有充分的尺寸以封锁入口和出口腔室824a，824b与隔膜腔室824c的联系。上表面802优选地包括集中或内部环单元以及沿其径向延伸的是一个或多个切向肋部件806。该切向肋806和内部环优选地配置以促使隔膜800到封闭位置上，例如将平衡流体应用到隔膜部件800的上表面802。另外，隔膜800优选地包括外部弹性环单元808以进一步促使隔膜部件800到封闭位置上。柔性环部件808的外部优选成角度的表面利用并提供与一部分阀主体712的压力接触，诸如覆盖部分712a的内表面。
在其关闭位置上，隔膜部件800的下表面804优选地设置集中凸出部分810因而优选地产生相对于垫部件726基本上凸起的表面，并且更加优选为球状凸起表面，以封闭入口和出口腔室724a和724b。隔膜部件800的下表面804还优选地包括一对拉长的封闭单元或凸起814a，814b以形成与阀主体712的垫部件726的封闭接合。封闭单元814a，814b优选地间隔开以设定其间的孔隙或通道。封闭单元814a，814b被配置为在隔膜处于关闭位置时接合阀主体712的垫部件726，使得封锁入口714和出口716之间的连接并且更加特别地封锁入口腔室724a和出口腔室724b之间的连接。另外，封闭部件714a，714b接合垫部件726使得通道与垫部件26协作以按照下文中将更具体描述的方式形成中间腔室724d。
沿着从入口到出口的方向延伸的是撑臂或支撑部件728a，728b用于支撑隔膜部件800。该垫部件726沿着垂直于入口-出口的方向延伸以使得有效地将下阀主体712b的腔室724分割为入口腔室724a和出口腔室724b的优选间隔开并且优选地等尺寸的子腔室。另外，垫部件726的延长优选地设置一个曲面或具有弧长的弧以反映隔膜800的下表面804的凸起面。沿着垫部件726的优选弧长进一步延伸的是在垫部件726的表面上构建或形成的凹槽。该凹槽优选地沿垫部件的长度方向均匀地平分垫部件726的接合面。当隔膜部件800在关闭位置时，拉长的封闭部件814a，814b接触接合垫部件726被平分的表面。封闭部件814a，814b与垫部件726的接触面726a，726b的接合使隔膜800的通道与凹槽相连接。
垫部件726优选地以中心基础部件732形成，其进一步隔离并优选地隔开入口和出口腔室724a，724b并且将沿隔膜800和垫部件接触面726a，726b之间的方向使流体转向。端口722优选地由基础部件732上形成的一个或多个孔隙中形成。优选地，端口722包括第一圆柱部分722a，其与在基础部件732上形成的每个第二圆柱部分22b相连接。端口722优选为交叉并且与垫部件726的凹槽相连接，并且其中当隔膜部件800在关闭位置时，端口722优选地与形成在隔膜部件800中的通道封闭连接。
隔膜通道，垫部件凹槽和端口722之间的联系优选地以具有垫部件表面726a，726b的封闭单元814a，814b的封闭接合为界，从而优选地设定第四中间腔室724d。中间腔室724d优选地处于大气压下从而还设置流体垫，优选的是空气垫以隔离入口和出口腔室724a，724b。在入口出口腔室724a，724b之间提供空气垫使得每个入口和出口腔室被充满和加压，同时避免封闭单元814和垫部件726之间封闭接合的失败。因此，优选的隔膜型阀710能够消除对下游止回阀的需求。更加特别地，因为每个封闭单元814受到仅在单元一侧的流体压力和优选地在另一侧的大气压力的作用，在隔膜腔室724c中的流体压力在入口和出口腔室724a，724b的压缩过程中有效地保持了封闭单元814和垫部件726之间的封闭接合。
通过优选地使阀710到常闭位置并且随后使入口腔室724a和出口腔室724b到工作压力，控制阀710和与其连接的立管组件502可以被设置用于服务。在一个优选的安装中，主流体源最初通过关断控制阀诸如位于入口714上游的手动控制阀的方式与入口腔室724a隔离开。次级流体源优选地最初通过位于输入开口720上游的关断控制阀的方式与出口腔室724b隔离开。平衡流体诸如来自主流体源的水继而优选地通过覆盖部分712a中的中间开口713被引入到隔膜腔室724c。流体被继续引入腔室724c直到流体达到足够的压力P1以使隔膜部件800位于关闭位置，其中下表面804接触垫部件726以及封闭单元814a，814b以在垫部件726周围形成封闭的接合。
在关闭位置的隔膜部件800，入口和出口腔室724a，724b可以通过主和次流体分别加压。更加特别地，隔离主流体的关断阀能够被打开以使得流体通过入口14被引入到入口腔室724a中以优选地实现静态压力P2。隔离压缩气体的关断阀可以被打开以通过输入开口720引入次流体以压缩出口腔室724b和耦合到控制阀710的出口716的常闭系统以实现静态压力P3。
存在隔离入口和出口腔室724a，724b并且通常在大气压下的中间腔室724d保持主流体压力P2到封闭部件814a的一侧和次流体压力P3到另一封闭部件814b的一侧。因此，隔膜部件800和其封闭部件814a，814b被配置以使得保持在隔膜腔室压力P1影响下与垫部件726的封闭接合。因此，优选确定上和下隔膜表面区尺寸，使得压力P1足够大以在隔膜部件800的上表面上提供封闭力，以克服主和次流体的压力P2，P3促使隔膜部件800到开启位置。然而，优选最小化隔膜压力与主流体压力的比P1∶P2，或与次流体压力的比P1∶P3，使得阀710保持快速的打开响应，即低的跳闸率，从而当需要时从入口腔室释放流体。更加优选地，隔膜压力P1的每1psi至少有效地封闭大约1.2psi的主流体的压力P2。
系统500的干式部分514优选地包括具有主管和从主管延伸的一个或多个支管的管道网络，其配置在所贮藏商品上方。该系统500的干式部分514还优选地通过耦合到干式部分514的压缩气体源516保持在其干的状态。沿着支管间隔开的是适用于贮藏用房中的天花板保护的喷水器，诸如优选的喷水器320。优选地，管道和喷水器的网络被设置在商品上方以设定最小喷水器-贮藏间隙，更加优选地大约36英寸的折流器-贮藏的间隙。其中喷水器320为立式喷水器，该喷水器320优选地相对天花板安装以使得喷水器定义大约7英寸的折流器-天花板距离。可选择地，折流器-天花板的距离可以基于现有喷水器的已知折流器-天花板间距，诸如由TycoFire&BuildingProducts所提供的大型升降喷水器。
干式部分514可以包括一个或多个交叉主管以使得设置树型配置或多个优选的环形配置。该干式部分优选地配置有由大约25个喷水器组成的水压设计区。因此，发明人已经发现用于干式天花板专门的喷水系统的水压设计区。喷水器-喷水器的间距范围从最小大约8英尺到最大大约12英尺用于无障碍结构，以及更特别地大约10英尺用于有障碍结构。因此，干式部分514可以配置有比NFPA-13(2002)所规定的目前的干式灭火系统小的水压设计区。优选地，干式部分514被配置以基于每个喷水器定义范围从大约80平方英尺(80ft2)到大约100平方英尺(100ft2)的覆盖面积。
如上所述，包围和淹没效应被认为取决于在一个或多个最初热激活的喷水器后的被设计或控制的流体传输延迟以允许火势蔓延并且进一步热激活额外的喷水器以形成喷水器工作区从而淹没并抑制火势。从湿式部分512的流体传送到干式部分514通过控制阀506的开启被控制。为了控制控制阀的开启，系统500优选地包括释放控制面板518以励磁螺线管阀505以使螺线管阀工作。可选择地，控制阀可以被控制，线控或配置为诸如通过加电压的螺线管阀使控制阀常闭并且相应地通过断开给螺线管阀的信号开启。系统500可以被配置为干式预作用系统和更加优选地配置为部分基于探测到干式部分514中气压的下降的双互锁预作用系统。为了确保螺线管阀505响应压力损失被合适地加压，系统500还优选地包括加速器设备517，用于减小预作用系统中控制阀的工作时间。加速器设备517优选地配置为检测干式部分514的空气压力的小速率衰减用来给释放面板518以信号以励磁螺线管阀505。另外，加速器设备517可以是可编程设备以程序化和影响足够小的流体传输延迟周期。加速器设备的一个优选的实施例是来自TycoFire&BuildingProducts的型号QRS电子加速器，如Tyco数据表单TFP1100的“QRS电子加速器(快开设备)用于干式管道或预作用系统”(2006.5)所示以及描述的。只要当被使用时加速器设备与压力源和/或释放控制面板相兼容，其他的加速设备也可以被运用。
如果系统500优选地配置为干式双互锁预作用系统，则释放控制面板518可以配置为与一个或多个火灾检测器520相联系以在励磁螺线管阀505时互锁面板518，从而开启控制阀504。因此，一个或多个火灾检测器520优选地与喷水器320间隔开分布到贮藏用房中以使得在火灾发生时在喷水器之前火灾检测器工作。该检测器520可以是烟，热或其他能够检测出火灾存在的类型的任一种，只要检测器520能够产生信号供释放控制面板518使用以励磁螺线管阀来使控制阀504工作。该系统可以包括额外的手动机械或能够在面板518上设置条件的电子牵引站522，524以开启螺线管阀505并且为传送流体运行控制阀504。因此，控制面板518被配置为能够接收关于系统500和/或贮藏用房的传感信息，数据或信号的设备，其通过中继，控制逻辑，控制过程单元或其他控制模块处理该信号以发送开启信号来运行控制阀504，诸如给励磁螺线管阀505。
与提供用于干式天花板专门的消防系统中或者可选的是用于提供该系统本身的优选喷水器有关，所用的优选的设备，系统或方法还提供用于配置喷水器和/或系统的设计标准以影响具有包围和淹没配置的喷水器工作区，以在贮藏用房中处理火灾。优选的天花板专门的干式喷水器系统采用包围和淹没效应处理火灾，诸如上述所述的系统500包括相对立管组件设置的喷水器用于定义一个或多个水压上最远或最需要的喷水器521并且还定义一个或多个水压上最近或最不需要的喷水器523。优选地，设计标准给分别位于水压最远的喷水器521和水压最近的喷水器523的系统提供了最大和最小流体传输延迟周期。所设计的最大和最小流体传输延迟周期被配置为确保在系统500中的每个喷水器具有在最大和最小流体传输延迟周期范围内的所设计的流体传输延迟周期，以使在火灾中的火蔓延热激活足够数量的喷水器从而形成喷水器工作区以处理火灾。
因为干式天花板专门的灭火系统优选地在水压上配置有针对给定贮藏用房，商品种类和贮藏高度的水压设计区和所设计的工作压力，所以所优选的最大和最小流体传输延迟周期优选为水压配置，用房天花板高度以及贮藏高度的函数。另外或可选择地，最大和最小流体传输延迟周期还可以被配置为贮藏配置，喷水器-贮藏的间隙和/或喷水器-天花板的距离的函数。
最大和最小流体传输延迟时间设计标准可以包含在数据库，数据表和/或查找表中。例如下面所提供的是在指定的设计压力和液力设计区中为在不同贮藏和天花板高度的II类和III类商品所生成的流体传输设计表。基本上相类似配置的数据表可以为其他种类的商品配置。
所设计的流体传输延迟周期表-II类
所设计的流体传输延迟周期表-III类
上面的表优选地为系统500中一个或多个液压上最远的喷水器521提供最大流体传输延迟周期。更加优选地，数据表被设置使得最大流体传输延迟周期被设计以应用到4个液压上最远的喷水器中。甚至更加优选地，该表被配置为迭代核实：在喷水器工作时间，流体传输被合适地延迟。例如，当运行系统工作模拟时，4个液压上最远的喷水器被定序，并且在喷水器激活的时间，核实缺少排出流体，并且更加特别地，核实在设计压力下排出流体的缺少。因此，计算机模拟能够核实在零秒时，第一个液压上最远的喷水器中不存在设计工作压力下的流体排出，在3秒后，第二个液压上最近的喷水器中不存在所设计的工作压力下流体排出，在取决于商品类别的第一个激活后的5-6秒后，在第三个液压上最远的喷水器不存在所设计的工作压力下的流体排出，以及在取决于商品类别的第一个喷水器激活后的7-8秒后，第四个液压上最远的喷水器不存在所设计的工作压力下的流体排出。更加优选地，模拟核实：从先于或在第四个液压最远喷水器被激活的时刻，四个最远喷水器中的任一个都没有在设计的工作压力排出流体。
最小流体传输延迟周期优选地为到最接近立管组件的四个临界喷水器液压的最小流体传输周期。数据表还给出到相对应的四个液压接近的喷水器的四个最小流体传输时间。更加优选地，数据表给出了模拟系统工作的喷水器工作的序列并核实了流体被适当地延迟，即流体不存在或至少在零秒在第一个液压最远的喷水器中不存在所设计的工作压力下的流体排出，在第一个喷水器被激活后的3秒在第二个液压上最近的喷水器中不存在所设计的工作压力下的流体排出，在第一个喷水器被激活后的3秒在第二个液压上最近的喷水中不存在所设计的工作压力下的流体排出，在取决于商品类别的第一个喷水器被激活后的5-6秒在第三个液压上最近的喷水器不存在所设计的工作压力下的流体排出，以及在取决于商品类别的第一个喷水器激活后的7-8秒，第四个液压上最近的喷水器不存在所设计的工作压力下的流体排出。更加优选地，模拟核实了：先于或在第四个液压最近的喷水器被激活的时刻，四个最近喷水器中的任一个都没有在设计工作压力下排出流体。
在数据表的优选实施例中，最大和最小流体传输延迟周期优选地是喷水器-贮藏间隙的函数。数据表和系统的优选的实施例在TycoFire&BuildingProducts的产品数据表单TFP370，题目为“QUELLTM系统：预作用和干式管道代替物用于消除货架内的喷水器”(2006.8.Rev.A)中说明，在此全文引入作为参考。如图17所示是操作优选的配置为采用包围和淹灭效应处理火灾的系统的方法的流程图。
因此，优选的数据表包括表征贮藏用房的第一数据排列，表征喷水器的第二数据排列，把液力设计区标识为第一和第二数据排列的函数的第三数据排列，以及把最大流体传输延迟周期和最小流体传输延迟周期均标识为是第一，第二和第二数据排列的函数的第四数据排列。该数据表可以被配置为查找表，其中第一，第二和第三数据排列中的任一项确定第四数据排列。可替换地，数据库可以被简化以给出单个简化的最大流体传输延迟周期，单个简化的最大流体传输延迟周期被结合到天花板专门的干式喷水器系统中，天花板专门的干式喷水器系统对于指定天花板高度，贮藏高度，和/或商品类别，采用具有包围和淹灭火灾的喷水器工作区处理贮藏用房中的火灾。优选的简化数据库可以包含在喷水器的数据表单中，提供单个流体传输延迟周期，其为一个或多个商品类别和贮藏在具有定义的最大天花板高度到定义的最大贮藏高度的用房中贮藏配置提供包围和淹灭消防覆盖范围。例如，简化的数据表单的一个说明性的实施例为FM工程报告01-06(2006.2.20)，在此全文引入作为参考。该简化的数据表单为使用16.8K控制模式专用喷水器对在40英尺(40ft)高的贮藏用房中的高达35英尺的I类和1I类商品的保护提供了单个30秒(30sec)的最大流体传输延迟周期。数据表单还可以优选地规定：四个液压最远的喷水器要经历流体传输延迟周期以产生包围和淹灭效应。
给定上述喷水器性能数据，系统设计标准，以及表征管道系统和管道部件的已知度量，配置，消防系统，采用喷水器工作区包围和淹灭设置来处理火灾的消防配置可以在系统建模/流体模拟软件中建模。喷水器系统和其喷水器可以被建模并且喷水器系统可以被定序以迭代设计能够根据所设计的流体传输周期的流体传输的系统。例如，配置为采用包围和淹灭效应来处理火灾的干式天花板专门的喷水器系统可以在软件包中被建模，其中软件包诸如在2006年10月3日提交的PCT国际专利申请中公开，发明名称为“管道系统中流体流量的评价系统和方法(SystemandMethodForEvaluationofFluidFlowinaPipingSystem)”，案卷号为S-FB-00091WO(73434-029WO)，在此全文引入作为参考。液压上远的和液压上最近的喷水器激活可以优选的方式被定序，该方式被提供在上面所示的数据表中，从而相应地核实流体传输发生。
对设计，制造和/或验定具有包围和淹灭火灾响应的天花板专门的干式喷水器系统或其任意的子系统或组件的资格的替换是：获取该优选的系统或它的有资格的任一组件的过程可以要求例如获取这样的系统，子系统或组件。获取有资格的喷水器还可以包括从例如在商业-商业事务中的制造商或者供应商，通过供应链关系，诸如制造商和供应商之间，制造商和零售供应商之间，或供应商和承包人/安装者之间获取有资格的喷水器320，优选的干式喷水器系统500或如上所述该系统的设计和方法，例。可替换地，系统和/或其组件的获得可以通过合同协议(例如，承包商/安装者和贮藏用房拥有者/运营者，财产交易诸如买方和卖方之间的买卖协议，或承租人和出租人的租赁协议等)来完成。
另外，提供消防方法的优选过程包括结合上述的采集事务，对具有包围和淹灭热响应的优选的天花板专门的干式喷水器系统，其子系统，组件和/或其设计方法，配置和使用进行分销。系统，子系统，和/或组件，和/或其相关联的方法的分销可以包括系统，子系统，组件和/或其相关联的设计，配置和/或使用方法的打包，编制目录或入库和/或运送的过程。运送可以包括对喷水器20单独或成捆的空中，陆地或水路的运输。所优选的商品和服务的分销的途径可以包括下面所示的，如图20所示。图20示出了如何把优选的系统，子系统，组件和相关联的消防优选方法从一方转移到另一方。例如，有资格用配置成以包围和淹灭设置处理火灾的贮藏用房的天花板专门的干式喷水器系统中使用的喷水器的优选喷水器设计可以被从设计者分销到制造商。使用包围和淹灭效应的优选喷水器系统的安装方法和系统设计可以从制造商转移到承包商/安装者。
在分销过程的一个优选的方面，该过程还可以包括对具有包围和淹灭响应配置的优选的喷水器系统，子系统，单元和/或相关联的喷水器，消防的应用和方法的公布。例如，喷水器320可以在由制造商和/或设备供应商中的任何一方给出的有价目表的目录册中公开。该目录册可以是硬拷贝媒体，诸如纸制目录或小册子或可替换地，该目录册可以采用电子格式。例如，该目录册可以是预期的买主或用户通过网络诸如LAN，WAN或因特网在线可获得的目录册。
图18展示了具有用存储器存储设备611执行存储器存储功能和进一步执行数据处理或运行模拟或求解计算的中央处理单元610的计算机处理设备600。处理单元和存储设备可以配置用于存储例如火灾试验数据的数据库以建立用于配置和设计应用流体传输延迟周期产生包围和淹灭效应的喷水器系统的设计标准的数据库。另外，设备600可以执行计算函数，诸如从构建的喷水器系统模型求解喷水器激活时间和流体分布时间。该计算机处理设备600还可以包括数据输入设备612，诸如，计算机键盘和显示设备，诸如为了执行过程的计算器监控器。该计算机处理设备600可以包含在工作站，桌上型计算机，膝上型计算机，手握式设备，或网络服务器中。
一个或多个计算机处理设备600a-600h可以通过如图19所示的LAN，WAN或因特网被联网，用于通信以实现优选消防产品和与采用包围和淹灭效应处理火灾相关的服务的分销。因此，一种系统和方法被优选地提供来用于转移应用包围和淹灭效应的消防系统，子系统，系统组件和/或相关联的方法，诸如用在保护贮藏用房的优选的天花板专门的喷水器系统的喷水器320。该转移可以在使用第一计算机处理设备600b的第一方和使用第二计算机处理设备600c的第二方之间发生。该方法优选地包括提供有资格用于天花板高度大约45英尺且贮藏到高达大约40英尺的商品的贮藏用房的干式天花板专门的喷水器系统中的喷水器且响应于对供天花板专门的消防系统使用的喷水器的请求而交付有资格的喷水器。
提供有资格的喷水器优选地包括以纸件公布和网上公布中的至少一种公开有资格的喷水器。另外，在线公布的公开优选地包括在计算机处理设备(诸如像服务器600a以及其存储器存储设备612a，优选地耦合到网络，以与其他计算机处理设备600g，诸如600d相通信)。可选择地，任何其他计算机处理设备，诸如膝上型计算机600h，手机600f，个人数字助理600e，或平板计算机600d可以访问公开物以接收喷水器及其相关联的数据排列的分销。主控还可以包括配置数据排列以便包括列出的权威机构元素，K因子数据元素，温度额定值数据元素和喷水器数据配置元素。配置数据排列优选地包括配置列出的权威机构元素，例如，UL，配置K因子数据元素为大约17，配置温度额定值元素为约286°F，以及配置喷水器配置数据元素为立式。主控数据排列还可以包括确定干式天花板专门的喷水器系统的参数，该参数包括：包括喷水器-喷水器间距的液力设计区，到液压上最远的喷水器的最大流体传输延迟周期，到液压上最近的喷水器的最小流体传输延迟周期。
分销的优选过程还包括分销设计采用包围和淹灭效应的消防系统的方法。分销该方法可以包括作为电子数据表的设计标准的数据库的公开，诸如至少一个.html文件，.pdf或可编辑文本文件。该数据库还可以包括：除了上述的数据部分和设计参数，其他用于确定与第一数据排列的喷水器一起使用的立管组件的数据排列，以及还包括第六数据排列用于确定耦合第五数据排列的控制阀到第一数据排列的喷水器的管道系统。
消防产品和服务的最终或中间用户可以通过如图19所示的网络访问产品或服务的供应商所提供的服务器或工作站以下载，上传，访问或与所分销的组件或系统小册子，软件应用或用于实际的设计标准，学习，执行，或购买用来消防的包围和淹灭方法以及其相关产品相交互。例如，系统设计者或其他中间用户可以访问优选的配置为以包围和淹灭响应处理火灾的天花板专门的消防系统的产品数据表，诸如TFP370(2006.8.Rev.A)以获取或配置以包围和淹灭配置响应火灾的喷水器系统。另外设计者可以下载或访问流体传输延迟周期的数据表，如上所述，并且还使用或许可模拟软件，诸如在2006年10月3日提交的PCT国际专利申请中公开，发明名称为“管道系统中流体流量的评价系统和方法(SystemandMethodForEvaluationofFluidFlowinaPipingSystem)”，案卷号为S-FB-00091WO(73434-029WO)，以迭代设计具有包围和淹灭效应的消防系统。
在分销过程规定以硬拷贝媒体格式方式对具有包围和淹灭响应配置的优选的天花板专门的干式喷水器系统及其子系统和其相关方法的公开的情况下，该分销过程还能包括分销类别信息，产品和服务被分销。例如，喷水器320的数据表单的纸拷贝可以包括在喷水器的包装中以便向用户提供安装或配置信息。可选择地，系统数据表单，诸如TFP370(2006.8.Rev.A)，可以提供购买支持和实现包围和淹灭响应配置的优选的系统立管组件。硬拷贝数据表单优选地包括必要的数据表和液压设计标准以帮助设计者，安装者，或最终用户使用包围和淹灭效应为贮藏用房配置喷水器系统。
因此，申请人提供了基于采用包围和淹灭效应处理火灾的消防方法。该方法可以包含在系统，子系统，系统组件和用于实现该系统，子系统，系统组件的设计方法。尽管本发明已经参照某些实施例公开，但是大量的对所述实施例的修改、变形和改变在不偏离本发明的精神和所附权利要求所定义范围下是可以的。因此，本发明并不限于所述具体的实施例，其范围通过下面的权利要求及其等效表述下被定义。

Claims (67)

1.一种用于保护贮藏用房并且包括喷水器网格的天花板专门的干式喷水器系统，其中所述喷水器网格中的每个喷水器包括具有入口、出口及设置在二者之间的通道以限定11或更大的额定K因子的喷水器主体、包括塞状构件的闭合组件、与所述喷水器主体的出口相邻的支持所述闭合组件的温度额定的触发器组件、以及耦合到所述主体并且与所述出口隔开的折流器组件，所述干式喷水器系统包括：
管道网络，包括湿部分和连接到湿部分的干部分，该干部分被配置成用至少第一激活喷水器响应失火；以及
强制流体传输延迟周期，从湿部分向至少第一激活喷水器供给流体，该延迟周期长到足以使得干部分进一步用至少第二激活喷水器响应于失火，该至少第一和至少第二激活喷水器定义足以包围和淹灭火灾的预期喷水器工作区，
其中，该系统包括在湿部分和干部分之间提供受控隔离的主水控制阀，并且该干部分包括相对于主水控制阀的至少一个液压上远的喷水器和至少一个液压上近的喷水器，
其中，强制流体传输延迟周期定义最小流体传输延迟周期和最大流体传输延迟周期，最小传输延迟周期定义把流体从控制阀供应到至少一个液压上近的喷水器的时间，最大流体传输延迟周期定义把流体从控制阀供应到至少一个液压上远的喷水器的时间，
其中，最大流体传输延迟周期长到足以允许第一多个喷水器的热激活从而形成响应失火具有包围和淹灭效果的最大喷水器工作区，并且最小流体传输延迟周期长到足以允许第二多个喷水器的热激活，从而形成响应失火具有包围和淹灭效果的最小喷水器工作区，并且
其中，最小喷水器工作区由包括液压上最近的喷水器的临界数量的喷水器定义，并且该临界数量的喷水器被定义为使水引入贮藏用房、影响火势生长、继而使火势继续生长并触发附加数量的喷水器以形成预期喷水器工作区从而包围和淹灭火势生长的最小喷水器数量。
2.如权利要求1所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中至少第一激活喷水器包括响应失火的多个最初激活喷水器。
3.如权利要求2所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中多个最初激活喷水器被以定义序列热激活。
4.如权利要求1-2中任一项所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中干部分包括多个喷水器，多个喷水器具有额定11或更大的K因子和15psi或更大的工作压力，干部分被设置在包括(i)贮藏高度大于25英尺的I到III类、A组、B组或组C；以及(ii)贮藏高度大于22英尺的IV类中的至少一种的商品的上方。
5.如权利要求4所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中多个喷水器具有范围在额定11到额定36的K因子。
6.如权利要求5所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中K因子为额定17。
7.如权利要求5所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中K因子为额定16.8。
8.如权利要求4所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中工作压力范围为15psi到60psi。
9.如权利要求8所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中工作压力范围为15psi到45psi。
10.如权利要求9所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中工作压力范围为20psi到35psi。
11.如权利要求10所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中工作压力范围为22psi到30psi。
12.如权利要求1-2中任一项所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中在至少第一激活喷水器的激活后10分钟内限定预期喷水器工作区。
13.如权利要求12所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中在至少第一激活喷水器的激活后8分钟内限定预期喷水器工作区。
14.如权利要求13所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中在至少第一激活喷水器的激活后5分钟内限定预期喷水器工作区。
15.一种用于保护贮藏用房并且包括喷水器网格的天花板专门的干式喷水器系统，其中所述喷水器网格中的每个喷水器包括具有入口、出口及设置在二者之间的通道以限定11或更大的额定K因子的喷水器主体、包括塞状构件的闭合组件、与所述喷水器主体的出口相邻的支持所述闭合组件的温度额定的触发器组件、以及耦合到所述主体并且与所述出口隔开的折流器组件，该系统包括：
湿部分；以及
连接到湿部分的干部分，被配置成响应于火灾，该干部分包括具有多个激活喷水器的管道网络，用于限定被配置成包围和淹灭火灾的预期喷水器工作区，该多个激活喷水器包括至少第一激活喷水器，预期喷水器工作区的多个喷水器在第一激活喷水器后的预定时间内被激活，
其中，该系统包括在湿部分和干部分之间提供受控隔离的主水控制阀，并且该干部分包括相对于主水控制阀的至少一个液压上远的喷水器和至少一个液压上近的喷水器，
其中，预定时间定义最小流体传输延迟周期和最大流体传输延迟周期，最小传输延迟周期定义把流体从控制阀供应到至少一个液压上近的喷水器的时间，最大流体传输延迟周期定义把流体从控制阀供应到至少一个液压上远的喷水器的时间，
其中，最大流体传输延迟周期长到足以允许第一多个喷水器的热激活从而形成响应失火具有包围和淹灭效果的最大喷水器工作区，并且最小流体传输延迟周期长到足以允许第二多个喷水器的热激活，从而形成响应失火具有包围和淹灭效果的最小喷水器工作区，并且
其中，最小喷水器工作区由包括液压上最近的喷水器的临界数量的喷水器定义，并且该临界数量的喷水器被定义为使水引入贮藏用房、影响火势生长、继而使火势继续生长并触发附加数量的喷水器以形成预期喷水器工作区从而包围和淹灭火势生长的最小喷水器数量。
16.如权利要求15所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中预定时间周期在10分钟内。
17.如权利要求16所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中预定时间周期在8分钟内。
18.如权利要求17所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中预定时间周期在5分钟内。
19.如权利要求15所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中干部分被设置在包括(i)贮藏高度大于25英尺的I到III类、A组、B组或C组；以及(ii)贮藏高度大于22英尺的IV类中的至少一种的商品的上方。
20.如权利要求15所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中多个喷水器具有额定为11或更大的K因子。
21.如权利要求20所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中多个喷水器具有范围从额定11到额定36的K因子。
22.如权利要求21所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中K因子为额定17。
23.如权利要求21所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中K因子为额定16.8。
24.如权利要求15-23中任一项所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中多个喷水器的工作压力范围为15psi到60psi。
25.如权利要求24所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中工作压力范围为15psi到45psi。
26.如权利要求25所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中工作压力范围为20psi到35psi。
27.如权利要求26所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中工作压力范围为22psi到30psi。
28.一种用于保护贮藏用房并且包括喷水器网格的天花板专门的干式喷水器系统，该贮藏用房具有天花板高度并被配置成贮藏指定分类和贮藏高度的商品，其中所述喷水器网格中的每个喷水器包括具有入口、出口及设置在二者之间的通道以限定11或更大的额定K因子的喷水器主体、包括塞状构件的闭合组件、与所述喷水器主体的出口相邻的支持所述闭合组件的温度额定的触发器组件、以及耦合到所述主体并且与所述出口隔开的折流器组件，该系统包括：
包括流体供给的湿部分；
干部分，包括用多个管道相互连接的喷水器网络，每个喷水器具有工作压力，该干部分被连接到湿部分以定义至少一个液压上远的喷水器；以及
液力设计区，由包括至少一个液压上远的喷水器的干部分中的多个喷水器限定，该液力设计区配置成响应火灾且具有包围和淹灭效果
其中，液力设计区由强制流体传输延迟周期限定，该强制流体传输延迟周期用把流体从湿部分供应到工作压力下的至少一个液压上远的喷水器的时延来定义，
其中，该系统包括在湿部分和干部分之间提供受控隔离的主水控制阀，并且该干部分包括相对于主水控制阀的至少一个液压上远的喷水器和至少一个液压上近的喷水器，
其中，强制流体传输延迟周期定义最小流体传输延迟周期和最大流体传输延迟周期，最小传输延迟周期定义把流体从控制阀供应到至少一个液压上近的喷水器的时间，最大流体传输延迟周期定义把流体从控制阀供应到至少一个液压上远的喷水器的时间，
其中，最大流体传输延迟周期长到足以允许第一多个喷水器的热激活从而形成响应失火具有包围和淹灭效果的最大喷水器工作区，并且最小流体传输延迟周期长到足以允许第二多个喷水器的热激活，从而形成响应失火具有包围和淹灭效果的最小喷水器工作区，并且
其中，最小喷水器工作区由包括液压上最近的喷水器的临界数量的喷水器定义，并且该临界数量的喷水器被定义为使水引入贮藏用房、影响火势生长、继而使火势继续生长并触发附加数量的喷水器以形成液力设计区从而包围和淹灭火势生长的最小喷水器数量。
29.如权利要求28所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中液力设计区小于由NFPA-13(2002)为指定天花板高度、商品类和贮藏高度所规定的液力设计区。
30.如权利要求29所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中液力设计区小于由NFPA-13(2002)为保护指定天花板高度、商品类和贮藏高度而设计的湿式系统所规定的液力设计区。
31.如权利要求28所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中天花板高度不大于45英尺，商品类是I类、II类和III类中的任一种，以及贮藏高度高达40英尺，该系统的液力设计区小于2500平方英尺。
32.如权利要求28所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中天花板高度不大于30英尺，商品类是A组塑料，以及贮藏高度高达20英尺，该系统的液力设计区小于2500平方英尺。
33.如权利要求28所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中干部分被设置在包括(i)I到III类、A组、B组或C组，贮藏高度大于25英尺；以及(ii)IV类，贮藏高度大于22英尺中的至少一种的商品的上方。
34.如权利要求33所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中多个喷水器具有额定11或更大的K因子。
35.如权利要求34所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中多个喷水器具有范围从额定11到额定36的K因子。
36.如权利要求35所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中K因子为额定17。
37.如权利要求35所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中K因子为额定16.8。
38.如权利要求33-37中任一项所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中多个喷水器的工作压力范围为15psi到60psi。
39.如权利要求38所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中多个喷水器的工作压力范围为15psi到45psi。
40.如权利要求39所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中工作压力范围为20psi到35psi。
41.如权利要求40所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中工作压力范围为22psi到30psi。
42.如权利要求28-30以及31-37中任一项所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中包围和淹灭火灾的液力设计区中的所有激活喷水器在液力设计区中第一喷水器激活后10分钟内都被激活。
43.如权利要求42所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中激活喷水器在第一喷水器激活后的8分钟内被激活。
44.如权利要求43所述的天花板专门的干式喷水器系统，其中激活喷水器在第一喷水器激活后的5分钟内被激活。
45.一种用于设计具有管道网络的喷水器系统的方法，管道网络包括湿部分和干部分，该系统采用包围和淹灭效果以解决火灾并且包括喷水器网格，其中所述喷水器网格中的每个喷水器包括具有入口、出口及设置在二者之间的通道以限定11或更大的额定K因子的喷水器主体、包括塞状构件的闭合组件、与所述喷水器主体的出口相邻的支持所述闭合组件的温度额定的触发器组件、以及耦合到所述主体并且与所述出口隔开的折流器组件，该方法包括：
为流体从湿部分到干部分中的至少一个激活喷水器的供给确定强制流体传输延迟周期；以及
限定喷水器工作区作为强制流体传输时间的函数以使得该喷水器工作区的尺寸大到足以包围和淹灭火灾，
其中，确定强制流体传输延迟周期包括为到干部分中的液压上最远的喷水器的流体供给确定最大流体传输延迟周期，
其中，确定强制流体传输延迟周期包括为到干部分中的液压上最近的喷水器的流体供给确定最小流体传输延迟周期，
其中，最大流体传输延迟周期长到足以允许第一多个喷水器的热激活从而形成响应失火具有包围和淹灭效果的最大喷水器工作区，并且最小流体传输延迟周期长到足以允许第二多个喷水器的热激活，从而形成响应失火具有包围和淹灭效果的最小喷水器工作区，并且
其中，最小喷水器工作区由包括液压上最近的喷水器的临界数量的喷水器定义，并且该临界数量的喷水器被定义为使水引入贮藏用房、影响火势生长、继而使火势继续生长并触发附加数量的喷水器以形成喷水器工作区从而包围和淹灭火势生长的最小喷水器数量。
46.如权利要求45所述的方法，还包括把干部分的模型建立为喷水器网络，在该网络下方贮藏有商品，建立商品中失火场景的模型并相对于着火时间为每个喷水器求出喷水器激活时间。
47.如权利要求46所述的方法，还包括对每个激活时间作图以生成预测喷水器激活分布曲线。
48.如权利要求45所述的方法，其中限定喷水器工作区还包括为系统定义最大喷水器工作区和最小喷水器工作区的至少一个，该最大和最小喷水器工作区能够以包围和淹灭效果解决火灾。
49.如权利要求48所述的方法，其中限定喷水器工作区是要由该系统保护的商品和至少限定不大于由NFPA-13(2002)为所保护的同样的商品所规定的液力设计区的最大喷水器工作区的函数。
50.如权利要求48所述的方法，其中限定喷水器工作区是要由该系统保护的商品和至少限定不大于由NFPA-13(2002)为配置成保护同样的商品的湿式系统所规定的液力设计区的最大喷水器工作区的函数。
51.如权利要求48所述的方法，其中至少限定最小喷水器工作区包括限定形成最小喷水器工作区的喷水器的临界数量。
52.如权利要求51所述的方法，其中限定喷水器的临界数量包括规定从2到4个喷水器的范围。
53.如权利要求51所述的方法，其中限定喷水器的临界数量是系统所要保护的商品类的函数。
54.如权利要求45所述的方法，其中确定强制流体传输延迟周期包括在示出响应于放热函数喷水器激活的数量随时间变化的预测分布曲线上限定最大喷水器工作区和最小喷水器工作区中的至少一个。
55.如权利要求54所述的方法，其中确定强制流体传输延迟周期包括用在预测分布曲线上第一喷水器激活到临界数量的喷水器中最后一个的激活时间之间的时延限定最小流体传输延迟周期。
56.如权利要求48所述的方法，其中确定强制流体传输延迟周期包括用第一喷水器激活和激活喷水器的数量等于所限定的最大喷水器工作区的至少80％时的时间之间的时延限定最大流体传输延迟周期。
57.如权利要求45所述的方法，还包括迭代设计具有湿部分和干部分的喷水器系统，干部分具有喷水器网络，喷水器网络具有相对于湿部分在液压上远的喷水器和在液压上近的喷水器，其中迭代设计包括设计液压上远的喷水器经历最大流体传输延迟周期以及设计液压上近的喷水器经历该系统的最小流体传输延迟周期。
58.如权利要求57所述的方法，其中迭代设计还包括核实设置在液压上远的喷水器和液压上近的喷水器之间的每个喷水器经历在该系统的最小和最大流体传输延迟周期之间的流体传输延迟周期。
59.如权利要求45所述的方法，其中确定强制流体传输延迟周期包括确定作为干部分的函数的延迟周期，该干部分被设置在包括(i)I到III类、A组、B组或C组，贮藏高度大于25英尺；以及(ii)IV类，贮藏高度大于22英尺中的至少一种的商品的上方。
60.如权利要求45所述的方法，其中限定喷水器工作区包括规定该区包括具有从额定为11或更大的K因子的多个喷水器。
61.如权利要求60所述的方法，其中规定包括规定K因子的范围从额定为11到额定为36。
62.如权利要求61所述的方法，其中规定包括规定K因子为额定17。
63.如权利要求61所述的方法，其中规定包括规定K因子为额定16.8。
64.如权利要求60-63中任一项所述的方法，其中限定喷水器工作区包括规定多个喷水器的工作压力范围为15psi到60psi。
65.如权利要求64所述的方法，其中规定包括规定工作压力范围为15psi到45psi。
66.如权利要求65所述的方法，其中规定包括规定工作压力范围为20psi到35psi。
67.如权利要求66所述的方法，其中规定包括规定工作压力范围为22psi到30psi。
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