CN103055460A

CN103055460A - 用于敞开式室内文物遗址的高压细水雾灭火系统

Info

Publication number: CN103055460A
Application number: CN2012105669978A
Authority: CN
Inventors: 赵力军; 唐德昕
Original assignee: Guangzhou Design Institute
Current assignee: Guangzhou Design Institute Group Co.,Ltd.
Priority date: 2012-12-24
Filing date: 2012-12-24
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2032-12-24
Also published as: CN103055460B

Abstract

本发明涉及用于敞开式室内文物遗址的高压细水雾灭火系统，在敞开式室内文物遗址内设有水箱和火灾报警及控制装置，其特征在于：将敞开式室内文物遗址的室内空间划分为若干个灭火区，在每个灭火区设有独立的火灾探测装置，各个火灾探测装置的信号输出端分别与火灾报警及控制装置的一个输入端相连；在每个灭火区的中部设有若干高压细水雾喷头，同一灭火区的全部高压细水雾喷头对应一个区域控制阀；各个区域控制阀的控制输入端分别与火灾报警及控制装置的一个输出端相连，相邻灭火区之间设有两排加密喷头；水箱的出水端连接高压细水喷雾泵组的进水端，高压细水喷雾泵组的出水端通过区域控制阀连接高压细水雾喷头的进水端。本发明具有提高灭火效率、减小灭火区域对其他区域遗址破坏、最大限度保护敞开式室内文物遗址的有益效果。

Description

用于敞开式室内文物遗址的高压细水雾灭火系统

技术领域

本发明涉及一种灭火系统，具体涉及一种用于敞开式室内文物遗址的高压细水雾灭火系统。属于建筑物的消防设备技术领域。

背景技术

室内大型敞开式地下文物遗址，大都直接采用原状文物挖掘地作为文物遗址，该文物遗址集文物出土、考古研究及遗址展示等多项功能于一体，其具有以下特点：①不可移动或不宜移动，②经过自然风化、侵蚀，文物易散、易碎、不可水浸。

传统室内大型敞开式地下文物遗址的保护采用消火栓灭火系统进行灭火，但因消火栓灭火系统使用时喷出的水柱会对这些遗址造成毁灭性的破坏。如果文物遗址不设置消防灭火系统，一旦发生火灾情况，文物遗址又将遭受巨大破坏。

现有室内大型敞开式地下文物遗址的消防设施，大多采用被动的灭火方式如设置手提式灭火器，或通加强人员管理方式来解决，而没有采用主动灭火系统。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供用于敞开式室内文物遗址的高压细水雾灭火系统，该灭火系统能够自动检测报警，进行分区保护，该灭火系统既不会毁坏文物遗址，又不会对游客造成的伤害。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

用于敞开式室内文物遗址的高压细水雾灭火系统，包括敞开式室内文物遗址，在敞开式室内文物遗址内设有水箱和火灾报警及控制装置，在水箱的进水端设有过滤器；其特征在于：将敞开式室内文物遗址的室内空间划分为若干个灭火区，在每个灭火区设有独立的火灾探测装置，各个火灾探测装置的信号输出端分别与火灾报警及控制装置的一个输入端相连；在每个灭火区的中部设有若干高压细水雾喷头，同一灭火区的全部高压细水雾喷头对应一个区域控制阀；各个区域控制阀的控制输入端分别与火灾报警及控制装置的一个输出端相连，相邻灭火区之间设有两排加密喷头；水箱的出水端连接高压细水喷雾泵组的进水端，高压细水喷雾泵组的出水端通过区域控制阀连接高压细水雾喷头的进水端；通过灭火区设有的火灾探测装置探测各灭火区的火警，由火灾报警及控制装置、各灭火区的火灾探测装置、区域控制阀、高压细水喷雾泵组和若干高压细水雾喷头构成独立的灭火区高压细水雾灭火机构，由全部灭火区的高压细水雾灭火机构构成敞开式室内文物遗址的高压细水雾灭火系统。

本发明的目的还可以通过以下技术方案实现：

本发明的进一步方案：在所述水箱中设有补水电磁阀和液位控制器，所述液位控制器与补水电磁阀电连接，水源经过滤器和补水电磁阀后进入水箱。通过补水电磁阀和液位控制器实时监控水箱内水位情况，保障了灭火时的水源充足。

本发明的进一步方案：所述高压细水泵组包括高压泵、稳压泵和增压泵，每组高压细水泵设有七台高压泵，其中一台为备用高压泵，稳压泵两台，其中一台为备用稳压泵，增压泵两台，其中一台为备用增压泵；所述高压细水泵组通过管网依次与区域控制阀和高压细水雾喷头相连。通过高压泵为高压细水雾喷头提供水源，稳压泵和增压喷保障管网内的压力在1-1.2Mpa之间。

本发明的进一步方案：所述火灾报警及控制装置输出端还连接有排烟装置、报警装置和应急照明装置；所述火灾探测装置采用吸气式感烟探测器。

当吸气式感烟探测器检测到烟气流时，向火灾报警及控制装置传动报警信息，通过火灾报警及控制装置控制排烟装置、报警装置和应急照明装置。

本发明的进一步方案：所述火灾报警及控制装置设有四级报警阶段，第一级为初期可见烟阶段，向消防控制室报警；第二级为产生可见烟阶段，启动排烟装置；第三级为明火阶段，启动警报装置和应急照明；第四级为高热阶段，两处吸气式感烟探测器报警确认火灾后，启动高压细水喷雾泵组和区域控制阀。所述火灾报警及控制装置与火灾探测装置联动。火灾报警及控制装置设置四级报警阶段，实时对烟雾进行监控，而且根据不同阶段启动不同装置，从而更好的保护了敞开式室内地下文物遗址的安全。

本发明的进一步方案：所述高压细水雾喷头为开式高压细水雾喷头。采用开式高压细水雾喷头喷出的细水雾表面积大，重量轻，因此与空气中的烟气接触时间长，接触面积大，从而大量吸收火场中的烟雾和毒气。

本发明的进一步方案：相邻灭火区之间设有两排加密喷头，加密喷头的排间距离为2m，每排相邻的两个加密喷头之间的间距不大于3m，两端的加密喷头与墙壁之间的距离不大于1.5m，加密喷头均匀的设置在灭火区顶部或顶板上。

本发明的进一步方案：每个灭火区中部设有一排高压细水雾喷头，相邻高压细水雾喷头之间的距离不大于4m，两端的高压细水雾喷头与墙壁之间的距离不大于1.5m，高压细水雾喷头均匀的设置在灭火区顶部或顶板上。高压细水雾喷头之间的布置间距实现的灭火效果更好。

本发明的进一步方案：所述高压细水雾灭火系统的控制方式有自动控制、手动控制和应急操作控制。该控制方式设置自动控制、手动控制和应急操作控制避免了因系统问题造成灭火系统不能及时启动。

本发明的进一步方案：所述管网形成环状供水管网。

本发明的有益效果：

1、本发明由于将敞开式室内文物遗址的室内空间划分为若干个灭火区，火灾探测装置自动探测到火灾后传动到火灾报警及控制装置，通过火灾报警及控制装置启动区域控制阀和高压细水喷雾泵组进行灭火；高压细水雾喷头布置在每个灭火区中部，在相邻灭火区之间布置两排加密喷头，高压细水雾喷头和加密喷头共同进行灭火；因此，具有提高灭火效率、减小发生火灾的灭火区域对其他区域遗址破坏、最大限度保护敞开式室内文物遗址的有益效果。

2、本发明的结构简单，通过分区划分对文物遗迹进行分区保护，兼顾了灭火的有效性和水量的适当；每个灭火区设有独立的火灾探测及联动控制系统和区域控制阀能够准确定位进行灭火，通过加密喷涂和高压细水雾喷头的布置共同进行灭火，对文物的影响程度小，提高了灭火效率，高压细水雾喷头具有很好的除烟效果。通过自动控制、手动控制和应急操作控制方式避免了因系统问题不能及时启动灭火装置。

附图说明

图1是本实施例1的结构示意图。

图2是本实施例4的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施例1：

参照图1，包括敞开式室内文物遗址1，在敞开式室内文物遗址1内设有水箱2和火灾报警及控制装置3，在水箱2的进水端设有过滤器7；将敞开式室内文物遗址1的室内空间划分为若干个灭火区1-1，在每个灭火区设有独立的火灾探测装置4，各个火灾探测装置4的信号输出端分别与火灾报警及控制装置3的一个输入端相连；在每个灭火区1-1的中部设有若干高压细水雾喷头，同一灭火区的全部高压细水雾喷头对应一个区域控制阀5；各个区域控制阀5的控制输入端分别与火灾报警及控制装置3的一个输出端相连，相邻灭火区之间设有两排加密喷头6；水箱2的出水端连接高压细水喷雾泵组8的进水端，高压细水喷雾泵组8的出水端通过区域控制阀5连接高压细水雾喷头的进水端；通过灭火区设有的火灾探测装置4探测各灭火区的火警，由火灾报警及控制装置3、各灭火区的火灾探测装置4、区域控制阀5、高压细水喷雾泵组8和若干高压细水雾喷头构成独立的灭火区高压细水雾灭火机构，由全部灭火区的高压细水雾灭火机构构成敞开式室内文物遗址的高压细水雾灭火系统。

本实施例中：

在所述水箱2内设有补水电磁阀2-1和液位控制器2-2，所述液位控制器2-2与补水电磁阀2-1电连接，水源经过滤器7和补水电磁阀2-1后进入水箱2。

所述高压细水喷雾泵组8包括高压泵、稳压泵和增压泵，每组高压细水喷雾泵组8设有七台高压泵，其中一台为备用高压泵，稳压泵两台，其中一台为备用稳压泵，增压泵两台，其中一台为备用增压泵；所述高压细水泵组通过管网依次与区域控制阀5和高压细水雾喷头相连。

所述火灾报警及控制装置3的输出端还连接有排烟装置9、报警装置10和应急照明装置11；所述火灾探测装置采用吸气式感烟探测器。

所述火灾报警及控制装置3设有四级报警阶段，第一级为初期可见烟阶段，向消防控制室报警；第二级为产生可见烟阶段，启动排烟装置9；第三级为明火阶段，启动警报装置和应急照明；第四级为高热阶段，两处吸气式感烟探测器报警确认火灾后，启动高压细水喷雾泵组8和区域控制阀5。

所述高压细水雾喷头为开式高压细水雾喷头。

相邻灭火区之间设有两排加密喷头，加密喷头的排间距离为2m，每排相邻的两个加密喷头之间的间距不大于3m，两端的加密喷头与墙壁之间的距离不大于1.5m，加密喷头均匀的设置在灭火区顶部或顶板上。

每个灭火区中部设有一排高压细水雾喷头，相邻高压细水雾喷头之间的距离不大于4m，两端的高压细水雾喷头与墙壁之间的距离不大于1.5m，高压细水雾喷头均匀的设置在灭火区顶部或顶板上。

所述高压细水雾灭火系统的控制方式有自动控制、手动控制和应急操作控制。

所述喷头的直径不大于200μm，区域控制阀5上设有手动启动按钮、压力表及压力开关。所述管网形成环状供水管网。

火灾报警及控制装置3、排烟装置9、报警装置10和应急照明装置11采用具有相应功能的常规火灾报警及控制装置3、排烟装置9、报警装置10和应急照明装置11。高压细水喷雾泵组8采用常规的具有相应功能的高压细水喷雾泵组构成，区域控制阀5采用常规的电磁控制阀构成，补水电磁阀2-1和液位控制器2-2常用常规的电磁阀和液位控制阀构成，火灾探测装置4采用常规的火灾探测装置，高压细水雾喷头采用常规结构的高压细水雾喷头。

本实施例的自动控制原理是：

灭火分区内一路吸气式感烟探测器报警后，火灾报警及控制装置(FAS)联动开启报警装置的警铃；当两路吸气式感烟探测器报警确认火灾后，火灾报警及控制装置(FAS)联动开启报警装置，所述报警装置采用声光报警器，并打开对应灭火分区控制阀，管网供水，当管网的主管道压力下降低于1Mpa时，启动稳压泵，规定时间内不能达到稳压上限值1.2Mpa，则启动增压泵，压力开关反馈高压细水雾灭火系统喷放信号，高压细水雾灭火系统的响应时间不大于45s。

所述手动控制方式是：当现场人员确认火灾且火灾报警及控制装置还未发出警报并进行灭火时，可按下现场区域控制阀的手动启动按钮，启动高压细水雾灭火系统，喷放细水雾进行灭火。

机械应急操作：当火灾报警及控制装置与手动启动按钮都失效时，通过操作区域控制阀的手柄，打开控制阀，启动高压细水雾灭火系统，喷放细水雾进行灭火。

所述高压细水雾喷头、加密喷头、吸气式感烟探测器排烟装置、报警装置、应急照明装置和高压泵组采用现有装置。

具体实施例2：

本实施例的特点是：灭火区内的相邻高压细水雾喷头之间的距离为3m，两端的高压细水雾喷头与墙壁之间的距离为1m。其他特点与具体实施例1相同。

具体实施例3：

本实施例的特点是：相邻灭火区之间设有两排加密喷头，加密喷头的排间距离为2m，每排相邻的两个加密喷头之间的间距为2.5m，两端的加密喷头与墙壁之间的距离为1.5m。其他特点与具体实施例1或具体实施例2相同.

具体实施例4：

如图2所示的，下面以一个长为113m，宽为37m的敞开式室内文物遗址为例，该敞开式室内文物遗址主楼中部有一长为59m，宽为37m，高为10m的高大空间，在4.6m标高处设有两座天桥，

本实施例将整个敞开式室内文物遗址划分为长为37m，宽为10m的11个灭火区，在灭火区的中部安装有一排均匀设置的开式高压细水雾喷头，采用18个开式高压细水雾喷头，所述开式高压细水雾喷头的型号为K＝2.04，流量q＝20.4L/min，在相邻灭火区之间安装两排均匀设置的加密喷头，加密喷头的型号为K＝0.45，流量q＝4.5L/min，排间距离为2m，每排安装有14个加密喷头，高压细水雾喷头和加密喷头设置在灭火区吊顶或顶板下，所述开式高压细水雾喷头和加密喷头与每个灭火区的区域控制阀相连，在室内中部高大空间的两座天桥处，部分高压细水雾喷头和加密喷头安装的桥面2.5m处，其余安装在4.6m标高的楼板下。其他特点与具体实施例1相同。

高压细水雾灭火的作用时间30min，高压细水雾灭火系统响应的时间≤45s。

高压细水雾灭火系统的流量：根据1个灭火区内的高压细水雾喷头与加密喷头同时作用流量之和Q＝670L/min。

高压细水雾灭火系统的压力：高压细水雾喷头最低工作压力P＝10.0MPa，高压细水雾灭火系统管网内水的压力计算采用Darcy-Weisbach(达西-魏斯巴赫)公式：

D-W方程

Δ p_{m} = 2.252 \frac{fLρ Q^{2}}{d^{5}}

雷诺数方程相对粗糙度系数

计算出高压细水雾灭火系统的工作压力H＝13.0MPa。

高压泵组设置在设备及服务楼消防泵房内，区域控制阀组集中设置在遗址保护主楼水设备房内。

高压泵组的七台高压泵，其中一台为备用高压泵，六台高压泵的总功率198kW，每台高压泵的流量Q＝112L/min，负载压力H＝16MPa，功率N＝33kW；

高压泵组的两台稳压泵，其中一台为备用稳压泵，该稳压泵的流量Q＝11.8L/min，负载压力H＝1.4MPa，功率P＝0.55kW。

高压泵组的两台补水增压泵，其中一台为备用增压泵，该增压泵用于补水到调节水箱，增压泵的流量Q＝45m3/h，负载压力H＝39m，功率N＝7.5kW。

在标准工作状况下，在高压泵组出口至区域阀前的管网内，需要维持一定压力，当压力低于1MPa时，稳压泵启动，使系统管网维持在1-1.2Mpa的稳定压力，如果稳压泵运行超过10秒钟后压力仍达不到1.2MPa时，增压泵启动，稳压泵停止。设备调剂水箱进水口处的补水电磁阀，水源经过过滤器和补水电磁阀后进入水箱；水箱配有液位控制器，实现对水箱水位的自动控制，当水箱处于低水位时，补水电磁阀打开，高水位时关闭，补水电磁阀启动时，同时启动补水增压泵。

高压细水雾灭火系统设有控制柜，通过控制柜，实现高压细水雾灭火系统的启动、停止及系统运行状况的监视。

Claims

1.用于敞开式室内文物遗址的高压细水雾灭火系统，包括敞开式室内文物遗址(1)，在敞开式室内文物遗址(1)内设有水箱(2)和火灾报警及控制装置(3)，在水箱(2)的进水端设有过滤器(7)；其特征在于：将敞开式室内文物遗址(1)的室内空间划分为若干个灭火区(1-1)，在每个灭火区设有独立的火灾探测装置(4)，各个火灾探测装置(4)的信号输出端分别与火灾报警及控制装置(3)的一个输入端相连；在每个灭火区(1-1)的中部设有若干高压细水雾喷头，同一灭火区的全部高压细水雾喷头对应一个区域控制阀(5)；各个区域控制阀(5)的控制输入端分别与火灾报警及控制装置(3)的一个输出端相连，相邻灭火区之间设有两排加密喷头(6)；水箱(2)的出水端连接高压细水喷雾泵组(8)的进水端，高压细水喷雾泵组(8)的出水端通过区域控制阀(5)连接高压细水雾喷头的进水端；通过灭火区设有的火灾探测装置(4)探测各灭火区的火警，由火灾报警及控制装置(3)、各灭火区的火灾探测装置(4)、区域控制阀(5)、高压细水喷雾泵组(8)和若干高压细水雾喷头构成独立的灭火区高压细水雾灭火机构，由全部灭火区的高压细水雾灭火机构构成敞开式室内文物遗址的高压细水雾灭火系统。

2.根据权利要求1所述的用于敞开式室内文物遗址的高压细水雾灭火系统，其特征在于：在所述水箱(2)内设有补水电磁阀(2-1)和液位控制器(2-2)，所述液位控制器(2-2)与补水电磁阀(2-1)电连接，水源经过滤器(7)和补水电磁阀(2-1)后进入水箱(2)。

3.根据权利要求1或2所述的用于敞开式室内文物遗址的高压细水雾灭火系统，其特征在于：所述高压细水喷雾泵组(8)包括高压泵、稳压泵和增压泵，每组高压细水喷雾泵组(8)设有七台高压泵，其中一台为备用高压泵，稳压泵两台，其中一台为备用稳压泵，增压泵两台，其中一台为备用增压泵；所述高压细水泵组通过管网依次与区域控制阀(5)和高压细水雾喷头相连。

4.根据权利要求1或2所述的用于敞开式室内文物遗址的高压细水雾灭火系统，其特征在于：所述火灾报警及控制装置(3)的输出端还连接有排烟装置(9)、报警装置(10)和应急照明装置(11)；所述火灾探测装置采用吸气式感烟探测器。

5.根据权利要求4所述的用于敞开式室内文物遗址的高压细水雾灭火系统，其特征在于：所述火灾报警及控制装置(3)设有四级报警阶段，第一级为初期可见烟阶段，向消防控制室报警；第二级为产生可见烟阶段，启动排烟装置(9)；第三级为明火阶段，启动警报装置和应急照明；第四级为高热阶段，两处吸气式感烟探测器报警确认火灾后，启动高压细水喷雾泵组(8)和区域控制阀(5)。

6.根据权利要求1或2所述的用于敞开式室内文物遗址的高压细水雾灭火系统，其特征在于：所述高压细水雾喷头为开式高压细水雾喷头。

7.根据权利要求1或2所述的一种大型敞开式室内地下文物遗址灭火系统，其特征在于：相邻灭火区之间设有两排加密喷头，加密喷头的排间距离为2m，每排相邻的两个加密喷头之间的间距不大于3m，两端的加密喷头与墙壁之间的距离不大于1.5m，加密喷头均匀的设置在灭火区顶部或顶板上。

8.根据权利要求1或2所述的用于敞开式室内文物遗址的高压细水雾灭火系统，其特征在于：每个灭火区中部设有一排高压细水雾喷头，相邻高压细水雾喷头之间的距离不大于4m，两端的高压细水雾喷头与墙壁之间的距离不大于1.5m，高压细水雾喷头均匀的设置在灭火区顶部或顶板上。

9.根据权利要求1或2所述的用于敞开式室内文物遗址的高压细水雾灭火系统，其特征在于：所述高压细水雾灭火系统的控制方式有自动控制、手动控制和应急操作控制。