CN108714286A - 一种避免钢结构大厦烧塌的热力系统及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种避免钢结构大厦烧塌的热力系统及其工作方法，属于钢结构循环系统技术领域，该系统包括钢结构大厦和空调主机，所述钢结构大厦的一侧设置有第一立柱水腔，另一侧设置有第二立柱水腔，所述钢结构大厦的各楼层地板内设置有横梁水腔，所述横梁水腔与第一立柱水腔和第二立柱水腔均互相连通，所述第一立柱水腔和第二立柱水腔的底部分别与空调主机相连；所述钢结构大厦内设置有相互连接的烟温感应器和自动喷淋装置。本发明在钢结构大厦发生火灾时避免烧塌，且能够提供日常的供热和制冷循环。
Description
技术领域
本发明涉及一种避免钢结构大厦烧塌的热力系统及其工作方法，属于钢结构循环系统技术领域。
背景技术
当前的钢结构建筑、钢结构大厦、商用或居住的钢结构大厦、以及钢结构体育馆、博物馆、机场大厦、酒店等，大多数的防火措施采用阻热法和水冷却法。阻热法又分为喷涂法和包封法。水冷却法包括水喷淋冷却法和冲水冷却法。不管是阻燃法和水冷却法在火灾持续时很难保证钢结构的钢材温度低于250摄氏度，水冷却法(即水喷淋冷却法和冲水冷却法)在火灾持续时，钢结构因障碍物的阻挡导致水喷淋和冲水不到位，造成钢结构局部温度升高直至钢结构融化，水喷淋系统和冲水系统在发生火灾时常常因为建筑物内电源切断联电而导致功能无法实行而失效，给人们的生命和财产造成巨大危害。
中国专利CN205875398U公开了一种防火钢结构，包括钢结构主体，钢结构主体由内向外依次设有液体导管、气体导管以及防火涂料层，液体导管的一侧设有气体入口，气体导管的一侧设有气体入口，气体导管内填充有防火气体，该申请主要由液体导管内的液体和气体导管内的防火气体，来实现防火的工功能，当火灾较大或火灾持续时间较长，液体导管内的液体和气体导管内的防火气体量有限，作用不明显，且该申请不能实现日常的供热和制冷循环。
中国专利CN206545324U公开了一种设有喷水器的钢结构柱，钢结构的柱芯外部依次设置内包层、隔热夹层和外包层，在钢结构柱上部设置有喷水器，在钢结构柱体上分别装有感温探头和供水管，该申请只是通过单纯的喷水降温灭火，在火势较大时，其隔热夹层只能暂时起作用，之后钢结构很有可能出现局部高温，在来不及灭火的情况下其局部已被破坏，该申请在火势较大时起不到实质性的作用，且该申请也不能实现日常的供热和制冷循环。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种避免钢结构大厦烧塌的热力系统及其工作方法，在钢结构大厦发生火灾时避免烧塌，且能够提供日常的供热和制冷循环。
本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种避免钢结构大厦烧塌的热力系统，包括钢结构大厦和空调主机，所述钢结构大厦的一侧设置有第一立柱水腔，另一侧设置有第二立柱水腔，所述钢结构大厦的各楼层地板内设置有横梁水腔，所述横梁水腔与第一立柱水腔和第二立柱水腔均互相连通，所述第一立柱水腔和第二立柱水腔的底部分别与空调主机相连；所述钢结构大厦内设置有相互连接的烟温感应器和自动喷淋装置。
优选的，所述空调主机通过高温管与所述第一立柱水腔连接，通过低温管与第二立柱水腔连接，空调主机优选为中央空调主机。
优选的，所述钢结构大厦上还设置有高位水箱，所述第一立柱水腔的上部通过第一联箱管与所述高位水箱连接，所述第二立柱水腔的上部通过第二联箱管与所述高位水箱连接，所述第一联箱管和第二联箱管上分别设置有第一常闭电磁阀和第二常闭电磁阀。
优选的，第一立柱水腔内设置有多个压力温度传感器，所述压力温度传感器与所述第一常闭电磁阀和第二常闭电磁阀连接。
优选的，所述钢结构大厦的楼层内设置有风机盘管，所述风机盘管通过风机盘管供水管和风机盘管回水管分别与第一立柱水腔和第二立柱水腔连接，所述压力温度传感器与所述风机盘管连接。
进一步优选的，所述热力系统还包括高压水泵和用于驱动高压水泵的电动机，所述高压水泵通过管道与所述高位水箱连通。
进一步优选的，所述高位水箱内设置有电子液位计，所述电子液位计与所述电动机电连接。当高位水箱水位下降到一定位置，电子液位计动作，接通高压水泵的电动机的电源，高压水泵工作给高位水箱供水；当高位水箱的水位升到一定位置时，电子液位计动作，切断高压水泵的电动机的电源并停止供水，从而保证高位水箱不缺水。
进一步优选的，所述高位水箱上部设置有水箱空气管。
另一方面，本发明提供一种上述避免钢结构大厦烧塌的热力系统的工作方法，包括：
当无火灾时冬天，空调主机通过高温管向第一立柱水腔内供热水，通过横梁水腔汇入钢结构大厦的第二立柱水腔，通过低温管进入空调主机，完成供热循环，当楼内温度要求较高时启动风机盘管即可进行升温，可根据楼内温度需要启动或关闭风机盘管，得到我们需要的采暖温度；
当无火灾时夏天，空调主机通过低温管向第二立柱水腔内供冷水，通过横梁水腔汇入钢结构大厦的第一立柱水腔，通过高温管进入空调主机，完成制冷循环，当楼内温度要求较低时启动风机盘管即可进行降温；
当发生局部火灾时，烟温感应器感应到信号报警，并且与其连接的自动喷淋装置启动，进行喷淋灭火；
当局部火灾未被扑灭时，整个钢结构大厦受热，第一立柱水腔、第二立柱水腔和横梁水腔内的水温度和压力升高，压力温度传感器感应到信号，接通与其连接的第一常闭电磁阀和第二常闭电磁阀，此时，高位水箱内的冷水流入钢结构大厦的各水腔中进行循环，降低水的温度；
当火灾持续发生时，钢结构大厦的水循环系统将沸腾，蒸汽将源源不断的循环至高位水箱中，由高位水箱的水箱空气管排到大气中，高位水箱中的冷水经第二联箱管源源不断的流入钢结构大厦的第二立柱水腔中，经由第一联箱管进入高位水箱，形成循环冷却整个钢结构大厦的水循环系统，使整个钢结构大厦的主体结构温度不超过100℃，高位水箱中水位下降时，电子液位计感应信号后接通高压水泵的电动机，高压水泵工作源源不断地向高位水箱供水，保证了钢结构大厦发生持续火灾时不至于缺水，进行持续降温，避免火灾时钢结构大厦烧塌。
本发明中的立柱水腔和横梁水腔可以是在原有钢结构建筑的立柱(垂直支撑)和横梁(主要水平结构)内装有水腔结构形成，也可以是钢结构建筑的立柱和横梁同时也作为盛水容器(水腔)使用，均不影响本发明的实施，另外，本发明中所提到的空调主机、烟温感应器、压力温度传感器、风机盘管、电子液位计均为现有市售产品，其型号和工作原理此处不再赘述。
本发明的有益效果为：
本发明的一种避免钢结构大厦火灾烧塌的热力系统，在无火灾时能够通过空调主机给钢结构大厦供热和制冷，楼层内的温度由第一立柱水腔、第二立柱水腔和横梁水腔内的循环水维持，当楼层内需要更高温度和更低温度时启动风机盘管即可达到，此时第一常闭电磁阀和第二常闭电磁阀关闭，高位水箱的自来水与热力循环系统相分离以保证钢结构立柱水腔及楼层横梁水腔不被腐蚀。当发生火灾时烟温感应器动作，自动喷淋装置喷水将火种扑灭，达到灭火目的。当钢结构大厦发生持续火灾时钢结构大厦各立柱水腔和横梁水腔内的水温升高压力增大，压力温度传感器动作打开第一常闭电磁阀和第二常闭电磁阀，高位水箱与钢结构大厦的立柱水腔与横梁水腔循环系统连通，保证钢结构大厦持续火灾时立柱和楼层横梁温度不超过100℃，从而保证钢结构大厦持续火灾时不会因温度过高熔化或烧塌。
附图说明
图1为本发明的一种避免钢结构大厦火灾烧塌的热力系统的结构示意图；
其中：1-钢结构大厦，2-空调主机，3-第一立柱水腔，4-第二立柱水腔，5-横梁水腔，6-烟温感应器，7-自动喷淋装置，8-高温管，9-低温管，10-高位水箱，11-第一联箱管，12-第二联箱管，13-第一常闭电磁阀，14-第二常闭电磁阀，15-压力温度传感器，16-风机盘管，17-风机盘管供水管，18-风机盘管回水管，19-高压水泵，20-电动机，21-管道，22-水箱空气管。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述，但不仅限于此，本发明未详尽说明的，均按本领域常规技术。
实施例1：
如图1所示，一种避免钢结构大厦烧塌的热力系统，包括钢结构大厦1和空调主机2，钢结构大厦1的一侧设置有第一立柱水腔3，另一侧设置有第二立柱水腔4，钢结构大厦1的各楼层地板内设置有横梁水腔5，横梁水腔5与第一立柱水腔3和第二立柱水腔4均互相连通，第一立柱水腔3和第二立柱水腔4的底部分别与空调主机2相连；钢结构大厦1内设置有相互连接的烟温感应器6和自动喷淋装置7。
实施例2：
一种避免钢结构大厦烧塌的热力系统，结构如实施例1所示，所不同的是，空调主机2通过高温管8与第一立柱水腔3连接，通过低温管9与第二立柱水腔4连接，空调主机2优选为中央空调主机。
实施例3：
一种避免钢结构大厦烧塌的热力系统，结构如实施例2所示，所不同的是，钢结构大厦1上还设置有高位水箱10，第一立柱水腔3的上部通过第一联箱管11与高位水箱10连接，第二立柱水腔4的上部通过第二联箱管12与高位水箱10连接，第一联箱管11和第二联箱管12上分别设置有第一常闭电磁阀13和第二常闭电磁阀14。
实施例4：
一种避免钢结构大厦烧塌的热力系统，结构如实施例3所示，所不同的是，第一立柱水腔3内设置有多个压力温度传感器15，压力温度传感器15与第一常闭电磁阀13和第二常闭电磁阀14连接。
实施例5：
一种避免钢结构大厦烧塌的热力系统，结构如实施例1所示，所不同的是，钢结构大厦1的楼层内设置有风机盘管16，风机盘管16通过风机盘管供水管17和风机盘管回水管18分别与第一立柱水腔3和第二立柱水腔4连接，压力温度传感器15与风机盘管16连接。
实施例6：
一种避免钢结构大厦烧塌的热力系统，结构如实施例1所示，所不同的是，热力系统还包括高压水泵19和用于驱动高压水泵19的电动机20，高压水泵19通过管道21与高位水箱10连通。
实施例7：
一种避免钢结构大厦烧塌的热力系统，结构如实施例1所示，所不同的是，高位水箱10内设置有电子液位计21，电子液位计21与电动机20电连接，当高位水箱10水位下降到一定位置，电子液位计21动作，接通高压水泵19的电动机20的电源，高压水泵19工作给高位水箱10供水；当高位水箱10的水位升到一定位置时，电子液位计21动作，切断高压水泵19的电动机20的电源并停止供水，从而保证高位水箱10不缺水。
实施例8：
一种避免钢结构大厦烧塌的热力系统，结构如实施例7所示，所不同的是，高位水箱10上部设置有水箱空气管22。
实施例9：
一种避免钢结构大厦烧塌的热力系统的工作方法，包括：
当无火灾时冬天，空调主机2通过高温管8向第一立柱水腔3内供热水，通过横梁水腔5汇入钢结构大厦1的第二立柱水腔4，通过低温管9进入空调主机2，完成供热循环，当楼内温度要求较高时启动风机盘管16即可进行升温，可根据楼内温度需要启动或关闭风机盘管16，得到我们需要的采暖温度；
当无火灾时夏天，空调主机2通过低温管9向第二立柱水腔4内供冷水，通过横梁水腔5汇入钢结构大厦1的第一立柱水腔3，通过高温管8进入空调主机2，完成制冷循环，当楼内温度要求较低时启动风机盘管16即可进行降温；
当发生局部火灾时，烟温感应器6感应到信号报警，并且与其连接的自动喷淋装置7启动，进行喷淋灭火；
当局部火灾未被扑灭时，整个钢结构大厦受热，第一立柱水腔3、第二立柱水腔4和横梁水腔5内的水温度和压力升高，压力温度传感器15感应到信号，接通与其连接的第一常闭电磁阀13和第二常闭电磁阀14，此时，高位水箱10内的冷水流入钢结构大厦1的各水腔(第一立柱水腔3、第二立柱水腔4和横梁水腔5)中进行循环，降低水的温度；
当火灾持续发生时，钢结构大厦的水循环系统将沸腾，蒸汽将源源不断的循环至高位水箱10中，由高位水箱10的水箱空气管22排到大气中，高位水箱10中的冷水经第二联箱管12源源不断的流入钢结构大厦1的第二立柱水腔4中，经由第一联箱管11进入高位水箱10，形成循环冷却整个钢结构大厦的水循环系统，使整个钢结构大厦1的主体结构温度不超过100℃，高位水箱10中水位下降时，电子液位计21感应信号后接通高压水泵19的电动机20，高压水泵19工作源源不断地向高位水箱10供水，保证了钢结构大厦1发生持续火灾时不至于缺水，进行持续降温，避免火灾时钢结构大厦烧塌。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种避免钢结构大厦烧塌的热力系统，其特征在于，包括钢结构大厦和空调主机，所述钢结构大厦的一侧设置有第一立柱水腔，另一侧设置有第二立柱水腔，所述钢结构大厦的各楼层地板内设置有横梁水腔，所述横梁水腔与第一立柱水腔和第二立柱水腔均互相连通，所述第一立柱水腔和第二立柱水腔的底部分别与空调主机相连；所述钢结构大厦内设置有相互连接的烟温感应器和自动喷淋装置。
2.根据权利要求1所述的避免钢结构大厦烧塌的热力系统，其特征在于，所述空调主机通过高温管与所述第一立柱水腔连接，通过低温管与第二立柱水腔连接。
3.根据权利要求1所述的避免钢结构大厦烧塌的热力系统，其特征在于，所述钢结构大厦上还设置有高位水箱，所述第一立柱水腔的上部通过第一联箱管与所述高位水箱连接，所述第二立柱水腔的上部通过第二联箱管与所述高位水箱连接，所述第一联箱管和第二联箱管上分别设置有第一常闭电磁阀和第二常闭电磁阀。
4.根据权利要求3所述的避免钢结构大厦烧塌的热力系统，其特征在于，第一立柱水腔内设置有多个压力温度传感器，所述压力温度传感器与所述第一常闭电磁阀和第二常闭电磁阀连接。
5.根据权利要求4所述的避免钢结构大厦烧塌的热力系统，其特征在于，所述钢结构大厦的楼层内设置有风机盘管，所述风机盘管通过风机盘管供水管和风机盘管回水管分别与第一立柱水腔和第二立柱水腔连接，所述压力温度传感器与所述风机盘管连接。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的避免钢结构大厦烧塌的热力系统，其特征在于，所述热力系统还包括高压水泵和用于驱动高压水泵的电动机，所述高压水泵通过管道与所述高位水箱连通。
7.根据权利要求6所述的避免钢结构大厦烧塌的热力系统，其特征在于，所述高位水箱内设置有电子液位计，所述电子液位计与所述电动机电连接。
8.根据权利要求7所述的避免钢结构大厦烧塌的热力系统，其特征在于，所述高位水箱上部设置有水箱空气管。
9.一种权利要求8所述的避免钢结构大厦烧塌的热力系统的工作方法，其特征在于，包括：
当无火灾时冬天，空调主机通过高温管向第一立柱水腔内供热水，通过横梁水腔汇入钢结构大厦的第二立柱水腔，通过低温管进入空调主机，完成供热循环；
当无火灾时夏天，空调主机通过低温管向第二立柱水腔内供冷水，通过横梁水腔汇入钢结构大厦的第一立柱水腔，通过高温管进入空调主机，完成制冷循环；
当发生局部火灾时，烟温感应器感应到信号报警，并且与其连接的自动喷淋装置启动，进行喷淋灭火；
当局部火灾未被扑灭时，整个钢结构大厦受热，第一立柱水腔、第二立柱水腔和横梁水腔内的水温度和压力升高，压力温度传感器感应到信号，接通与其连接的第一常闭电磁阀和第二常闭电磁阀，此时，高位水箱内的冷水流入钢结构大厦的各水腔中进行循环，降低水的温度；
当火灾持续发生时，钢结构大厦的水循环系统将沸腾，蒸汽将源源不断的循环至高位水箱中，由高位水箱的水箱空气管排到大气中，高位水箱中的冷水经第二联箱管源源不断的流入钢结构大厦的第二立柱水腔中，经由第一联箱管进入高位水箱，形成循环冷却整个钢结构大厦的水循环系统，高位水箱中水位下降时，电子液位计感应信号后接通高压水泵的电动机，高压水泵工作源源不断地向高位水箱供水进行持续降温。
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