CN109989496A - 高层钢结构建筑防火的有效方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种有效地解决高层钢结构建筑物防火的方法：增加对钢结构高层建筑中的钢结构框架的受力构件直接喷水的管道喷淋冷却系统。在出现火警时启动该系统，直接向钢结构框架的受力构件梁柱表面喷水降温，确保钢结构的受力构件梁柱的温度在发生火灾的过程中不会增高到失去承载力的温度。保证了高层钢结构建筑物在火灾发生时的安全性。该发明的意义在于：简单有效地解决了高层钢结构建筑的防火的难题。
Description
技术领域
本发明属于一种解决高层钢结构建筑物防火的有效方法，钢结构的高层建筑其荷载由钢结构受力构件承担。但钢材在温度高于600度时，其强度会急剧降低，因此在火灾发生时，钢结构受力构件会因为温度的增高而失去承载的能力进而引起建筑物的坍塌。本发明通过增加在火灾发生能对高层建筑中的钢结构受力构件直接喷水的冷却系统，保证了建筑物钢结构的受力构件温度在火灾发生时不会升高到失去承载力的温度，从而杜绝了高层钢结构建筑物在火灾发生时坍塌，彻底解决了高层钢结构建筑防火的难题。
技术背景
当钢结构用于高层建筑中时，其防火问题极为突出：发生火灾时钢结构建筑构件会因为受热，其温度增高而失去承载力，从而引起建筑物的坍塌。因此，提高钢结构建筑的的防火性能，实质上是通过防止在发生火灾时，引起钢结构的受力构件因为其温度大幅度升高而引起构件失去承载能力的问题，来提高钢结构建筑的防火性能。
目前解决高层钢结构建筑的防火的方法是，在框架钢结构的受力结构件梁柱表面加涂隔热材料或安装隔热材料，使其在火灾发生时，受力框架钢结构的结构件梁柱因为隔热材料的阻挡，不易因为温度的上升而失去承载力，从而引起建筑物的坍塌。但此方法有严重的缺陷：梁柱的表面加涂隔热材料或安装隔热材料阻挡热传导的能力有限：只能在一定的时间内保证结构的温度不增高。特别是，当涂隔热材料或包裹隔热材料局部脱落时(热材料局部脱落的情况是难以避免的)，脱落部位的钢结构受力构件会在短时间因为温度的增高而失去承载力而坍塌，进而造成更多部位防火涂料或防火隔热板的损坏，短时间内将使大量钢结构的受力构件均会因为失去防火隔热的保护温度急剧升高而失去承载力，进而引起建筑物的整体垮塌。
发明内容
本发明提供一种有效地解决高层钢结构建筑的防火难题的方法：通过增加对高层建筑中的钢结构受力构件直接喷水的冷却系统，火灾发生时能保证房屋受力框架的温度不会升高，从而彻底解决了高层钢结构建筑的防火的难题。本发明的具体方法是：在钢结构的结构件梁柱与表面安装的防火隔热材料之间，增加沿梁柱轴线布置的喷淋系统，在出现火警时直接向钢结构框架的受力构件梁柱表面喷水降温，确保钢结构的所有受力构件的温度在发生火灾的过程中不会增高到钢材失去承载力的温度。从而保证了高层钢结构建筑物在火灾发生时不会坍塌，提高了高层钢结构建筑在火灾发生时的安全性。该发明的意义在于：简单有效地解决了高层钢结构建筑物的防火的难题。
附图说明
图1梁、柱(空心柱)防火。
图2实心柱防火系统。
具体实施方式
图1，在梁、柱(空心柱)防火中可以看到：梁、柱的外面，有按传统方法安装的防火隔热板，同时在梁、柱的空心部位，安装了与梁柱轴线平行的水管一防火喷淋管，防火喷淋管靠梁柱的壁面有孔洞。当发生火灾时喷淋系统向防火喷淋管供水，只要在火灾发生的过程中，保持管内的水不断通过防火喷淋管壁面的孔洞直接喷向梁柱从而使梁柱降温。就能有效地控制梁柱温度升高的幅度，在火灾发生的过程中，梁柱不会温度过高，因而不会失去承载力而引起建筑物的坍塌。
图2，在实心钢筒混凝土柱防火系统中可以看到：柱的外面，有按传统方法安装的防火隔热板，隔热板在贴钢柱的面有槽，槽内有防火喷淋管，防火喷淋管的壁面有孔洞。当发生火灾时立即启动喷淋系统，在火未熄灭前防火喷淋管内的水不断喷向钢柱的外表面，使钢柱降温而不会因为温度升高而失去承载力。在图中可以看到，沿防火喷淋管的长度方向有一排或多排孔，孔的方向通向柱的表面，保证了管内的水不断喷向钢柱的外表面。
在火灾发生时，传统钢结构的防火方法，仅能用防火涂料或防火隔热板被动地保护钢结构的受力构件，对控制钢结构的构件温度的升高的作用有限：因为防火涂料或防火隔热板能够隔绝钢结构受力构件的温度上升时间有限，特别是，难以保证隔绝所有钢结构受力构件的防火涂料或防火隔热板在火灾发生时，不会有局部损坏或脱落。而一旦发生这种情况，防火涂料或防火隔热板的局部损坏或脱落处的钢结构受力构件，其温度将短时间升高而失去承载力而局部垮塌，进而造成更多部位防火涂料或防火隔热板的损坏，短时间内将使大量钢结构的受力构件均会因为失去防火隔热的保护温度急剧升高而失去承载力，造成建筑物的整体垮塌。
而本发明的防火系统，是在火灾发生的全过程中向钢构件喷水降温，确保了钢结构受力构件的温度就不会升高到能使其承载力降低的温度。换句话说，该发明的防火系统，是主动地对钢结构的受力构件喷淋降温，只要保证向钢构件喷水的不间断，就不会出现建筑物的坍塌。因此，本发明的防火系统对高层钢结构建筑的防火比传统方法更为有效。
Claims (5)
1.一种解决钢结构高层建筑物防火方法，其特点是：沿钢结构框架的所有受力的构件梁柱的轴线，均安装了管壁上有孔洞的金属管一防火喷淋管道，管道安装在梁柱与梁柱的防火隔热板之间。
2.如权利要求1中的防火喷淋管道，其特点是：管道的壁面至少有一排沿管道长度方向分布的孔洞，孔洞的方向朝向梁柱。
3.如权利要求1中的钢结构框架沿非实心柱、梁轴线安装的防火喷淋管道，其特点是：防火喷淋管道安装在柱、梁与防火隔热板之间的空隙处。
4.如权利要求1中沿钢筒混凝土实心柱轴线安装的防火喷淋管道，其特点是：防火喷淋管道安装在柱与防火隔热板之间的隔热板的凹槽处，防火喷淋管道的壁面有一排或多排沿管道长度方向分布的孔洞，至少有一排孔洞的方向朝向梁柱。
5.如权利要求4中柱的的隔热板，其特点是：板的一个面上有凹槽。
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