CN110541477A - 一种铝合金结构防火方法、节点构造及防火系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种铝合金结构防火方法、节点构造及防火系统,其中,所述方法包括:在铝合金结构的节点以及杆件中设置空腔;根据建筑构型需要连接节点及杆件,并导通杆件与节点中的空腔以形成水循环流道;在水循环流道中注入防冻循环水,并设置驱动水循环流道中防冻循环水流动的驱动件;设置触发驱动件动作的第一触发条件;当第一触发条件被触发后,驱动件驱动水循环流道中的防冻循环水流动;节点由不锈钢制成,杆件由铝合金制成,本发明利用铝合金结构构件本身作为水的输送管道,通过设计一种特殊的节点形式,使得水能在结构体内部流通。当火灾发生时,以水的循环将铝合金构件上的热量带走,从而保证承载铝构件不会因升温过高而丧失承载能力。
Description
技术领域
本发明涉及建筑结构防火技术领域,更具体地说,它涉及一种铝合金结构防火方法、节点构造及防火系统。
背景技术
铝合金广泛应用于航空航天领域。近年来铝合金结构由于其自重轻、耐腐蚀、易加工等特点,在建筑工程领域应用也逐渐增多。国内已在工业建筑、体育建筑和展览建筑领域中建成多座铝合金结构建筑物。构件截面多为工字型材,节点采用板式节点,采用不锈钢螺栓连接。也有个别采用圆管型材,螺栓球节点。
与其它金属材料类似,铝合金材料在高温下强度迅速衰减。因此需要采取有效手段在发生火灾时隔离火源,在一定的时间范围内防止材料温度升高,保证结构承载能力,为人员的疏散撤离创造条件。
通常钢结构采用外涂防火涂料的方式进行防火保护。利用防火涂料导热率低的特点,延缓热量向钢构件的传输,但一般钢结构用防火涂料容易与铝合金材料发生电化腐蚀,目前尚无适合铝合金材料的防火涂料成熟产品。铝合金结构的另外一个防火措施就是采用有效的水喷淋系统进行防护。这意味着所有铝合金构件都要在喷淋系统的覆盖之下,显然在工程实践中操作难度很大。
如何保证铝合金结构平时使用时的结构强度,同时在建筑发生火灾时,又能够实现铝合金结构本身的有效降温是目前亟待解决的问题。
发明内容
针对实际运用中建筑铝合金结构遇火灾时,自身温度升高导致结构承载能力下降这一问题,本发明目的一在于提出一种铝合金结构防火方法,利用上述方法,使得由铝合金为构造主体的建筑在遇到火灾时,铝合金结构强度及承载力不会降低,保证建筑的安全。基于上述铝合金结构防火方法,本发明目的二在于提出一种铝合金结构防火节点构造,基于上述防火节点构造,确保建筑在遇到火灾时,建筑结构本身的强度及承载力不会降低,维持建筑结构稳定,为人员的疏散撤离创造条件。基于上述方法和节点构造,本发明目的三在于提出一种铝合金结构防火系统。具体方案如下:
一种铝合金结构防火方法,包括:
在铝合金结构的节点以及杆件中设置空腔;
根据建筑构型需要连接所述节点及杆件,并导通所述杆件与节点中的空腔以形成水循环流道;
在所述水循环流道中注入防冻循环水,并设置驱动所述水循环流道中防冻循环水流动的驱动件;
设置触发所述驱动件动作的第一触发条件;
当所述第一触发条件被触发后,驱动件驱动水循环流道中的防冻循环水流动;
其中,所述节点由不锈钢制成,所述杆件由铝合金制成。
通过上述技术方案,首先由铝合金制成的杆件降低了建筑的自重,且在后期无需过多的耐腐蚀措施,易于加工构型,显著降低了建筑的工程造价。采用不锈钢制成的节点则能够起到良好的支撑承载及连接作用。本发明中直接利用杆件和节点中的空腔作为防冻循环水的水循坏流道,不仅简化了杆件和节点的结构,还能够起到良好的热传导作用,发生火灾时热量传导到杆件或节点处后能够迅速的被防冻循环水吸收并被转移到其他地方,避免杆件局部温度过度升高,保证结构的强度。
进一步的,所述第一触发条件包括:
检测建筑内部设定区域或全部区域的火情参数,判定建筑内部设定区域或任一区域检测到的火情参数是否符合火灾模型。
通过上述技术方案,根据设计需求,当建筑内部发生局部或大面积火灾时,上述驱动件被启动,能够将火灾产生的热量经由水循环流道中的防冷冻循环水排除,避免铝合金结构受热后结构强度降低。
进一步的,所述方法还包括:
在水循环流道中设置用于将防冻循环水的热量排除的主动冷却装置;
设置触发所述主动冷却装置动作的第二触发条件;
当所述第二触发条件被触发后,主动冷却装置排除水循环流道中防冻循环水的热量。
通过上述技术方案,当水循环流道中的防冻循环水的热量不能通过非火灾区域中的铝合金杆件自身的散热作用排除时,启动上述主动冷却装置,能够快速有效的将水循环流道中的热量排除到外部环境中,保证杆件的温度不会过度的升高。
进一步的,所述第一触发条件与第二触发条件关联设置。
第一触发条件主要是针对驱动件,促使水循环流道中的防冻循环水能够循环流动,通过上述技术方案,第二触发条件的触发需要与第一触发条件关联,可以避免主动冷却装置误启动。
进一步的,所述方法还包括:
根据建筑构型将铝合金结构划分为多个独立封闭的防火区域,各防火区域内部形成水循环流道;
相邻防火区域间设置通断装置以及触发所述通断装置动作的第三触发条件;
当所述第三触发条件被触发后,相邻若干防火区域的水循环流道相互导通形成贯穿若干防火区域的水循环流道;
其中,所述第三触发条件包括:
采集当前防火区域的水循环流道中防冻循环水的温度值,计算温度变化率,判定所述温度值和/或温度变化率是否落入设定范围。
通过上述技术方案,避免建筑局部发生火灾时建筑内部所有水循环流道中的水均被驱动和冷却,将驱动和冷却的资源全部集中到火灾发生区域,可以快速的对火灾发生区域的铝合金结构进行降温。当杆件中防冻循环水的温度及变化率超过设定值时,则导通相邻防火区域的水循环流道,让更多的冷却资源来进行降温,保证火灾区域内的铝合金结构能够快速有效的进行降温。
一种铝合金结构防火节点构造,包括节点以及与所述节点相连接的杆件,所述杆件采用闭口截面设置,所述杆件内部沿其长度方向形成第一腔体;
所述节点采用中空封闭式的壳状设计,在所述节点内部形成第二腔体;
所述节点与所述杆件固定连接,且所述第一腔体与第二腔体相连通形成水流通道。
通过上述技术方案,当建筑发生火灾时,可以利用上述水流通道组成水循环回路,利用循环的水对铝合金结构进行降温,进而避免杆件或节点温度过度升高,保证火灾发生时建筑结构本身的强度及承载力不会降低。
进一步的,所述节点包括:
第一连接段,呈柱状壳体设置,所述第一连接段的侧壁上开设有多个与内部第二腔体相连通的开口;
第二连接段,呈管状设置且与所述第二腔体相连通,其一端与所述第一连接段固定连接,另一端形成形状大小与所述杆件相适配的连接口。
通过上述技术方案,利用第一连接段作为节点的核心,起到支撑连接的作用,利用多个第二连接段与杆件固定连接,便于施工时进行安装可拆卸;上述方案,直接利用杆件本身作为水体流动的管道,有利于水体快速的将杆件上的热量带走。
进一步的,所述杆件靠近第二连接段的一端端部套设有不锈钢套管,所述杆件与所述不锈钢套管通过铆钉固定连接;
所述不锈钢套管与所述第二连接段焊接设置。
通过上述技术方案,将不锈钢套管预先与杆件固定连接,在施工安装时,利用焊机便可将不锈钢套管与第二连接段,即节点固定连接,安装方便快捷,并且,现场安装时不锈钢节点与杆件端部不锈钢套管焊接,保证强度和密闭性,通过这种节点形式也避免了铝合金型材的焊接。
进一步的,所述铆钉与所述不锈钢套管和/或杆件之间设置有止水垫片。
通过上述技术方案,可以避免水流通道中的水体从铆钉和杆件之间的缝隙流出。
一种铝合金结构防火系统,包括如前所述的铝合金结构防火节点构造以及水循环管路组件;
其中,所述水循环管路组件包括:
水流管路,包括多根设置于建筑内部的水管,多根所述水管与所述铝合金结构防火节点构造中的水循环流道相连通,水流管路以及水循环流道共同组成水循环回路;
冷却塔,设置于建筑的外部,与所述水流管路相连通,用于将水循环回路中循环水体的热量排放到外部大气中;
泵体,设置于水流管路中,用于驱动所述水循环回路中的水体流动;
监测装置,配置为用于监测建筑内部的火情,输出监测结果信号;
控制器,配置为与所述泵体及冷却塔控制连接,且与所述监测装置信号连接,接收并响应于所述监测结果信号,控制所述泵体以及冷却塔动作。
通过上述技术方案,当监测装置监测到建筑内部发生火情时,则控制上述泵体以及冷却塔启动,泵体驱动水循环回路中的水体流动,进而带走铝合金结构上的热量并通过冷却塔排出到建筑外部的大气中,进而防止建筑结构材料温度过度升高,保证结构承载能力不会下降。
进一步的,所述杆件上设置有用于检测杆件温度和/或杆件内防冻循环水温度的温度检测模块;
所述节点内部设置有用于选通相邻若干杆件的选通装置;;和/或
与水流管路相接的杆件与所述水流管路之间设置有用于控制所述水循环回路通断的电磁阀;
所述温度检测模块以及选通装置、电磁阀均与所述控制器信号连接,所述控制器接收并响应于所述温度检测模块的检测数据,控制所述选通装置或电磁阀动作。
通过上述技术方案,通过选通装置的选通动作,可以在建筑内部根据需要形成不同的水循环流道,可以将更多的冷却资源,如经过冷却塔冷却后的温度较低的防冻循环水,更为及时有效地输送到建筑发生火灾的区域,进而能够更加快速高效的降低火灾区域处的铝合金结构温度,保证铝合金结构的强度和承载力。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
(1)本发明利用铝合金结构构件本身作为水的输送管道,通过设计一种特殊的节点形式,使得水能在结构体内部流通。当火灾发生时,以水的循环将铝合金构件上的热量带走,从而保证承载铝构件不会因升温过高而丧失承载能力;
(2)通过设置主动冷却装置,能够使得水循环流道中的防冻循环水的热量被迅速的散除到外部环境中,保证铝合金结构的温度不会过度升高;
(3)通过将防火区域划分为多个,并且通过选通装置选通相邻区域,当建筑局部发生火灾时,冷却资源能够集中快速的被应用到火灾区域的铝合金结构中,保证火灾区域中的铝合金结构能够快速有效的降温。
附图说明
图1为本发明方法的整体示意图;
图2为本发明的铝合金结构的示意图;
图3为本发明的铝合金结构的局部分解示意图;
图4为本发明铝合金结构防火系统的示意图;
图5为本发明铝合金结构防火系统的示意图(划分为多个防火区域);
图6为选通装置与节点的配合示意图。
附图标记:1、节点;101、第一连接段;102、第二连接段;2、杆件;3、空腔;4、水循环流道;5、第一腔体;6、第二腔体;7、不锈钢套管;9、水流管路;10、冷却塔;11、泵体;14、选通装置;15、电机;16、多通阀柱;17、铆钉。
具体实施方式
与建筑空间结构领域与占主导地位的钢材相比,铝合金材料有着自重轻、耐腐蚀及易加工的特点。结构自重的减轻有助于降低支承结构及基础工程造价。其良好的耐腐性能则可节省昂贵的防腐费用和防腐处理以及日常的维护费用,这尤其适用于室内为水环境的游泳馆等公共建筑。其良好的加工性能使得铝合金结构能很好地满足复杂的建筑造型要求。但是,建筑常用铝合金材料在温度100℃左右强度开始降低,温度超过200℃强度降低一半。因此需要采取有效手段防止铝合金温度过度升高,保证建筑铝合金结构的结构强度以及承载能力。
下面结合实施例及图对本发明作进一步的详细说明,但本发明的实施方式不仅限于此。
如图1所示,一种铝合金结构防火方法,主要包括如下步骤:
S1,在铝合金结构的节点1以及杆件2中设置空腔3;
S2,根据建筑构型需要连接节点1及杆件2,并导通杆件2与节点1中的空腔3以形成水循环流道4;
S3,在水循环流道4中注入防冻循环水,并设置用于驱动水循环流道4中防冻循环水流动的驱动件;
S4,设置触发驱动件动作的第一触发条件;
当第一触发条件被触发后,驱动件驱动水循环流道4中的防冻循环水流动。
如图2所示,上述步骤S1中,为了保证铝合金结构的耐火极限能够满足《建筑防火设计规范》中耐火极限的要求,铝合金结构的杆件2采用闭口截面,节点1也采用封闭式设计,并保证节点1和杆件2相连后能够形成封闭且连通的空腔3。在本发明中,节点1由不锈钢制成,杆件2由铝合金制成,上述节点1以及杆件2中设置的空腔3侧壁上,无需加入防腐蚀涂层等材料,防冻循环水可以直接在上述空腔3中存储或流动。
上述步骤S2中,导通杆件2与节点1中的空腔3以形成水循环流道4,例如,通过至少两根杆件2连通两个节点1,便形成了一个闭环的水循环流道4,在驱动件,如水泵的驱动下,防冻循环水便能够在上述水循环流道4中循环流动,将流道某一处的热量带走。
上述步骤S4中,第一触发条件包括:检测建筑内部设定区域或全部区域的火情参数,如温度、烟雾、火灾图像等,判定建筑内部设定区域或任一区域检测到的火情参数是否符合火灾模型。上述方案,当建筑内部发生局部或大面积火灾时,上述驱动件被启动,能够将火灾产生的热量经由水循环流道4中的防冷冻循环水排除,避免铝合金结构受热后结构强度降低。
上述方案,当建筑内部的局部区域发生火灾时,驱动件驱动水循环流道4中的防冻循环水流动,进而将火灾区域处铝合金结构的热量带走,而后利用其余未发生火灾的区域中的杆件2作为散热装置,将防冻循环水中的热量散除。为了能够保证铝合金结构上的热量都能够及时有效的排除,在本发明方法中,还包括:
S31,在水循环流道4中设置用于将防冻循环水的热量排除的主动冷却装置;
设置触发主动冷却装置动作的第二触发条件;
当第二触发条件被触发后,主动冷却装置排除水循环流道4中防冻循环水的热量。
可选的,上述第二触发条件包括:检测火灾区域水循环流道4中防冻循环水的温度,当其超过设定温度时,上述主动冷却装置触发;或将第二触发条件与第一触发条件设置成相同的模式,即检测到建筑火情即触发。
可选的,第一触发条件与第二触发条件关联设置。第一触发条件主要是针对驱动件,促使水循环流道4中的防冻循环水能够循环流动,通过上述技术方案,第二触发条件的触发需要与第一触发条件关联,可以避免主动冷却装置误启动。
基于上述技术方案,当水循环流道4中的防冻循环水的热量不能通过非火灾区域中的铝合金杆件2自身的散热作用排除时,启动上述主动冷却装置,能够快速有效的将水循环流道4中的热量排除到外部环境中,保证杆件2的温度不会过度的升高。
对于大型建筑,由于建筑内部结构复杂,杆件2和节点1众多,当建筑内部局部发生火情时,若要驱动建筑内部所有水循环流道4中的冷冻循环水,显然需要的大量的驱动资源(水泵的功率要求将会很大),并且,需要对水循环流道4中的水全部进行降温,需要的冷却资源也非常大。由此,在真正需要降温的火灾区域,杆件2内部的水温需要经过较长时间才会发生变化或冷却的速率较慢。为了应对上述情况,进一步的,本发明的铝合金结构防火方法还包括:
根据建筑构型将铝合金结构划分为多个独立封闭的防火区域,各防火区域内部形成独立的水循环流道4;
相邻防火区域间设置通断装置以及触发通断装置动作的第三触发条件;
当第三触发条件被触发后,相邻若干防火区域的水循环流道4相互导通形成贯穿若干防火区域的水循环流道4。
其中,第三触发条件包括:采集当前防火区域的水循环流道4中防冻循环水的温度值,计算温度变化率,判定温度值和/或温度变化率是否落入设定范围。
基于上述技术方案,当建筑局部发生火灾时,可以首先利用该防火区域中的冷却资源对水循环流道4中的防冻循环水进行冷却,快速有效,当该防火区域中防冻循环水温度上升速率过快,超过设定值后,则说明该防火区域的冷却资源已经不能满足铝合金结构的降温需要,此时,导通相邻防火区域的水循环流道4,组成一个较大的冷却循环回路,利用其它防火区域的冷却资源继续对火灾区域的铝合金结构进行降温,避免建筑局部发生火灾时建筑内部所有水循环流道4中的水均被驱动和冷却(效率低),将驱动和冷却的资源全部集中到火灾发生区域,可以快速的对火灾发生区域的铝合金结构进行降温,保证火灾区域内的铝合金结构能够快速有效的进行降温。
综上所述,本发明铝合金结构防火方法,首先由铝合金制成的杆件2降低了建筑的自重,且在后期无需过多的耐腐蚀措施,易于加工构型,显著降低了建筑的工程造价。采用不锈钢制成的节点1则能够起到良好的支撑承载及连接作用。本发明中直接利用杆件2和节点1中的空腔3作为防冻循环水的水循坏流道,不仅简化了杆件2和节点1的结构,还能够起到良好的热传导作用,发生火灾时热量传导到杆件2或节点1处后能够迅速的被防冻循环水吸收并被转移到其他地方,避免杆件2局部温度过度升高,保证结构的强度。
基于上述铝合金结构防火方法,本发明还提出一种铝合金结构防火节点1构造,如图2和图3所示,包括节点1以及与节点1相连接的杆件2,杆件2采用闭口截面设置,杆件2内部沿其长度方向形成第一腔体5。节点1采用中空封闭式的壳状设计,在节点1内部形成第二腔体6。节点1与杆件2固定连接,且第一腔体5与第二腔体6相连通形成水流通道,上述杆件2采用铝合金材料制成。
由于建筑内通常会设置有多个节点1和杆件2,当建筑发生火灾时,可以利用上述水流通道组成水循环流道4,利用循环的水对铝合金结构进行降温,进而避免杆件2或节点1温度过度升高,保证火灾发生时建筑结构本身的强度及承载力不会降低。
如图3所示,所述节点1包括第一连接段101以及第二连接段102。
第一连接段101呈柱状壳体设置,第一连接段101的侧壁上开设有多个与内部第二腔体6相连通的开口。第二连接段102呈管状设置且与第二腔体6相连通,其一端与第一连接段101固定连接,另一端形成形状大小与杆件2相适配的连接口。
上述第一连接段101与第二连接段102均为不锈钢材质,二者一体成型或焊接连接,第一连接段101呈圆柱形设置,第二连接段102的垂直于其长度方向的截面呈矩形,对应的,上述连接口也成矩形。基于上述方案,利用第一连接段101作为节点1的核心,起到支撑连接的作用,利用多个第二连接段102与杆件2固定连接,便于施工时进行安装可拆卸;上述方案,直接利用杆件2本身作为水体流动的管道,有利于水体快速的将杆件2上的热量带走。
如图2所示,杆件2靠近第二连接段102的一端端部套设有不锈钢套管7,杆件2与不锈钢套管7通过铆钉17固定连接。不锈钢套管7与第二连接段102焊接设置。基于上述技术方案,将不锈钢套管7预先与杆件2固定连接,在施工安装时,利用焊机便可将不锈钢套管7与第二连接段102,即节点1固定连接,安装方便快捷,并且,现场安装时不锈钢节点1与杆件2端部不锈钢套管7焊接,保证强度和密闭性,通过这种节点1形式也避免了铝合金型材的焊接。
为了避免水流通道中的水体从铆钉17和杆件2之间的缝隙流出,铆钉17与不锈钢套管7和/或杆件2之间设置有止水垫片。详述的,止水垫片设置于铆钉17的带帽一端,止水垫片采用弹性橡胶片,由此实现铆钉17铆接处的防水。优选的,在铆钉17的侧壁与不锈钢套管7和/或杆件2之间设置止水垫片。上述方案,不仅能够进一步堵塞铆钉17与杆件2或不锈钢套管7之间的缝隙,还能够缓冲杆件2与不锈钢套管7之间的相对运动。
基于上述防火方法以及防火节点1构造,本发明提出了一种铝合金结构防火系统,如图4所示,包括如前所述的铝合金结构防火节点1构造以及水循环管路组件。其中,水循环管路组件包括:水流管路9、冷却塔10、泵体11、监测装置以及控制器。
水流管路9包括多根设置于建筑内部的水管,多根水管与铝合金结构防火节点1构造中的水循环流道4相连通,水流管路9以及水循环流道4共同组成水循环回路。
冷却塔10设置于建筑的外部,与水流管路9相连通,用于将水循环回路中循环水体的热量排放到外部大气中。
泵体11,即水泵,设置于水流管路9中,用于驱动水循环回路中的水体流动。
监测装置配置为用于监测建筑内部的火情,输出监测结果信号。
控制器配置为与泵体11及冷却塔10控制连接,且与监测装置信号连接,接收并响应于监测结果信号,控制水泵以及冷却塔10动作。
在本发明中,上述监测装置直接采用建筑内部的火灾报警系统的监测数据,具体包括设置于建筑内各处的图像采集器、温度传感器、烟雾传感器等。控制器可采用FPGA或单片机模块实现,控制器通过光纤通信模块或无线通信模块与各个传感器信号连接,当温度传感器及烟雾传感器检测到的信号符合火灾数据模型时,控制器控制上述冷却塔10及泵体11启动,在工程实践中,上述控制器可以直接采用建筑内部的火灾报警系统的控制模块实现,以降低工程造价,也便于建筑内火灾报警系统的集中控制。
通过上述技术方案,当监测装置监测到建筑内部发生火情时,则控制上述泵体11以及冷却塔10启动,泵体11驱动水循环回路中的水体流动,进而带走铝合金结构上的热量并通过冷却塔10排出到建筑外部的大气中,进而防止建筑结构材料温度过度升高,保证结构承载能力不会下降。
进一步的,如图5和图6所示,杆件2上设置有用于检测杆件2温度和/或杆件2内防冻循环水温度的温度检测模块;节点1内部设置有用于选通相邻若干杆件2的选通装置14。温度检测模块以及选通装置14均与控制器信号连接,控制器接收并响应于温度检测模块的检测数据,控制选通装置14动作。
在另一可选的实施方式中,上述与水流管路9相接的杆件2与水流管路9之间设置有用于控制二者通断的电磁阀,通过上述设置,可以实现对水循环回路的水流控制。在实践中,若以单个楼层作为一独立的防火区域,则该楼层内的杆件2与该楼层的水管相接,二者之间设置有电磁阀,上述电磁阀与控制器信号连接,根据控制器的控制信号导通或者关断。
上述温度检测模块包括设置于杆件2中的若干温度传感器,用于检测杆件2内部防冻循环水的温度。
上述选通装置14包括设置于节点1空腔3中的多通阀柱16以及设置在节点1外部用于驱动上述多通阀柱16转动的电机15,电机15配置为伺服电机15,其转轴可直接与所述多通阀柱16同轴连接。上述温度传感器以及电机15均与控制器电连接。多通阀柱16呈圆柱形,其形状大小与节点1空腔3相适配,多通阀柱16内开设有至少一条导通通道,导通通道在多通阀柱16的表面形成至少两个开口,上述开口与第一连接段101上的开口相对应,转动多通阀柱16即可选通至少两个杆件2,由此形成不同的水循环流道4。
基于上述技术方案,通过选通装置14的选通动作,可以在建筑内部根据需要形成不同的水循环流道4,可以将更多的冷却资源,如经过冷却塔10冷却后的温度较低的防冻循环水,更为及时有效地输送到建筑发生火灾的区域,进而能够更加快速高效的降低火灾区域处的铝合金结构温度,保证铝合金结构的强度和承载力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种铝合金结构防火方法,其特征在于,包括:
在铝合金结构的节点(1)以及杆件(2)中设置空腔(3);
根据建筑构型需要连接所述节点(1)及杆件(2),并导通所述杆件(2)与节点(1)中的空腔(3)以形成水循环流道(4);
在所述水循环流道(4)中注入防冻循环水,并设置驱动所述水循环流道(4)中防冻循环水流动的驱动件;
设置触发所述驱动件动作的第一触发条件;
当所述第一触发条件被触发后,驱动件驱动水循环流道(4)中的防冻循环水流动;
其中,所述节点(1)由不锈钢制成,所述杆件(2)由铝合金制成。
2.根据权利要求1所述的铝合金结构防火方法,其特征在于,所述第一触发条件包括:
检测建筑内部设定区域或全部区域的火情参数,判定建筑内部设定区域或任一区域检测到的火情参数是否符合火灾模型。
3.根据权利要求1所述的铝合金结构防火方法,其特征在于,所述方法还包括:
在水循环流道(4)中设置用于将防冻循环水的热量排除的主动冷却装置;
设置触发所述主动冷却装置动作的第二触发条件;
当所述第二触发条件被触发后,主动冷却装置排除水循环流道(4)中防冻循环水的热量。
4.根据权利要求1所述的铝合金结构防火方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据建筑构型将铝合金结构划分为多个独立封闭的防火区域,各防火区域内部形成水循环流道(4);
相邻防火区域间设置通断装置以及触发所述通断装置动作的第三触发条件;
当所述第三触发条件被触发后,相邻若干防火区域的水循环流道(4)相互导通形成贯穿若干防火区域的水循环流道(4);
其中,所述第三触发条件包括:
采集当前防火区域的水循环流道(4)中防冻循环水的温度值,计算温度变化率,判定所述温度值和/或温度变化率是否落入设定范围。
5.一种铝合金结构防火节点构造,包括节点(1)以及与所述节点(1)相连接的杆件(2),其特征在于,
所述杆件(2)采用闭口截面设置,所述杆件(2)内部沿其长度方向形成第一腔体(5);
所述节点(1)采用中空封闭式的壳状设计,在所述节点(1)内部形成第二腔体(6);
所述节点(1)与所述杆件(2)固定连接,且所述第一腔体(5)与第二腔体(6)相连通形成水流通道。
6.根据权利要求5所述的铝合金结构防火节点构造,其特征在于,所述节点(1)包括:
第一连接段(101),呈柱状壳体设置,所述第一连接段(101)的侧壁上开设有多个与内部第二腔体(6)相连通的开口;
第二连接段(102),呈管状设置且与所述第二腔体(6)相连通,其一端与所述第一连接段(101)固定连接,另一端形成形状大小与所述杆件(2)相适配的连接口。
7.根据权利要求6所述的铝合金结构防火节点构造,其特征在于,所述杆件(2)靠近第二连接段(102)的一端端部套设有不锈钢套管(7),所述杆件(2)与所述不锈钢套管(7)通过铆钉(17)固定连接;
所述不锈钢套管(7)与所述第二连接段(102)焊接设置。
8.根据权利要求7所述的铝合金结构防火节点构造,其特征在于,所述铆钉(17)与所述不锈钢套管(7)和/或杆件(2)之间设置有止水垫片。
9.一种铝合金结构防火系统,其特征在于,包括如权利要求5-8任意一项所述的铝合金结构防火节点构造以及水循环管路组件;
其中,所述水循环管路组件包括:
水流管路(9),包括多根设置于建筑内部的水管,多根所述水管与所述铝合金结构防火节点(1)构造中的水循环流道(4)相连通,水流管路(9)以及水循环流道(4)共同组成水循环回路;
冷却塔(10),设置于建筑的外部,与所述水流管路(9)相连通,用于将水循环回路中循环水体的热量排放到外部大气中;
泵体(11),设置于水流管路(9)中,用于驱动所述水循环回路中的水体流动;
监测装置,配置为用于监测建筑内部的火情,输出监测结果信号;
控制器,配置为与所述泵体(11)及冷却塔(10)控制连接,且与所述监测装置信号连接,接收并响应于所述监测结果信号,控制所述泵体(11)以及冷却塔(10)动作。
10.根据权利要求9所述的铝合金结构防火系统,其特征在于,
所述杆件(2)上设置有用于检测杆件(2)温度和/或杆件(2)内防冻循环水温度的温度检测模块;
其中,所述节点(1)内部设置有用于选通相邻若干杆件(2)的选通装置(14);和/或
与水流管路(9)相接的杆件(2)与所述水流管路(9)之间设置有用于控制所述水循环回路通断的电磁阀;
所述温度检测模块以及选通装置(14)、电磁阀均与所述控制器信号连接,所述控制器接收并响应于所述温度检测模块的检测数据,控制所述选通装置(14)或电磁阀动作。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111321817A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-06-23 | 应急管理部天津消防研究所 | 一种内喷雾型防火板式节点结构的使用方法 |
CN113722808A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-11-30 | 华东建筑集团股份有限公司 | 铝合金网格结构火灾全过程分析应用方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US273556A (en) * | 1883-03-06 | Fire-proof structure | ||
DE2625599A1 (de) * | 1976-06-08 | 1977-12-22 | Norbert Dr Ing Wackernell | Fachwerk, dessen rohrstaebe zur lieferung von gasen und fluessigkeiten dienen |
CN201924455U (zh) * | 2010-12-13 | 2011-08-10 | 曾粉美 | 降温板房 |
CN202850253U (zh) * | 2012-05-31 | 2013-04-03 | 上海理工大学 | 基于钢结构防火性能优化的冷却系统 |
WO2014005177A1 (en) * | 2012-07-04 | 2014-01-09 | New Building Systems Pty Ltd | Building system and panel for a building system |
CN105626227A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-06-01 | 潍柴动力股份有限公司 | 车辆的冷却方法和冷却系统 |
CN205475686U (zh) * | 2016-01-26 | 2016-08-17 | 天津大学 | 一种装配式空心毂节点 |
CN206941857U (zh) * | 2017-03-31 | 2018-01-30 | 公安部四川消防研究所 | 带有冷却循环系统的铝合金结构屋盖 |
CN108678168A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-10-19 | 天津大学 | 一种适用于铝合金空间网格结构的螺栓环节点 |
CN210917726U (zh) * | 2019-08-21 | 2020-07-03 | 上海市机械施工集团有限公司 | 一种铝合金结构防火节点构造及建筑结构防火系统 |
-
2019
- 2019-08-21 CN CN201910774812.4A patent/CN110541477B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US273556A (en) * | 1883-03-06 | Fire-proof structure | ||
DE2625599A1 (de) * | 1976-06-08 | 1977-12-22 | Norbert Dr Ing Wackernell | Fachwerk, dessen rohrstaebe zur lieferung von gasen und fluessigkeiten dienen |
CN201924455U (zh) * | 2010-12-13 | 2011-08-10 | 曾粉美 | 降温板房 |
CN202850253U (zh) * | 2012-05-31 | 2013-04-03 | 上海理工大学 | 基于钢结构防火性能优化的冷却系统 |
WO2014005177A1 (en) * | 2012-07-04 | 2014-01-09 | New Building Systems Pty Ltd | Building system and panel for a building system |
CN105626227A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-06-01 | 潍柴动力股份有限公司 | 车辆的冷却方法和冷却系统 |
CN205475686U (zh) * | 2016-01-26 | 2016-08-17 | 天津大学 | 一种装配式空心毂节点 |
CN206941857U (zh) * | 2017-03-31 | 2018-01-30 | 公安部四川消防研究所 | 带有冷却循环系统的铝合金结构屋盖 |
CN108678168A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-10-19 | 天津大学 | 一种适用于铝合金空间网格结构的螺栓环节点 |
CN210917726U (zh) * | 2019-08-21 | 2020-07-03 | 上海市机械施工集团有限公司 | 一种铝合金结构防火节点构造及建筑结构防火系统 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111321817A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-06-23 | 应急管理部天津消防研究所 | 一种内喷雾型防火板式节点结构的使用方法 |
CN113722808A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-11-30 | 华东建筑集团股份有限公司 | 铝合金网格结构火灾全过程分析应用方法 |
CN113722808B (zh) * | 2021-09-14 | 2024-06-07 | 华东建筑集团股份有限公司 | 铝合金网格结构火灾全过程分析应用方法 |
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Publication number | Publication date |
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