CN111150955A - 一种适用于超高层建筑的固移结合压缩空气泡沫灭火系统及其设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于超高层建筑的固移结合压缩空气泡沫灭火系统及其设计方法，针对高度大于压缩空气泡沫系统有效输运高度的超高层建筑，本发明通过“固移结合”的方法，可以有效把压缩空气泡沫输送至建筑高度大于压缩空气泡沫系统有效输运高度的超高层建筑每个楼层进行灭火，解决了超高层建筑向上输运灭火介质困难的问题。本发明通过电动蝶阀把消防立管进行分区，在发生火灾时，可以根据火灾的发生的位置，关闭相应电动蝶阀，可以缩短灭火泡沫输送至起火楼层的时间，而且避免了管道底端压力过大造成管件的损坏。
Description
技术领域
本发明涉及超高层建筑中灭火系统的技术领域，具体涉及一种适用于超高层建筑的固移 结合压缩空气泡沫灭火系统及其设计方法。
背景技术
近10年我国超高层建筑处于快速发展期，目前大多数一线、二线城市已开始步入超高 层时代，具有里程碑意义的超高层建筑也逐渐成为城市的新名片。但大部分超高层建筑都位 于人口密集的城市中心，而且层数多、功能复杂，火灾隐患多，很多集宾馆、餐饮、娱乐、 办公、购物于一体，一旦发生火灾事故，火势迅猛，后果严重，往往造成群死群伤的重大事 故。
现有的消防灭火设备很难满足超高层建筑灭火救援需求，很多超高层建筑的高度超过了 目前消防车输运水的极限高度，如果火灾发生在较高楼层，由于垂直距离输送距离大，灭火 介质的供给是极大的问题，目前常规的消防车供水仅能到达100余米，对于更高的楼层就无 法大量外供给消防用水，而且传统的水灭火系统的灭火效率相对较低，灭火时水的消耗量较 大，建筑内的消防水箱储水量一般只能维持半小时的灭火要求。面对越来越严峻的超高层建 筑消防灭火形势，现有以水为主要灭火剂的消防能力与超高层建筑飞速的发展不匹配，传统 的以水为灭火剂的消防设施及扑灭火灾的技术手段面对超高的建筑高度，已经不能满足超高 层火灾灭火救援任务的需要。
压缩空气泡沫是目前全球公认的高效灭火剂，其灭火效率是传统泡沫的4-5倍，是水的 7-10倍，可以在超高层建筑中尝试应用。压缩空气泡沫具有很强的附着性，在垂直光滑的表 面也具有很好的附着效果，能有效灭火并持续隔热降温。压缩空气泡沫具有高效的灭火能力， 能在更短的时间内完成火灾扑救，所以用水量可以大大降低，由于密度低，输运高度会比水 的输运高度大，但是实验表明能保证灭火的压缩空气泡沫的有效输送高度为230m,很多超高 层建筑的建筑高度依然会超过压缩空气泡沫的有效输运高度，当火灾发生楼层高度超过压缩 空气泡沫有效输运高度时，依然无法进行有效灭火。
为了解决上述相关问题，亟需一种适用于超高层建筑的压缩空气泡沫灭火系统设计方法。
发明内容
本发明的目的在于：所述适用于超高层建筑的“固移结合”压缩空气泡沫灭火系统及其 设计方法，针对高度大于压缩空气泡沫系统有效输运高度的超高层建筑，通过“固移结合” 的方法，可以有效把压缩空气泡沫输送至每个楼层进行灭火。
本发明采用的技术方案为：一种适用于超高层建筑的固移结合压缩空气泡沫灭火系统， 包括：固定式压缩空气泡沫灭火模块、压缩空气泡沫系统专用结合器和压缩空气泡沫专用输 送立管，其中，固定式压缩空气泡沫灭火模块布置在超高层建筑顶层、设备层、避难层，此 模块向下或向上提供压缩空气泡沫，针对火灾发生在建筑高度超过压缩空气泡沫有效输送高 度的楼层；压缩空气泡沫系统专用结合器设置在首层室外，针对火灾发生在建筑高度不超过 其有效输送高度的楼层，压缩空气泡沫城市主战车通过专用结合器垂直向上输送压缩空气泡 沫至起火楼层；一根垂直到顶的压缩空气泡沫专用输送立管设置在该超高层建筑，该灭火系 统采用超高层建筑内专用消防用电提供动力，保证在建筑发生火灾时，该灭火系统能够不受 其它电源断电干扰工作，并配置柴油发电机作为备用电源，确保在所有电力系统全部损坏的 情况下，该灭火系统还能够持续工作。
进一步地，保证灭火的压缩空气泡沫的有效输送高度为230m，考虑一定的安全余量，以 200m为一个分区，当建筑高度每增加200m,增设一个固定式压缩空气泡沫产生装置。
进一步地，所述水箱用于储存消防用水，通过水管为压缩空气泡沫发生装置提供水源， 按1小时的泡沫持续喷射泡沫进行设计，泡沫原液储箱通过泡沫管为压缩空气泡沫发生装置 提供泡沫原液，同样按1小时的泡沫持续喷射泡沫进行设计，泡沫发生装置可采用市场上现 有的满足灭火流量要求的压缩空气泡沫系统产生装置即可。
本发明还提供一种适用于超高层建筑的固移结合压缩空气泡沫灭火系统设计方法，包括：
1)在超高层建筑顶层设备层、避难层布置固定式压缩空气泡沫灭火模块，此模块向下 或向上提供压缩空气泡沫，针对火灾发生在建筑高度超过压缩空气泡沫有效输送高度的楼层；
2)在首层室外设置压缩空气泡沫系统专用结合器，针对火灾发生在建筑高度不超过其 有效输送高度的楼层，压缩空气泡沫城市主战车通过专用结合器垂直向上输送压缩空气泡沫 至起火楼层；
3)在该超高层建筑设置一根垂直到顶的压缩空气泡沫专用输送立管，该灭火系统采用 超高层建筑内专用消防用电提供动力，保证在建筑发生火灾时，该灭火系统能够不受其它电 源断电干扰工作，并配置柴油发电机作为备用电源，确保在所有电力系统全部损坏的情况下， 该灭火系统还能够持续工作。
进一步地，保证灭火的压缩空气泡沫的有效输送高度为230m，考虑一定的安全余量，以 200m为一个分区，当建筑高度每增加200m,增设一个固定式压缩空气泡沫产生装置。
进一步地，所述水箱用于储存消防用水，通过水管为压缩空气泡沫发生装置提供水源， 按1小时的泡沫持续喷射泡沫进行设计，泡沫原液储箱通过泡沫管为压缩空气泡沫发生装置 提供泡沫原液，同样按1小时的泡沫持续喷射泡沫进行设计，泡沫发生装置可采用市场上现 有的满足灭火流量要求的压缩空气泡沫系统产生装置即可。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明通过“固移结合”的方法，可以有效把压缩空气泡沫输送至建筑高度大于 压缩空气泡沫系统有效输运高度的超高层建筑每个楼层进行灭火，解决了超高层建筑向上输 运灭火介质困难的问题。
(2)本发明通过电动蝶阀把消防立管进行分区，在发生火灾时，可以根据火灾的发生 的位置，关闭相应电动蝶阀，可以缩短灭火泡沫输送至起火楼层的时间，而且避免了管道底 端压力过大造成管件的损坏。
附图说明
图1为本发明超高层固移结合压缩空气泡沫系统设计方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式进一步说明本发明。
如图1所示，本发明所述的超高层建筑“固移结合”压缩空气泡沫系统设计方法主要包 括三部分：1)在超高层建筑顶层设备层、避难层布置固定式压缩空气泡沫灭火模块，此模 块向下或向上提供压缩空气泡沫，针对火灾发生在建筑高度超过压缩空气泡沫有效输送高度 的楼层；2)在首层室外设置压缩空气泡沫系统专用结合器，针对火灾发生在建筑高度不超 过其有效输送高度的楼层，压缩空气泡沫城市主战车通过专用结合器垂直向上输送压缩空气 泡沫至起火楼层；3)在该超高层建筑设置一根垂直到顶的压缩空气泡沫专用输送立管。该 灭火系统采用超高层建筑内专用消防用电提供动力，保证在建筑发生火灾时，该灭火系统能 够不受其它电源断电干扰工作，并配置柴油发电机作为备用电源，确保在所有电力系统全部 损坏的情况下，该灭火系统还能够持续工作。
保证灭火的压缩空气泡沫的有效输送高度为230m，考虑一定的安全余量，以200m为一 个分区，当建筑高度每增加200m,增设一个固定式压缩空气泡沫产生装置。以400m建筑为例， 系统的示意图如图1所示。系统主要包括：(1)布置于超高层建筑楼梯间顶部或者避难层的 压缩空气泡沫发生装置，水箱和泡沫原液储存箱；(2)布置于建筑内管路系统。
所述水箱用于储存消防用水，通过水管为压缩空气泡沫发生装置提供水源，按1小时的 泡沫持续喷射泡沫进行设计，泡沫原液储箱通过泡沫管为压缩空气泡沫发生装置提供泡沫原 液，同样按1小时的泡沫持续喷射泡沫进行设计，泡沫发生装置可采用市场上现有的满足灭 火流量要求的压缩空气泡沫系统产生装置即可。
所述的管路系统用于输送压缩空气泡沫至各楼层，具体包括第一电动蝶阀，第一手动蝶 阀、专用立管、每层横管、快速接头、消火栓箱、消防水带、第二电动蝶阀，第二手动蝶阀、 CAFS专用接合器、第三电动蝶阀，第三手动蝶阀。其中，专用立管是在建筑内设置为输送压 缩空气泡沫专用的消防立管，贯穿与每个楼层，管径宜为DN80钢管，耐压2.5MPa；每层横 管在每层楼位置从专用立管引出；每层横管端部与快速接头相连；消防水带水枪置于消火栓 箱内。第一电动蝶阀设置在压缩空气泡沫发生装置与超高层建筑内直通上下的专用立管之间， 用于控制压缩空气泡沫发生装置与专用立管的通断，并可以手动控制，控制信号需要反馈到 消防控制中心。第二电动蝶阀(手动蝶阀)设置与压缩空气泡沫专用立管上，对压缩空气泡 沫专用消防立管进行分区，避免管网底部压力过大造成管件等设施的损坏，并且可以有效缩 短泡沫到达起火楼层的时间及压力建立时间。第二竖向蝶阀的竖向间隔不应大于80m。第一 手动蝶阀安装在每层横管与快速接头中间，第一手动蝶阀与快速接头固定在消火栓箱内，在 着火时连接好水带和水枪后，打开第一手动蝶阀；第二手动蝶阀与专用立管相连。压缩空气 泡沫专用接合器设置于地面设置两套，与专用立管相连，用于快速连接移动式压缩空气泡沫 发生装置。
实施方式1：自动启动模式。当超高层建筑内某一楼层有火情发生，火灾监控报警系统 发送信号，通过控制系统识别定位，若发生在43层以上，则关闭着火楼层以下的电动蝶阀， 并打开第一电动蝶，压缩空气泡沫快速输送到专用立管内，然后输送至着火楼层，由消防员 或者楼层专业灭火人员快速把压缩空气泡沫专用枪与水带相接，打开第一手动蝶阀，对着火 点进行快速灭火。若火灾发生在43层以下，可以选着两种方式进行灭火，第一种是选着43 层的固定式压缩空气泡沫灭火系统，此时关闭43层以上电动阀和着火楼层以下电动蝶阀， 并打开第一电动蝶，压缩空气泡沫快速输送到专用立管内，然后输送至着火楼层，由消防员 或者楼层专业灭火人员快速把压缩空气泡沫专用枪与水带相接，打开第一手动蝶阀，对着火 点进行快速灭火；如果地面泡沫消防车及时赶到也可以选择通过室外设置的的压缩空气泡沫 专用接合器向上输运压缩空气泡沫进行灭火，此时打开着火楼层以下全部电动阀即可，然后 由消防员或者楼层专业灭火人员快速把压缩空气泡沫专用枪与水带相接，打开第一手动蝶阀， 对着火点进行快速灭火。
实施方式2：手动启动模式。当某一楼层有火情发生时，楼层人员迅速按下消火栓箱手 动启动按钮启动压缩空气泡沫发生装置，由消防控制室确认火灾情况后，压缩空气泡沫迅速 输送到着火楼层，由消防员或者楼层专业灭火人员快速把压缩空气泡沫专用枪与水带相接， 打开第一手动蝶阀，对着火点进行快速灭火。
Claims (6)
1.一种适用于超高层建筑的固移结合压缩空气泡沫灭火系统，其特征在于：包括：固定式压缩空气泡沫灭火模块、压缩空气泡沫系统专用结合器和压缩空气泡沫专用输送立管，其中，固定式压缩空气泡沫灭火模块布置在超高层建筑顶层、设备层、避难层，此模块向下或向上提供压缩空气泡沫，针对火灾发生在建筑高度超过压缩空气泡沫有效输送高度的楼层；压缩空气泡沫系统专用结合器设置在首层室外，针对火灾发生在建筑高度不超过其有效输送高度的楼层，压缩空气泡沫城市主战车通过专用结合器垂直向上输送压缩空气泡沫至起火楼层；一根垂直到顶的压缩空气泡沫专用输送立管设置在该超高层建筑，该灭火系统采用超高层建筑内专用消防用电提供动力，保证在建筑发生火灾时，该灭火系统能够不受其它电源断电干扰工作，并配置柴油发电机作为备用电源，确保在所有电力系统全部损坏的情况下，该灭火系统还能够持续工作。
2.根据权利要求1所述的一种适用于超高层建筑的固移结合压缩空气泡沫灭火系统，其特征在于：保证灭火的压缩空气泡沫的有效输送高度为230m，考虑一定的安全余量，以200m为一个分区，当建筑高度每增加200m，增设一个固定式压缩空气泡沫产生装置。
3.根据权利要求1所述的一种适用于超高层建筑的固移结合压缩空气泡沫灭火系统，其特征在于：所述水箱用于储存消防用水，通过水管为压缩空气泡沫发生装置提供水源，按1小时的泡沫持续喷射泡沫进行设计，泡沫原液储箱通过泡沫管为压缩空气泡沫发生装置提供泡沫原液，同样按1小时的泡沫持续喷射泡沫进行设计，泡沫发生装置可采用市场上现有的满足灭火流量要求的压缩空气泡沫系统产生装置即可。
4.一种适用于超高层建筑的固移结合压缩空气泡沫灭火系统设计方法，其特征在于：包括：
1)在超高层建筑顶层设备层、避难层布置固定式压缩空气泡沫灭火模块，此模块向下或向上提供压缩空气泡沫，针对火灾发生在建筑高度超过压缩空气泡沫有效输送高度的楼层；
2)在首层室外设置压缩空气泡沫系统专用结合器，针对火灾发生在建筑高度不超过其有效输送高度的楼层，压缩空气泡沫城市主战车通过专用结合器垂直向上输送压缩空气泡沫至起火楼层；
3)在该超高层建筑设置一根垂直到顶的压缩空气泡沫专用输送立管，该灭火系统采用超高层建筑内专用消防用电提供动力，保证在建筑发生火灾时，该灭火系统能够不受其它电源断电干扰工作，并配置柴油发电机作为备用电源，确保在所有电力系统全部损坏的情况下，该灭火系统还能够持续工作。
5.根据权利要求4所述的一种适用于超高层建筑的固移结合压缩空气泡沫灭火系统设计方法，其特征在于：保证灭火的压缩空气泡沫的有效输送高度为230m，考虑一定的安全余量，以200m为一个分区，当建筑高度每增加200m,增设一个固定式压缩空气泡沫产生装置。
6.根据权利要求4所述的一种适用于超高层建筑的固移结合压缩空气泡沫灭火系统设计方法，其特征在于：所述水箱用于储存消防用水，通过水管为压缩空气泡沫发生装置提供水源，按1小时的泡沫持续喷射泡沫进行设计，泡沫原液储箱通过泡沫管为压缩空气泡沫发生装置提供泡沫原液，同样按1小时的泡沫持续喷射泡沫进行设计，泡沫发生装置可采用市场上现有的满足灭火流量要求的压缩空气泡沫系统产生装置即可。
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