CN114100038B - 一种高层建筑自动喷水火焰阻隔消防系统 - Google Patents

一种高层建筑自动喷水火焰阻隔消防系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高层建筑自动喷水火焰阻隔消防系统，包括楼体墙体和设置在楼体墙体上的若干排窗户，所述楼体墙体内排有控制线路、排水管道和排气管道，每个所述窗户所在位置的楼体墙体外侧上方设有自动喷水系统、楼体墙体外侧下方设有氮气填充系统，所述窗户的内外侧均设有温度检测器；所述自动喷水系统包括喷水台、排水支管、控制接线头和多种类型喷水头，所述喷水头内设有控水电磁阀；所述氮气填充系统包括氮气扩散管和连接管。本发明对室内窗户旁温度和窗户外侧温度差，进行喷水和喷氮气进行阻燃的技术，能够在燃烧火焰冲出窗外前进行对窗户外侧环境进行降温和降低氧含量来阻燃，有效预防超高层建筑竖向火蔓延的火灾危险性。

Description

一种高层建筑自动喷水火焰阻隔消防系统
技术领域
本发明涉及消防系统技术领域，尤其涉及一种高层建筑自动喷水火焰阻隔消防系统。
背景技术
随着我国社会经济发展速度加快，超高层建筑建设速度和规模不断增加。在超高层建筑中，室内的高温热烟或火焰容易使外窗玻璃破损，甚至形成喷射火，火焰喷溅出窗外形成窗口型羽流，对上部楼层造成极大的火灾危险性。为降低超高层建筑竖向火灾蔓延风险，设计一种自动喷水灭火系统保护外窗的超高层建筑外立面开口竖向火蔓延阻隔，防止建筑物三维燃烧的形成。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种高层建筑自动喷水火焰阻隔消防系统，解决高层建筑发生火灾时，火焰喷溅出窗外形成窗口型羽流，对上部楼层造成极大的火灾危险性问题。
根据本发明提出的一种高层建筑自动喷水火焰阻隔消防系统，包括楼体墙体和设置在楼体墙体上的若干排窗户，所述楼体墙体内排有控制线路、排水管道和排气管道，每个所述窗户所在位置的楼体墙体外侧上方设有自动喷水系统、楼体墙体外侧下方设有氮气填充系统，所述窗户的内外侧均设有温度检测器；
所述自动喷水系统包括喷水台、排水支管、控制接线头和多种类型喷水头，所述喷水头内设有控水电磁阀，所述喷水头均可拆卸的安装在排水支管上，所述排水支管从喷水台内穿入到楼体墙体内与排水管道接通，所述控水电磁阀的控制线接入到控制接线头内，所述控制接线头与控制线路相接；
所述氮气填充系统包括氮气扩散管和连接管，所述连接管一端接入到氮气扩散管内，所述排气管道上设有排气支管，所述连接管与排气支管连接，所述连接管上设有控气电磁阀和气体流量控制器，所述控气电磁阀和气体流量控制器上的控制线与控制线路相连。
在本发明的一些实施例中，所述多种类型喷水头包括雾化喷头、滴淋喷头和窗式喷头，所述雾化喷头、滴淋喷头和窗式喷头均等间距的安装在一根管道上，所述管道一端封闭、另一端与排水支管接通，所述管道上设有控水电磁阀，从靠近所述窗户向外逐个设置雾化喷头、滴淋喷头和窗式喷头。
在本发明的另一些实施例中，所述窗户的内侧的墙顶位置设置第一温度检测器，所述窗户的外侧的喷水台下方设有第二温度检测器；
根据所述第一温度检测器与第二温度检测器检测的温差来开启喷水头；
当温差大于100℃且第二温度检测器未达到检测设定值时，开启雾化喷头上的控水电磁阀，对窗户外的空间喷洒水雾；
当温差大于20℃但小于100℃且第二温度检测器达到检测设定值时，开启雾化喷头和滴淋喷头上的控水电磁阀，对窗户外的空间喷洒水雾和喷洒水滴；
当温差小于20℃且第二温度检测器达到检测设定值时，开启雾化喷头、滴淋喷头和窗式喷头上的控水电磁阀，对窗户外的空间喷洒水雾、喷洒水滴和形成水瀑。
在本发明的另一些实施例中，所述氮气填充系统在第一温度检测器检测值达到设定值时，开启控气电磁阀，所述氮气扩散管向上排放氮气以充满窗外的空间来降低空气中氧含量，所述气体流量控制器开启大小根据第一温度检测器与第二温度检测器检测的温差大小来调控，分三个流量阀值，分别与三个喷水头调节匹配，所述喷水头开启个数越多，氮气喷出阀值越大。
在本发明的另一些实施例中，所述排水管道与高层建筑的每层楼内的供水井内的供水总管相接，且每层楼内的排水管道相互独立。
在本发明的另一些实施例中，所述排气管道采用一根且贯穿设置在整个高层建筑墙体内，且在所述高层建筑的地下室设有高压氮气罐，所述排气管道接在高压氮气罐上。
在本发明的另一些实施例中，所述氮气扩散管上设有若干朝上的扩散细孔，所述氮气扩散管的长度略大于窗户的宽度。
在本发明的另一些实施例中，所述喷水台设置在离窗户顶部距离20-25cm，所述喷水台的宽度为35-40cm。
在本发明的另一些实施例中，所述高层建筑内设有总控室，所述总控室内设有服务器，所述控制线路接入服务器，所述服务器对消防系统内的电磁阀、检测器和控制器进行控制。
本发明中，根据高层建筑室内火灾情况，对室内窗户旁温度和窗户外侧温度差，进行喷水和喷氮气进行阻燃的技术，能够在燃烧火焰冲出窗外前进行对窗户外侧环境进行降温和降低氧含量来阻燃，在燃烧火焰冲出窗外时，不会出现大范围扩大燃烧或爆炸，而且在火焰冲出窗外后，喷水量和喷氮量明显增加，极大阻燃窗外燃烧，有效预防超高层建筑竖向火蔓延的火灾危险性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明提出的一种高层建筑自动喷水火焰阻隔消防系统的整体结构示意图。
图2为本发明提出的一种高层建筑自动喷水火焰阻隔消防系统的剖面结构示意图。
图3为本发明提出的氮气填充系统内部剖面示意图。
图中：1、楼体墙体；2、窗户；21、第一温度检测器；22、第二温度检测器；3、喷水台；31、控制接线头；4、氮气填充系统；41、连接管；411、控气电磁阀；412、气体流量控制器；42、氮气扩散管；421、扩散细孔；5、排水管道；51、排水支管；511、雾化喷头；512、滴淋喷头；6、排气管道；61、排气支管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1-3所示，本发明提出的一种高层建筑自动喷水火焰阻隔消防系统，包括楼体墙体1和设置在楼体墙体1上的若干排窗户2，所述楼体墙体1内排有控制线路、排水管道5和排气管道6，每个所述窗户2所在位置的楼体墙体1外侧上方设有自动喷水系统、楼体墙体1外侧下方设有氮气填充系统4，所述窗户的内外侧均设有温度检测器；
所述自动喷水系统包括喷水台3、排水支管51、控制接线头31和多种类型喷水头，所述喷水头内设有控水电磁阀，所述喷水头均可拆卸的安装在排水支管51上，所述排水支管51从喷水台3内穿入到楼体墙体1内与排水管道5接通，所述控水电磁阀的控制线接入到控制接线头31内，所述控制接线头31与控制线路相接；
所述氮气填充系统4包括氮气扩散管42和连接管41，所述连接管41一端接入到氮气扩散管42内，所述排气管道6上设有排气支管61，所述连接管41与排气支管61连接，所述连接管41上设有控气电磁阀411和气体流量控制器412，所述控气电磁阀411和气体流量控制器412上的控制线与控制线路相连。
在建筑楼层时，控制线路、排水管道5和排气管道6均先是埋设在墙体内的。而喷水台3是水泥台，在盖楼时，向外延伸的一个凸台，即能安装喷水头，还能遮雨，最重要的是，一定程度阻挡火焰向上串。
在室内火焰或燃烧后气体留在室内(窗户未打开，且玻璃未破碎下)，一但火焰或室内气体瞬间冲出窗外(玻璃破碎)时，会由于接触氧气产生瞬间爆炸，爆炸后的火焰会逃窜到楼上的窗户2旁，导致楼上房间燃烧。利用先在窗外喷洒水雾降温，并喷射氮气填充窗外空间，使得空气氧含量降低，在冲出窗外的火焰或气体时，会因温度低含氧低而不会造成二次燃烧。有效预防超高层建筑竖向火蔓延的火灾危险性。
所述多种类型喷水头包括雾化喷头511、滴淋喷头512和窗式喷头，所述雾化喷头511、滴淋喷头512和窗式喷头均等间距的安装在一根管道上，所述管道一端封闭、另一端与排水支管51接通，所述管道上设有控水电磁阀，从靠近所述窗户2向外逐个设置雾化喷头511、滴淋喷头512和窗式喷头。
利用多种喷头对逃窜到窗外的火焰或气体进行喷水降温，雾化喷头511喷出的主要是雾气，使得空气中充满水雾气，不仅能降低燃烧度，还能带走大量热量。滴淋喷头512喷出的水滴，当火焰较大，窗外温度较高时，水滴能够迅速带走热量，还能起到阻燃作用。而窗式喷头(图中未画出)喷出的是像瀑布式水墙，火焰会被瀑布包裹，阻断燃烧，降温速度也相对更快。
所述窗户2的内侧的墙顶位置设置第一温度检测器21，所述窗户2的外侧的喷水台3下方设有第二温度检测器22；
根据所述第一温度检测器21与第二温度检测器22检测的温差来开启喷水头；
当温差大于100℃且第二温度检测器22未达到检测设定值时，开启雾化喷头511上的控水电磁阀，对窗户2外的空间喷洒水雾；
当温差大于20℃但小于100℃且第二温度检测器22达到检测设定值时，开启雾化喷头511和滴淋喷头512上的控水电磁阀，对窗户2外的空间喷洒水雾和喷洒水滴；
当温差小于20℃且第二温度检测器22达到检测设定值时，开启雾化喷头511、滴淋喷头512和窗式喷头上的控水电磁阀，对窗户2外的空间喷洒水雾、喷洒水滴和形成水瀑。
因此，上述三种温差值，来决定开启喷头类型。将最佳的阻燃窗外燃烧。往往火焰温度大于100℃，而且窗外温度是室温(在窗户未打开或未破坏前)，当打开窗户或破坏时，窗外温度和窗内温度，根据火焰向外喷射或气体流动速度决定，火焰喷射速度低，温差就会大些，当急速喷射时，窗外和窗内温差接近。
所述氮气填充系统4在第一温度检测器21检测值达到设定值时，开启控气电磁阀411，所述氮气扩散管42向上排放氮气以充满窗外的空间来降低空气中氧含量，所述气体流量控制器412开启大小根据第一温度检测器21与第二温度检测器22检测的温差大小来调控，分三个流量阀值，分别与三个喷水头调节匹配，所述喷水头开启个数越多，氮气喷出阀值越大。
当喷出的火焰或气体速度快、温度高时，氮气补充速度也至关重要。以快速填充火焰内部，并阻燃进一步扩大燃烧。
所述排水管道5与高层建筑的每层楼内的供水井内的供水总管相接，且每层楼内的排水管道5相互独立。
相互独立，在每层水管出现问题，没有及时发现时，不会出现其他楼层无法工作的问题。
所述排气管道6采用一根且贯穿设置在整个高层建筑墙体内，且在所述高层建筑的地下室设有高压氮气罐，所述排气管道6接在高压氮气罐上。
由于气体受到空气压强影响小，气体可以顺利通道高层建筑的最高层。因此，采用一根排气管道6即可，排气管道6是由多根连接成一根而成。
所述氮气扩散管42上设有若干朝上的扩散细孔421，所述氮气扩散管42的长度略大于窗户2的宽度。
保证氮气能够填充到整个窗外的空间，且氮气能够均匀扩散到窗外。
所述喷水台3设置在离窗户顶部距离20-25cm，所述喷水台3的宽度为35-40cm。不能刚好设置在窗户的顶部，喷水不能充分进入火焰或气体内。这样喷水可以喷洒整个窗户2外的空间。喷水台3的宽度可以设置多个喷头进行喷水。
所述高层建筑内设有总控室，所述总控室内设有服务器，所述控制线路接入服务器，所述服务器对消防系统内的电磁阀、检测器和控制器进行控制。
利用总控室来控制整个消防系统，方便管理，也可整体控制。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高层建筑自动喷水火焰阻隔消防系统，其特征在于：包括楼体墙体(1)和设置在楼体墙体(1)上的若干排窗户(2)，所述楼体墙体(1)内排有控制线路、排水管道(5)和排气管道(6)，其特征在于：每个所述窗户(2)所在位置的楼体墙体(1)外侧上方设有自动喷水系统、楼体墙体(1)外侧下方设有氮气填充系统(4)，所述窗户的内外侧均设有温度检测器；
所述自动喷水系统包括喷水台(3)、排水支管(51)、控制接线头(31)和多种类型喷水头，所述喷水头内设有控水电磁阀，所述喷水头均可拆卸的安装在排水支管(51)上，所述排水支管(51)从喷水台(3)内穿入到楼体墙体(1)内与排水管道(5)接通，所述控水电磁阀的控制线接入到控制接线头(31)内，所述控制接线头(31)与控制线路相接；
所述氮气填充系统(4)包括氮气扩散管(42)和连接管(41)，所述连接管(41)一端接入到氮气扩散管(42)内，所述排气管道(6)上设有排气支管(61)，所述连接管(41)与排气支管(61)连接，所述连接管(41)上设有控气电磁阀(411)和气体流量控制器(412)，所述控气电磁阀(411)和气体流量控制器(412)上的控制线与控制线路相连；所述多种类型喷水头包括雾化喷头(511)、滴淋喷头(512)和窗式喷头，所述雾化喷头(511)、滴淋喷头(512)和窗式喷头均等间距地安装在一根管道上，所述管道一端封闭、另一端与排水支管(51)接通，所述管道上设有控水电磁阀，从靠近所述窗户(2)向外逐个设置雾化喷头(511)、滴淋喷头(512)和窗式喷头；所述窗户(2)的内侧的墙顶位置设置第一温度检测器(21)，所述窗户(2)的外侧的喷水台(3)下方设有第二温度检测器(22)；
根据所述第一温度检测器(21)与第二温度检测器(22)检测的温差来开启喷水头；
当温差大于100℃且第二温度检测器(22)未达到检测设定值时，开启雾化喷头(511)上的控水电磁阀，对窗户(2)外的空间喷洒水雾；
当温差大于20℃但小于100℃且第二温度检测器(22)达到检测设定值时，开启雾化喷头和滴淋喷头上的控水电磁阀，对窗户(2)外的空间喷洒水雾和喷洒水滴；
当温差小于20℃且第二温度检测器(22)达到检测设定值时，开启雾化喷头(511)、滴淋喷头(512)和窗式喷头上的控水电磁阀，对窗户(2)外的空间喷洒水雾、喷洒水滴和形成水瀑。
2.根据权利要求1所述的一种高层建筑自动喷水火焰阻隔消防系统，其特征在于：所述排水管道(5)与高层建筑的每层楼内的供水井内的供水总管相接，且每层楼内的排水管道(5)相互独立。
3.根据权利要求1所述的一种高层建筑自动喷水火焰阻隔消防系统，其特征在于：所述排气管道(6)采用一根且贯穿设置在整个高层建筑墙体内，且在所述高层建筑的地下室设有高压氮气罐，所述排气管道(6)接在高压氮气罐上。
4.根据权利要求1所述的一种高层建筑自动喷水火焰阻隔消防系统，其特征在于：所述氮气扩散管(42)上设有若干朝上的扩散细孔(421)，所述氮气扩散管(42)的长度大于窗户(2)的宽度。
5.根据权利要求1所述的一种高层建筑自动喷水火焰阻隔消防系统，其特征在于：所述喷水台(3)设置在离窗户顶部距离20-25cm，所述喷水台(3)的宽度为35-40cm。
6.根据权利要求1所述的一种高层建筑自动喷水火焰阻隔消防系统，其特征在于：所述高层建筑内设有总控室，所述总控室内设有服务器，所述控制线路接入服务器，所述服务器对消防系统内的电磁阀、检测器和控制器进行控制。
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