CN202409916U - 多功能水屋防火灭火系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型是多功能水屋防火灭火系统，具有防火灭火、保温节能、美观舒适等多方面的功能。如图所示，用管网等将太阳能集热器1和集热水箱2、墙框架内等位置安装的水箱、水族箱3或4、喷淋装置5、电辅助加热装置6或7或8连接起来，做成水墙水屋。冬天，集热器1给水族箱3或4或集热水箱2供热，从而给室内供暖，供暖不足时，用电加热装置补充，夏季的晚上，集热器1作散热器用，给水箱降温，外墙可绿化喷水雾制冷，使室内凉爽，利用水族箱3或4造景，水箱或水族箱共存水量决定于建筑物面积及灭火要求，一般80m2左右住宅存水2吨左右，与之连接的喷淋装置5，用于防火灭火，能解决超高层楼房灭火难题，水管22连接洗浴装置，使水屋具有多种功能。

Description

多功能水屋防火灭火系统

技术领域：

本实用新型多功能水屋防火灭火系统，主要用于民用建筑、工业建筑、农业建筑等能用水灭火的建筑物，特别是民用建筑中的住宅、集体宿舍、办公建筑、商业建筑、体育建筑、展览馆、医院、学校等的防火灭火，还用于这些地方的太阳能采暖供热，玻璃水族箱装饰，环保节能。 

背景技术：

现有技术中有各种各样适用于水灭火的方法。1、消火栓灭火系统。消火栓灭火系统包括室外消火栓系统和室内消火栓系统，室内消火栓通常设置于楼梯间、走廊和室内墙壁上，它由蓄水池、加压送水装置(水泵)及室内消火栓等主要设备构成，室内消火栓系统由小口径喷水枪、水龙带、消火栓、消防管道等组成，为保证喷水枪在灭火时具有足够的水压，需要采用加压设备。2、水自动灭火系统。它包括自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统、细水雾灭火系统和水炮自动灭火系统。自动喷水灭火系统就是装有喷头或喷嘴的管网系统，它利用火灾发生时产生的光、热及压力信号传感而自动启动，将远处消防水箱中的水或以水为主的灭火剂通过管网加压喷向着火区域，控制火势蔓延或扑灭火灾。目前国内外自动灭火系统类型有：湿式喷水灭火系统、干式喷水灭火系统、预作用喷水灭火系统、雨淋灭火系统和水幕灭火系统。3、高楼灭火还可利用高层建筑室外垂直铺设水带的方式取水灭火，或通过楼梯井及楼梯通道铺设水带供水灭火。4、消防车灭火，机动性好，但从接警到火灾现场救火需要一定时间。5、为了阻止烟火的蔓延，在建筑物内采用防火墙、防火卷帘、防火门窗、防火水幕和水墙，该水墙是由内部充填高分子吸水材料的袋体堆叠而成，利用墙内高分子材料吸收的少量的水隔火，也有灭火的作用。这些防火灭火方法好，但它们存在着共同缺点：现场没有储存水，或供水量不足，有的不及时，有些位置不易安装或使用，需要加压设备，往往受电力等条件的制约，对高楼扬程还是不够，有些设备长期不用，难以维护，一旦用起来往往出现故障，火灾现场的人，不易方便地使用，一般被动的报警逃生，导致火势漫延。 

发明内容：

1、多功能水屋防火灭火系统的组成。如图所示本系统是用管网、阀门等将太阳能集热器(1)和集热水箱(2)、墙的框架内等位置安装的水箱、水族箱(3、4)、喷淋装置(5)、电辅助加热装置(6、7、8)连接起来，做成水墙水屋。冬天，集热器(1)给水族箱(3、4)或集热水箱(2)供热，从而给室内供暖，供暖不足时，用电加热装置(6、7、8)补充。夏季的晚上，集热器(1)作散热器用，给水箱降温，从而给室内降温，外墙外部安装喷雾装置，喷水雾蒸发制冷，外墙外部垂直绿化，植物蒸腾作用降温，使水屋冬暖夏凉。利用玻璃艺术和水族箱(3、4)造景，装饰房间，与水箱或水族箱连接的喷淋装置(5)安装于每个房间，其外形象照明电路的开关盒子，用于防火灭火。集热水箱(2)下面相连的水管(22)连接洗浴装置，提供生活热水。 

2、本实用新型的防火灭火原理。 

火灾发展过程。建筑火灾初期阶段，火总是发生在建筑物内某个局部区域，通常经历较长的阴燃过程，产生大量可燃烟气，然后再转变为明火，火区体积一般较小，但其燃烧速率与热量释放速率都将逐渐增大，温度逐渐升高，当顶棚以下10mm处的热气温度达到450℃以上的某一温度时，发生轰燃，房间内所有可燃物都在猛烈燃烧，火灾快速蔓延到相邻房间或区域，及至整个建筑物，达到火灾全面发展阶段，直到全部可燃物烧光，达到火灾熄灭阶段。 

灭火方法及过程。灭火要在火灾的初期阶段完成，如果发展到了火灾全面发展阶段则为时已晚，现场的一切几乎无可幸免于难，本实用新型能有效地将火灾熄灭于火灾初级阶段。由于水屋由水墙组成，水墙里有水箱，足量的水时刻包围着火，水屋的每个房间安装有火灾自动报警装置，自动喷淋装置和人工喷淋装置。为了确保灭火成功，还可安装自动喷淋保险阀装置，其保险阀装置与高压锅锅盖上易容锡片做的保险阀一样，安装在水箱出水管的喷头或喷嘴处，装置既简单又非常安全实用。当发生火灾时，烟气或热气温度达到一定程度，自动报警装置启动，呼唤人们启用人工喷淋装置喷水灭火，同时自动喷淋装置启动，交织喷水，冷却燃烧物，将温度降低到燃点以下，火很快被熄灭。如火灾现场没人，且自动喷淋装置年久失效，火势会变大，室内温度会升高，当温度超过125℃时，保险阀锡片熔化，保险阀打开，水自动从水箱中流出，将火灭熄。万一保险阀的锡片没有熔化，水没有流出，火势进一步扩大，室内温度继续升高，当室温升高到300℃左右时，玻璃水箱会因温度升高，受热不均而破裂，大量的水会涌出灭火。避免轰然的发生，避免火灾发展到全面发展阶段，避免温度过高，水泥失效，钢筋变软，发生建筑物倒塌，迎得宝贵时间让消防队来灭火，保护人民生命财产安全。 

现有防火灭火技术非常先进，自动化程度非常高，但系统越先进，其构造越复杂，零部件越多，对外部电力、环境依赖性就越强，越容易出故障，现场没有储存大量的水，灭火不可靠，人们心里恐慌，起火时有的人不是积极组织灭火自救，而是疯狂乱窜，有的跳楼死伤，有的中毒窒息死伤，有的烧死烧伤，本来可灭的小火很可能浪成大灾难。本实用新型多功能水屋防火灭火系统，结构简单，不依靠外部电力、机械的帮助，而靠自身能力灭火消灾，做成水屋的水墙是灭火墙，比现有的防火墙作用更好，由于现场储存大量的水，火灾现场的人不必惊慌，直接现场取水灭火，万一灭火装置全坏了，敲破水箱就可灭火自救，将火灾损失降低到最小程度。本实用新型用于高层楼房的防火灭火，具有得天独厚的优势，完全能解决高层楼房防火灭火的世界性难题。 

3、多功能水屋防火灭火系统的保温节能及观赏原理。用玻璃或其它材料做成一定规格的大水箱、或做成大型生态观赏水族箱(3、4)，水箱或水族箱存储水的总量，决定于建筑物面积和防火灭火的需要，对于80m2左右的建筑物，水箱或水族箱(3、4)内要求存储水总量两吨左右，如养热带鱼，对水温有一定的要求，温度要求在18——28℃范围内。在室温低于18℃的季节，要给水族箱加热保温，为了节约能源，利用太阳能，在室外安装太阳能集热器(1)，晴好天气，太阳能转化成的热能一部分转移到集热水箱(2)存储起来，一部分转移到水族箱(3、4)内，晚上，集热水箱(2)继续向室内水族箱供热，阴雨天，太阳能不能满足供热要求时，可通过电辅助加热装置(6或7或8)自动控制加热，以保持水族箱温度高于18℃的设计要求。大水族箱(3、4)相当于大热源，水在这里既作传热介质又作储热介质，依靠水箱表面的自然辐射，使房间受热，起到供暖的作用，可代替其它供暖设备。由于水族箱中存储的水的质量大，水的比热容大，储热量大，所以室内降温不明显，能保持室内温暖。夏天，白天室外比室内温度高，室内由于水箱中水蒸发制冷，温度降低；夜晚，室外温度比室内低，控制好阀门，让室内水族箱(3、4)中的水与室外的集热器循环对流，进行热交换，向外辐射放热降温，此时，集热器起散热的作用，使室内比较凉爽；外墙框架内尽可能用水箱做成水墙，水箱中水面与室外大气相通，水箱与自来水相通，利用浮球自动控制水位，便于加水，水箱出水管向内的接喷淋装置，向外的接喷雾装置，外墙的外表面还可垂直绿化，天热时，启动外墙喷雾装置，水雾浇灌植物，水蒸发和植物的蒸腾作用，使外墙温度降低，有利于室内向外散热。天冷时，为防止水结冰膨胀破坏外墙水箱，可放掉外墙水箱中的水或在水箱中加防冻剂，这时外墙水箱具有隔热保温的作用。 

多功能水屋防火灭火系统有很多优点。可充分利用太阳能，节能保温、环保低碳、美观豪华、舒适健康、防火灭火、安全可靠。太阳能采暖、电加热供暖、水族箱养鱼造景等可根据需要舍取，灵活安装运用。一般防火灭火系统功能单一，长期不用时，人们不愿维护管理，置之高阁，往往丧失防火灭火的警惕性；利用多功能水屋防火灭火系统，创造美好节能低碳的生活环境，人们乐意进行日常维护管理，在维护管理的过程中，加强了防火灭火意识。一次投资，享受多年，一举多得，总的算来，价廉实惠。 

附图说明：

图是本实用新型多功能水屋防火灭火系统用于80m²左右建筑物的的具体实施方式的结构图。 

具体实施方式：

多功能水屋防火灭火系统，可从以下几个方面实施建造。 

1、太阳能集热器的设计安装。房屋的种类有很多，根据实际情况，尽可能的利用屋面、平台、檐口、阳台、外墙等安装集热器，太阳能集热器的类型有多种，有一体型、支架型、叠合型、遮阳板型、雨篷型、幕墙型等等。太阳能集热器的种类也有很多，有平板式、热管 式、U形管真空管式、导管真空管式等高可靠、免维护型。用平板式的集热器还是用真空管式集热器或其它集热器，要根据实际情况选用。集热器的设置面积往往由建筑条件所决定，必须按照屋面、墙面、或阳台等部位的可安装面积、朝向、安装倾角等进行校核，再结合冬季晴天太阳能在该地区的辐射能情况，可计算出集热器的面积，集热器的面积要尽可能设置大一些，尽可能多地利用太阳能，尽量满足供热要求。 

一套住宅的太阳能集热器的安装。集热器(1)的连接方式一般采用并联，方法是指其第一集热器一端的上下端口与第二集热器的上下端口对口相连，第二集热器的上下端口与第三集热器的上下端口相连，并联后的第一集热器与最后一集热器各留一个端口，但一端留上端口，另一端留下端口，形成一个对角通路，上端口连循环管(26)，下端口连循环管(24)，再分别与室内高处的集热水箱(2)连接，如集热水箱的位置比集热器高，宜选用自然循环热水系统，如集热水箱的位置比集热器低，应在循环管(24)中安装水泵(17)，使用强制循环热水系统。 

从太阳能建筑一体化角度出发，对于多层建筑和高层建筑，以栋或单元为单位，设置集中式太阳能供热系统，太阳能集热器的安装方法与一套住宅的太阳能集热器的安装大致相同，只是太阳能集热器要统一安装，集热器面积更大，集热器的连接方式可并联也可串联或混联，然后，将集热器中的热水分别输送到住宅的集热水箱。 

2、大水箱或水族箱的设计安装。一般住宅防火灭火需要贮存水两吨左右，水箱容积需要两立方米左右，可做几个大一些的水箱或水族箱，水族箱形状可以是长方体的，也可利用墙角或其它空间做成看面呈长方型或弧形的等等，可做一个或几个看面，看面像电视大屏幕，还可围着墙柱做成圆柱体形等柱形大水族箱，一般住宅，一个水族箱容积0.5m3以上，商场酒店等大厅，水族箱容积可做几立方米，甚至更大。水族箱(3、4)可用10cm-40cm厚的玻璃或其它材料建造，水箱底下可做30cm左右高的底座，水箱要做结实牢固，确保不漏水、不炸裂，安全可靠，水族箱内布置水底及背景景观，养以水草和观赏鱼类，在水族箱上面安装好防水防触电灯具，水族箱下面或侧面配置好水族气泵、增氧机、电辅助加热装置(6、7)、生化过滤器等等，制造鱼儿生活的适宜环境。 

3、管网的连接。利用管网将大水箱或水族箱(3、4)、喷淋装置(5)、太阳能集热器(1)和集热水箱(2)、电辅助加热装置(6、7、8)连接起来。用水管(24)、水泵(17)、阀门(16)、水管(25)和(26)将集热器(1)和集热水箱(2)连接起来，关闭阀门(11)，接通阀门(16)，启动水泵(17)，形成第一热交换循环回路，将太阳能集热器吸收的热能转移到集热水箱内储存起来，使水箱内水温升高到60℃左右。用阀门(12)、水泵(18)、水管(28)、热交换器(29)、(30)、阀门(13)、阀门(14)、水管(31)将集热水箱(2)和水族箱(3)(4)连接起来，关闭阀门(11)、(15)，接通阀门(12)、(13)、(14)启动水泵(18)，形成第二热交换循环回路，将集热水箱内的热能转移到水族箱(3)(4)内，使水族箱内水温在18到28℃，营造鱼儿适宜的生活环境，同时水族箱替代空调，向室内供热，营造人们适宜的生活环境。用水管(26)、(27)、(28)、热交换器(29)、(30)、水管(32)、(24)、水泵(17)与集热器(1)和水族箱(3)(4)连接起来，关闭阀门(12)(16)，其它阀门接通，启动水泵(17)，形成第三热交换循环回路，用于冬天的白天太阳能集热器直接对水族箱加热；也用于夏天的晚上，让室内水族箱(3、4)中的水与室外的集热器循环对流散热降温，维持室内较低的温 度，使室内比较凉爽，为了加快集热器散热，对于平板型集热器，应打开集热器上面的玻璃隔热盖板，白天，减少集热水箱过多的吸收太阳能，晚上，集热器变成散热器，加快水的散热降温。集热水箱(2)下面相连的水管(25)相连的水管(22)提供生活热水，连接洗浴装置，水管(23)与自来水管连接，用于给集热水箱加水。水管(19)、(20)、(21)是溢水管，且与大气相通。水族箱下面的管子(9)与自来水管连接，用于给水族箱加水，水族箱下面的水管(10)与下水管连通，便于水族箱换水。 

4、喷淋装置的连接。水箱或水族箱(3、4)下面的出水管连接喷淋装置(5)，对于以栋或单元统一安装的，喷淋装置连接上一层楼水箱或水族箱(3、4)下面的水管，保证灭火时喷出的水高而急。水箱或水族箱水位和喷淋装置可人工控制，也可自动控制，喷淋装置通过管网，连接成象照明电路中开关的盒子一样，安装在每个房间下面的某个合适的位置，做到表面看上去与通常的墙壁没有什么两样，实现室内某地方有火患某地方就有水包围着火且喷出来，将火扑灭。有的外墙，可用水箱做成水墙，室内连喷淋装置，室外连喷雾装置，并垂直绿化，水墙内外两个表面要做好防水，室外的喷雾装置的控制部分要安装在室内，便于操作。水管采用热水管，管道设置应合理有序地安排走向，有组织地布置，做到安全、隐蔽、易于检修，并不得影响建筑功能及建筑外观。竖向管线宜布置在竖向管道中，管线需在预埋的套管中穿过围护结构，整过系统电气控制线路也应空管暗敷。 

多功能水屋防火灭火系统要根据实际情况设计建造。水箱或水墙的设计建造尤其 重要，如以住宅为单位建造，自成体系，住宅内的贮藏间、阳台、阁楼间可放置水箱或水族箱，也可将水箱当做砖填充在框架内，做成水墙，原则是不占用室内有效面积，而能贮藏较多的水；如以一栋楼或一单元统一建造，应统筹安排，在建筑物的屋项层设备间、技术夹层的设备间、楼梯某处或为其单独设计的设备间内建若干个大水箱，在室内可建小一些的水箱或水族箱，公共设施中大水箱和住宅中某些小水箱贮藏的大量的水供每个房间喷淋装置共享，这样，一套住宅减少了水箱和贮水量，但不影响这套住宅的防火灭火，因为不可能每间房同时发生火灾，万一某间房发火了，就有八方储存的水来支援灭火，确保有水防火灭火。再者是喷淋装置的安装，要利用目前先进的自动报警系统和自动喷水系统，同时安装好小消火栓灭火系统，要让男女老少方便地使用。其次是太阳能与水箱或水族箱之间的热交换循环回路等等，要有相关的配套设施，如水箱水位控制观察仪器、水温调节自动控制器、水温显示表、计量装置以及一系列泵、阀门等相关自动或手动设备，要保证系统的正常运转，确保安全使用且便于操作、维护和管理。 

Claims (2)

1.本实用新型多功能水屋防火灭火系统，其构造是用管网、阀门等将太阳能集热器(1)和集热水箱(2)、建筑物内某些位置安装的水箱、水族箱(3)或(4)、喷淋装置(5)、电辅助加热装置(6)或(7)或(8)连接起来组成，其特征是：太阳能集热器(1)与水族箱(3)或(4)或集热水箱(2)相连接，冬天供热，供热不足时，用安装在水族箱或水箱中的电加热装置(6)或(7)或(8)补充，夏季的晚上，集热器(1)作散热器用，给水箱降温，可在外墙内部安装水箱，外部安装喷雾装置且绿化，水族箱(3)或(4)造景，水箱或水族箱连接喷淋装置(5)，水管(22)连接洗浴装置。

2.根据权利要求1所述的多功能水屋防火灭火系统，其特征是在喷淋装置中，安装用易熔锡片做成的保险阀，安装在水管口处，其熔化温度控制在125℃左右。