本發(fā)明涉及的是一種高層建筑火災(zāi)防排煙系統(tǒng)，特別是一種高層建筑的無動(dòng)力防煙溢流水幕系統(tǒng)。在高層建筑疏散樓梯間前室與通道門處高層建筑的無動(dòng)力防煙溢流水幕系統(tǒng)，防止煙氣進(jìn)入疏散樓梯間，以保護(hù)人員安全疏散。屬于高層建筑通風(fēng)空調(diào)防排煙技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

高層建筑自身的特點(diǎn)決定了高層建筑火災(zāi)的危險(xiǎn)性大。具體體現(xiàn)在：火災(zāi)產(chǎn)生煙氣多，疏散的人員多，火災(zāi)遇難人員多，煙氣的毒性大，火勢(shì)蔓延快，煙氣擴(kuò)散快，人員安全疏散難，消防滅火撲救難。因而，一旦發(fā)生火災(zāi)，人員傷亡總和財(cái)產(chǎn)損失重。國(guó)內(nèi)外的高層建筑火災(zāi)統(tǒng)計(jì)資料表明：在火災(zāi)死亡的人員中，大部分是被熏死的，比例超過約75%。造成人員傷亡的主要原因是高層建筑中的人員不能及時(shí)疏散，因煙氣窒息而死。

當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，高層建筑的樓梯間就成為垂直安全疏散的主要通道，如煙氣不加控制，煙氣垂直擴(kuò)散速度可超過3~4m/s，100m的高層建筑只需0.5min時(shí)間，煙氣就會(huì)從底層擴(kuò)散到頂層。這要求高層建筑的樓梯間前室，既能防火又能防煙，才具備人員安全疏散的功能。

為了延長(zhǎng)疏散時(shí)間，防止煙氣侵入前室，減少人員傷亡，保證疏散通道暢通。國(guó)內(nèi)外目前在樓梯間或前室的防煙方式有以下幾種：

（1）自然排煙方式：利用可開啟的外窗或陽(yáng)臺(tái)、凹廊排煙或設(shè)排煙豎井或進(jìn)風(fēng)豎井的排煙方式。受室外風(fēng)向、風(fēng)速、氣流等因素的影響。排煙效率不穩(wěn)定，甚至?xí)斐蓸翘蓍g或前室灌煙現(xiàn)象，嚴(yán)重影響人員疏散;

（2）前室機(jī)械排煙、自然進(jìn)風(fēng)方式：煙氣會(huì)進(jìn)入前室，并隨之?dāng)U散蔓延至樓梯間，不利于人員的安全疏散。利用排煙風(fēng)機(jī)將煙氣抽走，從而降低被保護(hù)區(qū)的煙氣濃度;

（3）前室機(jī)械加壓、走廊排煙方式：前室加壓送風(fēng)使樓梯間前室有足夠的正壓?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)，因門被打開很難保持足夠的正壓，而且大量的新鮮空氣流入會(huì)助長(zhǎng)火勢(shì);

（4）前室送排煙方式：火災(zāi)發(fā)生時(shí)，一旦前室門打開，煙氣仍能進(jìn)入室內(nèi)，影響人員疏散;

（5）高層建筑防煙空氣幕：是安裝在走廊與前室門的上部阻煙裝置，自帶動(dòng)力的空氣幕體積較大難以布置，需進(jìn)風(fēng)豎井與之配合，無動(dòng)力空氣幕需層頂風(fēng)機(jī)提供動(dòng)力源，通過送風(fēng)管道與之連接進(jìn)行防煙，新鮮空氣進(jìn)入走廊起到了助燃作用;

（6）消防水幕：是由水幕噴頭、感溫雨淋閥、水流報(bào)警裝置等組成的主要起阻火、冷卻、隔離作用的一種防火系統(tǒng)。由于水幕噴頭將水噴灑成水簾狀，不是直接用來滅火的，其作用是冷卻簡(jiǎn)易防火分隔物（如防火卷簾、防火幕），提高其耐火性能，或者形成防火水簾阻止火焰穿過開口部位。主要作用在于防火，輔助以阻煙，且噴口處需提供高壓，能量損失較大。

綜上所述，1-5方式需要通風(fēng)設(shè)備。送風(fēng)管件與設(shè)備難以管理，設(shè)備復(fù)雜。6方式主要用于防火而不是防煙，通過多個(gè)噴嘴形成水簾進(jìn)行防火。以上方式共同特點(diǎn)投資高，增加了工程建設(shè)成本，維護(hù)管理不方便。

在高層建筑中迫切需要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，管理方便，占用較小建筑空間的防火防煙方法。建筑消防水幕進(jìn)行滅火和建筑消防水幕進(jìn)行防火的方法在實(shí)際工程中有應(yīng)用。但高層建筑火災(zāi)無動(dòng)力水幕防煙方法尚屬空白。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是針對(duì)上述不足之處提供一種在于提供一種高層建筑的無動(dòng)力防煙溢流水幕系統(tǒng)，是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，不占有效建筑空間，有助于人員安全疏散的高層建筑水幕防煙系統(tǒng)。它既能阻止煙氣蔓延，又能防火冷卻降低防火門的等級(jí)，節(jié)省工程投資。

本發(fā)明的任務(wù)是由以下的技術(shù)方案完成的。研制一種高層建筑無動(dòng)力水幕防煙裝置，其特征在于：位于高層建筑樓梯間前室與通道門處，設(shè)置高層建筑防煙水幕的裝置，通過裝置形成的水幕阻擋煙氣進(jìn)入前室，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣的蔓延擴(kuò)散能進(jìn)行有效控制。

一種高層建筑的無動(dòng)力防煙溢流水幕系統(tǒng)是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種高層建筑無動(dòng)力水幕防煙系統(tǒng)包括消防高位水箱、出水閥、過濾器、消防水管、壓力表、水流量控制閥、樓板、煙霧探測(cè)器、溫度探測(cè)器、消防控制器、水幕水箱、流量分配裝置、均流裝置、穩(wěn)流裝置、導(dǎo)流裝置、連續(xù)水幕、型鋼支架和門套。

消防水管一端與消防高位水箱出水口連接，消防水管另一端與流量分配裝置相連。在消防高位水箱出水口處的消防水管上裝有出水閥、止回閥，消防水管上裝有壓力表和水量控制閥。

消防水管布置于樓板下方，門套中間底部設(shè)置煙霧探測(cè)器、溫度探測(cè)器，流量控制閥與煙霧探測(cè)器、溫度探測(cè)器均由消防控制器控制。

水幕水箱由型鋼支架固定在樓板與門套之間。水幕水箱內(nèi)設(shè)置流量分配裝置、均流裝置、穩(wěn)流裝置以及導(dǎo)流裝置，時(shí)使水流形成連續(xù)水幕。

流量分配裝置與消防水管相連，使水管流量均勻地向水幕水箱分配；流量分配裝置兩端分別連接均流裝置；水幕水箱壁面中部位置密封固定穩(wěn)流裝置，穩(wěn)流裝置可削弱水流擾動(dòng)，減少水流內(nèi)部渦旋，保持水的穩(wěn)定流動(dòng)；水幕水箱前端溢流口處連接導(dǎo)流裝置，對(duì)水幕出流起到引流疏導(dǎo)，減少水分子之間切應(yīng)力，避免水幕出流后水流向中間收縮。

所述的流量分配裝置采用圓形三通兩端與漸擴(kuò)圓管或減縮圓管相連。所述的均流裝置是由兩根接近于水箱一半長(zhǎng)度的圓管構(gòu)成，圓形管上均勻地從中間向兩端布置逐漸增大的出水孔（單排圓孔式、雙排圓孔式、單排條形孔式等）。

所述的穩(wěn)流裝置是采用與水幕水箱材質(zhì)相同的材料制成的垂直擋板，與水幕水箱無縫連接，確保水僅從上側(cè)溢出。具有穩(wěn)定水流速的作用。

所述的導(dǎo)流裝置是在水幕水箱出口前沿固定長(zhǎng)度約為5cm的弧形或斜角導(dǎo)流面，在水幕水箱出口前均勻設(shè)置寬度為水幕水箱寬度1/6,高度低于水幕水箱導(dǎo)流面1cm的垂直隔板，用于疏導(dǎo)水流。

一種高層建筑無動(dòng)力水幕防煙系統(tǒng)的防煙方法如下：

在安全狀態(tài)下，高層建筑消防高位水箱連接的支路出水管中的水流量控制閥處于關(guān)閉狀態(tài)，水幕水箱處于穩(wěn)定液位。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，高層建筑煙氣擴(kuò)散至走廊，煙氣濃度與溫度達(dá)到一定限度時(shí)，煙霧探測(cè)器，溫度探測(cè)器將信號(hào)輸送消防控制器，消防控制器發(fā)出命令將水流量控制閥處于開啟狀態(tài)，水流入水幕水箱，流經(jīng)流量分配裝置、均流裝置，通過穩(wěn)流裝置以及導(dǎo)流裝置，可以形成一道連續(xù)水幕用于阻隔高層建筑走廊中的煙氣，并起到冷卻周圍空氣的作用。

該水幕系統(tǒng)由高層建筑高位水箱提供水幕系統(tǒng)防煙所需要的水量為1.2-1.8m3/h，消防水箱的水通過管道和調(diào)節(jié)閥門組成的輸配管網(wǎng)與水幕裝置連接，水幕裝置包括流量分配裝置、水流穩(wěn)定裝置、溢流裝置、均流裝置、導(dǎo)流裝置等的結(jié)構(gòu)組成、水通過高位水箱的靜水壓頭提供動(dòng)力，經(jīng)過管道、調(diào)節(jié)閥和壓力表等輸送到水幕裝置。防煙水幕裝置通過型鋼支架固定于樓梯間前室和通道處門的上部（門約2.0m左右）。當(dāng)高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)報(bào)警信號(hào)傳遞到防煙水幕系統(tǒng)的控制閥門，閥門接收信號(hào)開啟調(diào)節(jié)閥，給防煙水幕裝置供水，進(jìn)入水幕裝置的水經(jīng)過流量分配、穩(wěn)流、導(dǎo)流和依據(jù)裝置堰上水頭的特別設(shè)計(jì)，在水幕出口處形成一道厚度約為0.5~2mm的水幕簾。該水簾幕具有隔煙、阻火、冷卻、降低防火門級(jí)別，自由出入隔煙場(chǎng)所和不影響視野等功能。不需要提供專門電源。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：其在設(shè)計(jì)中采取了簡(jiǎn)單有效的防煙阻火設(shè)計(jì)方法。產(chǎn)生水幕的防火防煙裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，又不占有效建筑空間，造價(jià)低，具有隔煙、阻火、冷卻、降低防火門級(jí)別或改善普通門，不需要使用通風(fēng)設(shè)備，自由出入隔煙場(chǎng)所和不影響視野等功能。本發(fā)明對(duì)煙氣的蔓延擴(kuò)散能進(jìn)行有效控制，徹底改善現(xiàn)有防排煙方式的不足，保證人員安全疏散。

附圖說明

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

圖1為高層建筑無動(dòng)力水幕防煙系統(tǒng)示意圖。

附圖1的標(biāo)號(hào)表示：（1）消防高位水箱，（2）出水閥，（3）止回閥，（4）消防水管，（5）壓力表，（6）水流量控制閥，（7）樓板，（8）煙霧探測(cè)器，（9）溫度探測(cè)器，（10）消防控制器，（11）水幕水箱，（12）流量分配裝置，（13）均流裝置，（14）穩(wěn)流裝置，（15）導(dǎo)流裝置，（16）連續(xù)水幕，（17）型鋼支架，（18）門套。

具體實(shí)施方式

參照附圖1，一種高層建筑無動(dòng)力水幕防煙系統(tǒng)包括消防高位水箱（1）、出水閥（2）、過濾器（3）、消防水管（4）、壓力表（5）、水流量控制閥（6）、樓板（7）、煙霧探測(cè)器（8）、溫度探測(cè)器（9）、消防控制器（10）、水幕水箱（11）、流量分配裝置（12）、均流裝置（13）、穩(wěn)流裝置（14）、導(dǎo)流裝置（15）、連續(xù)水幕（16）、型鋼支架（17）和門套（18）。

消防水管（4）一端與消防高位水箱（1）出水口連接，消防水管（4）另一端與流量分配裝置（12）相連。在消防高位水箱（1）出水口處的消防水管（4）上裝有出水閥（2）、止回閥（3），消防水管（4）上裝有壓力表（5）和水量控制閥（6）。

消防水管布置于樓板（7）下方，門套（18）中間底部設(shè)置煙霧探測(cè)器（8）、溫度探測(cè)器（9），流量控制閥（6）與煙霧探測(cè)器（8）、溫度探測(cè)器（9）均由消防控制器（10）控制。

水幕水箱（11）由型鋼支架（17）固定在樓板（7）與門套（18）之間。水幕水箱（11）內(nèi)設(shè)置流量分配裝置（12）、均流裝置（13）、穩(wěn)流裝置（14）以及導(dǎo)流裝置（15），時(shí)使水流形成連續(xù)水幕（16）。

流量分配裝置（12）與消防水管（4）相連，使水管流量均勻地向水幕水箱（11）分配；流量分配裝置（12）兩端分別連接均流裝置（13）；水幕水箱（11）壁面中部位置密封固定穩(wěn)流裝置（14），穩(wěn)流裝置可削弱水流擾動(dòng)，減少水流內(nèi)部渦旋，保持水的穩(wěn)定流動(dòng)；水幕水箱（11）前端溢流口處連接導(dǎo)流裝置，對(duì)水幕出流起到引流疏導(dǎo)，減少水分子之間切應(yīng)力，避免水幕出流后水流向中間收縮，所述的流量分配裝置（12）采用圓形三通兩端與漸擴(kuò)圓管或減縮圓管相連。所述的均流裝置（13）是由兩根接近于水箱一半長(zhǎng)度的圓管構(gòu)成，圓形管上均勻地從中間向兩端布置逐漸增大的出水孔。所述的均流裝置的出水孔為單排圓孔式、雙排圓孔式或單排條形孔。

所述的穩(wěn)流裝置（14）是采用與水幕水箱（11）材質(zhì)相同的材料制成的垂直擋板，與水幕水箱（11）無縫連接，確保水僅從上側(cè)溢出。具有穩(wěn)定水流速的作用。

所述的導(dǎo)流裝置（15）是在水幕水箱（11）出口前沿固定長(zhǎng)度約為5cm的弧形或斜角導(dǎo)流面，在水幕水箱（11）出口前均勻設(shè)置寬度為水幕水箱（11）寬度1/6,高度低于水幕水箱（11）導(dǎo)流面1cm的垂直隔板，用于疏導(dǎo)水流。

所述的水幕水源來源于消防高位水箱（1），屬于無動(dòng)力系統(tǒng)，無需消耗額外能量。

樓梯間的上層樓板（7）與門套（18）之間設(shè)置的連續(xù)水幕（16），水幕水箱（11）用型鋼支架（17）固定于樓板（7）與門套（18）處水，形成的水幕（水墻、水簾、水面體）將走廊中的煙氣控制在走廊內(nèi)。

水幕水箱（11）中的水是通過流量分配裝置（12）連接均流裝置（13），并在水幕水箱（11）內(nèi)設(shè)置穩(wěn)流裝置（14）與導(dǎo)流裝置（15）達(dá)到均勻穩(wěn)定后形成的水幕（水墻、水簾、水面體）。

消防水管（4）連接的水流量控制閥門（6）是由煙霧探測(cè)器（8）以及溫度控制器（9）接受信號(hào)發(fā)送給消防控制器（10）來控制開閉及角度來調(diào)節(jié)水幕形狀（長(zhǎng)寬、厚度、水舌長(zhǎng)度）。

所述的消防控制器（10）為市售網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，可以通過網(wǎng)絡(luò)與中心控制平臺(tái)連接，遠(yuǎn)程控制出水閥、水流量調(diào)節(jié)閥。

一種高層建筑無動(dòng)力水幕防煙系統(tǒng)的防煙方法如下：

在安全狀態(tài)下，高層建筑消防高位水箱（1）連接的支路出水管（4）中的水流量控制閥（6）處于關(guān)閉狀態(tài)，水幕水箱（11）處于穩(wěn)定液位。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，高層建筑煙氣擴(kuò)散至走廊，煙氣濃度與溫度達(dá)到一定限度時(shí)，煙霧探測(cè)器（8），溫度探測(cè)器（9）將信號(hào)輸送消防控制器（10），消防控制器（10）發(fā)出命令將水流量控制閥（6）處于開啟狀態(tài)，水流入水幕水箱（11），流經(jīng)流量分配裝置（12）、均流裝置（13），通過穩(wěn)流裝置（14）以及導(dǎo)流裝置（15），可以形成一道連續(xù)水幕（16），用于阻隔高層建筑走廊中的煙氣，并起到冷卻周圍空氣的作用。

所述的一種高層建筑無動(dòng)力水幕防煙系統(tǒng)的防煙方法，該水幕系統(tǒng)由高層建筑高位水箱提供水幕系統(tǒng)防煙所需要的水量為1.2-1.8m3/h。

所述的一種高層建筑無動(dòng)力水幕防煙系統(tǒng)的防煙方法，水幕出口處形成一道厚度約為0.5~2mm的水幕簾。