高层建筑外立面自动喷水灭火系统

技术领域

本发明属于建筑消防的技术领域，尤其是涉及一种高层建筑外立面自动喷水灭火系统。

背景技术

近些年，高层建筑外立面火灾一直是消防处置的一大难题，高层建筑外立面保温材料着火蔓延速度很快，往往形成立体火灾。受现有技术限制，此类火灾(尤其是高位火灾)暂无快速高效的处置手段。目前，使用可燃保温材料的高层建筑存量庞大，有巨大的火灾隐患，近些年来发生的多次类似事故，造成了严重的经济损失和人员伤亡，并产生了不良的社会影响。

专利CN204972787U设计了一种兼顾外墙灭火和清洗的两用装置，主要包括消防管网、隐藏装置、喷水装置和软管，其中隐藏装置包括固定支架、固定滑轨、转动滑轨和电磁释放器，固定滑轨与固定支架连接，电磁释放器固定安装在固定支架上部，固定支架水平边外端设有限位装置，转动滑轨与固定支架水平边外端转动连接，喷水装置包括水管、水管防滚动装置和水幕喷头，水管防滚动装置位于固定滑轨上，软管一端与消防管网连通，另一端与水管连通。但该装置重点在管网及喷头的隐藏设计上，对系统如何启动、如何作用等关键问题并未明确指出。

专利CN208678212U提出了一种高层建筑物外墙消防装置，包括喷淋管道、电磁阀、单片机和测温电缆；喷淋管道固定设置在建筑物保温层内侧或外侧，与消防供水系统连接，喷淋管道的喷淋口朝下；电磁阀设置在喷淋管道与消防供水系统的接口处；测温电缆敷设在喷淋管道下方的保温层中；单片机分别与电磁阀和测温电缆连接，用于当接收到的测温电缆检测的温度信号超过预设值时，控制电磁阀打开，使喷淋管道向保温层喷淋。该装置集成了探测功能实现自动喷水，但水源和供水问题没有明确，设置在保温层中施工困难。

专利CN208626495U提出了一种设置在建筑物外墙凸出构造上的消防自动喷淋装置，包括连接在消防自动喷淋装置本体中的消防管，消防管均位于建筑外墙凸出结构的下方，由置于其下方的多个预埋钢支撑，该预埋钢支撑为L形，预埋钢支撑的一端预埋在建筑外墙内，而预埋钢支撑的另一端竖直朝上，消防管朝向下方的一侧开设多个螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接调节管道的一端，调节管道的另一端连接消防喷头。该装置明确了水源设置等问题，但主要针对建筑凸出构造。

专利CN110975202B公开了一种用于建筑消防的喷淋系统，包括雨水收集单元、过滤筛除单元以及供水喷淋单元，所述雨水收集单元安装于建筑外墙上，所述过滤筛除单元安装于雨水收集单元上。该装置采用雨水回收方法解决了屋顶设置外墙喷淋的水源问题，装置结构简单、成本低，但更适合居民楼建筑，无法实现持续有效的自动灭火。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种高层建筑外立面自动喷水灭火系统，以缓解上述的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种高层建筑外立面自动喷水灭火系统，包括多路水源系统、自动喷水灭火装置、探测系统和控制系统；所述多路水源系统包括储水箱、消防高位水箱和室内消火栓；所述消防高位水箱和所述室内消火栓均与所述储水箱连通；所述自动喷水灭火装置包括多个主动开启式喷头，每个所述主动开启式喷头均与所述储水箱连通；所述探测系统包括多个火灾探测器；所述控制系统包括火灾报警控制器和消防联动控制器，每个所述火灾探测器均与所述火灾报警控制器信号连接，所述火灾报警控制器及所述主动开启式喷头分别与所述消防联动控制器信号连接。

进一步地，所述储水箱设置于高层建筑屋顶或者避难层中。

进一步地，所述多路水源系统包括消防水池，并与所述消防高位水箱连通。

进一步地，所述多路水源系统包括生活用自来水管网，所述消防水池、所述储水箱和所述消防高位水箱分别与所述生活用自来水管网连通。

进一步地，所述多路水源系统包括消防水罐车，所述消防高位水箱与消防水罐车通过水泵结合器连通。

进一步地，所述主动开启式喷头设置在屋顶女儿墙外侧，与支管连通；多个所述支管汇总到所述女儿墙内侧的主管上，所述主管按照楼体形状分区布置，并通过分区控制阀与干管连通，所述干管通过增压泵及电动阀与所述储水箱连通；所述分区控制阀、所述增压泵及所述电动阀均与所述消防联动控制器信号连接。

进一步地，所述室内消火栓通过屋顶试验栓与所述储水箱连通，所述室内消火栓通过消火栓管网与所述屋顶试验栓连通；所述屋顶试验栓通过软管与所述储水箱连通，且所述屋顶试验栓与所述消防联动控制器信号连接。

进一步地，所述生活用自来水管网与所述储水箱、所述消防高位水箱及所述消防水池之间分别设有球阀。

进一步地，所述消防水池、所述水泵结合器以及所述储水箱与所述消防高位水箱之间均设有单向阀。

进一步地，所述水泵结合器与所述消防高位水箱之间设有安全阀；所述消防水池与所述消防高位水箱之间设有开关阀门及消防泵。

相对于现有技术，本发明提供的高层建筑外立面自动喷水灭火系统具有以下优势：

本发明是适用于高层建筑外立面火灾的自动灭火装置，主要包括多路水源系统、自动喷水灭火装置、探测系统和控制系统；发生火灾时，由探测系统探测火灾发生位置，由火灾报警控制器传递报警信息，消防联动控制器控制打开对应位置的主动式喷头等装置，实现自动快速扑灭高层建筑外立面早期火灾和控制火灾竖向蔓延的目的，响应速度快，可集中优势水量，解决了高层建筑外墙火灾快速处置难题；而且多路水源解决了高层外立面增设自动喷水系统的水源保证问题，也可适用于消防水箱有冗余水量的既有高层建筑改造，能够有效抑制高层建筑外保温材料火灾无法扑灭问题。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的高层建筑外立面自动喷水灭火系统的部分示意图；

图2为本发明实施例所述的高层建筑外立面自动喷水灭火系统的全面示意图；

图3为本发明实施例所述的高层建筑外立面自动喷水灭火系统的工作原理流程图。

附图标记说明：

1-女儿墙；2-主动开启式喷头；3-支管；4-主管；5-分区控制阀；6-干管；7-增压泵；8-电动阀；9-储水箱；10-软管；11-屋顶试验栓；12-消防联动控制器；13-球阀；14-消火栓管网；15-室内消火栓；16-水泵接合器；17-单向阀；18-安全阀；19-消防泵；20-开关阀门；21-消防水池；22-消防高位水箱；23-火灾探测器；24-火灾报警控制器；25-生活用自来水管网。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内单元的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-3所示，本发明提供了一种高层建筑外立面自动喷水灭火系统，包括多路水源系统、自动喷水灭火装置、探测系统和控制系统；所述多路水源系统包括储水箱9、消防高位水箱22和室内消火栓15；所述消防高位水箱22和所述室内消火栓15均与所述储水箱9连通；所述自动喷水灭火装置包括多个主动开启式喷头2，每个所述主动开启式喷头2均与所述储水箱9连通；所述探测系统包括多个火灾探测器23；所述控制系统包括火灾报警控制器24和消防联动控制器12，每个所述火灾探测器23均与所述火灾报警控制器24信号连接，所述火灾报警控制器24及所述主动开启式喷头2分别与所述消防联动控制器12信号连接。

更为优选地，所述储水箱9设置于高层建筑屋顶或者避难层中。

更为优选地，所述多路水源系统包括消防水池21，并与所述消防高位水箱22连通。

更为优选地，所述多路水源系统包括生活用自来水管网25，所述消防水池21、所述储水箱9和所述消防高位水箱22分别与所述生活用自来水管网25连通。

更为优选地，所述多路水源系统包括消防水罐车，所述消防高位水箱22与消防水罐车通过水泵结合器连通。

更为优选地，所述主动开启式喷头2设置在屋顶女儿墙1外侧，与支管3连通；多个所述支管3汇总到所述女儿墙1内侧的主管4上，所述主管4按照楼体形状分区布置，并通过分区控制阀5与干管6连通，所述干管6通过增压泵7及电动阀8与所述储水箱9连通；所述分区控制阀5、所述增压泵7及所述电动阀8均与所述消防联动控制器12信号连接。

更为优选地，所述室内消火栓15通过屋顶试验栓11与所述储水箱9连通，所述室内消火栓15通过消火栓管网14与所述屋顶试验栓11连通；所述屋顶试验栓11通过软管10与所述储水箱9连通，且所述屋顶试验栓11与所述消防联动控制器12信号连接。

更为优选地，所述生活用自来水管网25与所述储水箱9、所述消防高位水箱22及所述消防水池21之间分别设有球阀13。

更为优选地，所述消防水池21、所述水泵结合器以及所述储水箱9与所述消防高位水箱22之间均设有单向阀17。

更为优选地，所述水泵结合器与所述消防高位水箱22之间设有安全阀18；所述消防水池21与所述消防高位水箱22之间设有开关阀门20及消防泵19。

具体地，装置包括多路水源设备、喷水灭火装置和探测和控制系统。水源设备包括了屋顶或避难层中设置的储水箱，储水箱日常补水由生活用自来水补充，储水箱与消防水箱、屋顶消火栓连接，初期火灾时由消防水箱补水，消火栓泵启动后由消火栓系统供水。供水系统出现故障或消防救援部队到达火灾现场后，可由消防水罐车通过水泵接合器向管网补水，供水至储水箱，以此实现不同阶段的多路供水保障模式。

喷水装置包括：主动开启式喷头设置在高层建筑屋顶女儿墙外测50cm处，由支管连接，支管汇总到屋顶女儿墙内测的水平主管上，主管按照楼体形状分区布置，通过分区控制阀组连接干管，干管通过泵和阀门后连接到储水箱。

探测和控制系统包括：图像型火灾探测器可将火灾信号传递至火灾报警控制器，通过火灾报警控制器和其他触发型号或手动控制传递信号给消防联动控制器，消防联动控制器可以控制打开对应区域的主动开启式喷头、分区控制阀、供水箱阀门、水泵等系统设施，并接收状态反馈信号。

高层或超高层建筑外立面火灾发生后，图像型火灾探测器可将火灾报警信息和信号传递至火灾报警控制器，火灾报警控制器可设置为手动或自动状态。消防联动控制器控制接受到指令后，可控制打开对应火灾最近位置的4只主动开启式喷头开启，然后通过分区控制阀组打开对应区域阀门，打开储水箱的电动阀，启动水泵，实现自动喷水。储水箱水泵启动后，储水箱内水位降低，高位消防水箱即开始向储水箱内补水，高位消防水箱压力开关传递信号至消防联动控制器，控制开启消防泵，开启屋顶试验栓，消火栓管网将通过屋顶试验栓向储水箱补水，补水箱内设置水位控制器，超过水位将停止消火栓补水。

实施方案的特点：适用于高层建筑外墙的自动喷水灭火系统，能够与现有消联动控制系统整合，也可独立设置系统，可实现从探测、报警到自动出水灭火的全过程；采用了有效控制用水量和灾前储水、灾中实时补水的设计思路，可用于消防水箱有冗余水量既有高层建筑改造，结构简单，无需增加大量的供水设施，同时降低了对现有消防管网的影响。

本发明是适用于高层建筑外立面火灾的自动灭火装置。主要包括固定在高层建筑屋顶或超高层建筑屋顶及避难层中的储水箱、消防水箱、消防水池、管道、阀门、泵、水泵接合器等构成的多路水源设备；管网、主动开启式喷头、分区控制阀等组成的喷水灭火装置；图像型火灾探测器、火灾报警控制器、消防联动控制器、电磁阀、控制开关等构成的探测和控制系统。发生火灾时，由探测器探测火灾发生位置，由火灾报警控制器传递报警信息，消防联动控制器控制分区控制阀组打开对应分区阀、泵、对应位置的主动式喷头等装置，实现自动快速扑灭高层建筑外立面早期火灾和控制火灾竖向蔓延的目的。

该系统可适用于高层和超高层建筑，其主要特点体现在(1)解决了高层建筑外墙火灾高位火的快速处置难题。(2)解决了高层外立面增设自动喷水系统的水源保证问题。(3)该系统还具备响应速度快，可集中优势水量的特点，该系统也可适用于消防水箱有冗余水量的既有高层建筑改造。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。