CN104089360A - 一种大空间建筑的火灾自动排烟装置 - Google Patents

一种大空间建筑的火灾自动排烟装置 Download PDF

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一种大空间建筑的火灾自动排烟装置，在大空间建筑顶部天花板上开设若干个立式的排烟管道，排烟管道内同轴安装排烟风机，排烟管道口上覆盖防护罩，在排烟管道下方沿周向配置一圈柔性布幔筒，其上端固定安装在天花板上，布幔筒上对称配置若干根抽绳，抽绳下端固定在布幔筒下端，上端绕紧在由电机驱动的滚轮上，大空间建筑内配置的火灾探测器通过报警信号线路连接消防控制中心内消防报警主机，消防报警主机将信号传给火灾自动排烟装置的控制单元，控制单元通过控制线路连接紧急电源，控制单元上配置声光报警器。发生火灾时，本装置能够将布幔筒下降至烟气聚集层进行排烟，大大提高了排烟效果，有效减慢烟气扩散的速度，有利于火灾中早期烟气的控制。

Description

一种大空间建筑的火灾自动排烟装置
技术领域
本发明涉及建筑消防领域，尤其涉及一种大空间建筑的排烟结构。
背景技术
据火灾统计资料表明，烟气是建筑火灾中致人员死亡的罪魁祸首，人员死于烟熏的占比例较大，最高达80％，在被火烧死的人数中，多数也是先中毒晕倒后被火烧死的。在火灾丧生的人数中，大多数是浓烟熏呛产生窒息反应而导致死亡。在火灾初期采取最快捷、最有效的排烟，以便在火场中维持最大的、持续时间最长的逃生空间和通道，是降低火灾死亡率的必要条件。
按消防规定，地铁、机场、火车站等公共交通的侯乘区域和大型商场、影院、室内娱乐场所都应当设有火灾排烟装置。但这些大空间建筑发生火灾后，由于建筑高度较高，烟气上升到一定高度后，烟气与环境空气温度差造成的浮力在某一高度消失并转为负值，致使烟气停止上升而向横向扩展，使得建筑顶部的排烟装置无法实施有效排烟，排烟效果并不理想，存在火灾中早期烟气抑制效果差、整体排烟效率低下等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种大空间建筑的火灾自动排烟装置，该装置能够根据烟气聚集层高度将排烟风管智能下降，实施有效排烟，减慢烟气扩散的速度，控制火场烟雾迅速蔓延，有利于火灾中早期烟气的控制。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种大空间建筑的火灾自动排烟装置，其特征在于：
在所述大空间建筑的顶部天花板上间隔开设若干个立式的排烟管道，排烟管道内同轴安装排烟风机，排烟管道的上端外露在所述大空间建筑的屋顶上，其上方覆盖一个烟囱形的防护罩，下端外露在天花板上，
在排烟管道下方沿周向配置一圈柔性布幔筒，布幔筒上、下两端均为开口端，且上端直径小于下端直径，其上端固定安装在天花板上，
布幔筒上对称配置若干根抽绳，抽绳下端固定在布幔筒下端，上端绕紧在由电机驱动的滚轮上，抽绳在水平面上的投影与布幔筒的径向重合，
电机和滚轮固定在排烟管道下端外侧的天花板上，电机上配置两路电源，一路为所述大空间建筑的主电源，一路为紧急电源，电机、滚轮、紧急电源和供电线路安装在密封的防火箱体内，抽绳从防火箱体中活动穿出，
在所述大空间建筑内配置若干火灾探测器，
火灾探测器通过报警信号线路连接消防控制中心内消防报警主机，消防报警主机将信号传给所述火灾自动排烟装置的控制单元，控制单元通过控制线路连接紧急电源和主电源，控制单元上配置声光报警器，
上述排烟管道、排烟风机、防护罩、布幔筒、抽绳、防火箱体、火灾探测器的外露面均采用不会受高温烟流影响，并且在火场中不会造成人员危害或助长火势的防火不燃烧材料或者难燃材料制成,
所述火灾自动排烟装置具有排烟状态和监视状态两个工作状态：
监视状态时，火灾探测器开启监测，控制单元启动主电源对电机供电、滚轮将抽绳绕紧，将布幔筒下端上提，布幔筒收捲成圈形紧贴在天花板上；
排烟状态时，所述大空间建筑内的某个位置或者某几个位置出现着火点，着火点附近的火灾探测器向消防报警主机发出火灾报警信号，反馈着火点的位置，消防报警主机将火警信号发送给控制单元，控制单元启动声光报警器发出警报，同时启动着火点附近的布幔筒对应的主电源或者紧急电源对电机供电、滚轮放线，将布幔筒下端下放至烟气聚集区高度，布幔筒呈锥形筒状，排烟风机启动，将烟雾通过布幔筒、排烟管道和防护罩强制排出所述大空间建筑外部。
本装置安装在大空间建筑的顶部，当发生火灾时，控制单元接收消防报警主机的报警信号后，控制单元控制电机、驱动滚轮将着火点附近的布幔筒下降至烟气聚集层，然后启动排烟风机实施强制排烟。着火情况不同时，烟气聚集层的高度可能不尽相同，因此布幔筒下降高度是可调的，由控制单元通过报警信号智能判断烟气聚集层高度，从而控制抽绳的放绳长度，使布幔筒下端开口正好位于烟气聚集层中。
防火箱体通过顶部的螺栓固定在排烟管道周围的天花板上，电机、滚轮、紧急电源和供电线路安装在防火箱体内，防止被高温烟流灼烧损坏。
抽绳对称布置，一般为2～4根，多根抽绳同步收捲或者下放布幔筒，从而使布幔筒整体处于被捲收或者下放的状态，避免布幔筒的收放不均匀。抽绳在水平面上的投影与布幔筒的径向重合，是最为省力、并且易于抽放的布置结构。
电机上配置了两路电源，是考虑到火灾发生时，大空间建筑内的主电源随时可能被切断，主电源切断后紧急电源启动为电机供电，从而将布幔筒固定在合适的高度位置。
防护罩的结构类似于烟囱，其顶部带有一个锥形的盖帽，盖帽通过间隔布置的立式支撑柱安装在筒形罩体上，烟气可以从支撑柱之间的空隙排出，同时又能防止外部的雨水、污物等通过排烟管道进入大空间建筑造成污染，从而对裸露在屋顶上的排烟管道口起到保护作用。
进一步的，为了保证较好的强制排烟效果，所述排烟管道与大空间建筑的配置比例为：每500m2的建筑面积配置一个排烟管道，排烟管道的直径为1.5m，排烟管道的排烟量根据以下规范进行推算：
根据《高层民用建筑设计防火规范(50045-95)》8.4.1.3条规定,“不具备自然排烟条件或净空高度超过12m的中庭,应设置机械排烟设施。”中庭排烟量的计算,按《高规》8.4.2.3条规定,“中庭体积小于或等于17000m3时,其排烟量按其体积的6次/h换气计算；中庭体积大于17000m3时,其排烟量按其体积的4次/h换气计算，但最小排烟量不应小于l02000m3/h”。
再进一步，布幔筒下放后呈圆锥筒形、椭圆锥筒形或棱锥筒形。为扩大整个排烟管路的进烟口口径，布幔筒锥面与水平面的夹角α锥度越小越好，同时为了兼顾布幔筒的下放高度，α的取值范围一般为30°～85°。
再进一步，所述布幔筒为玻璃纤维布布幔筒，其双面表层上覆盖聚氨基甲乙酯涂层。玻璃纤维布质地柔软，并且重量轻，易于收捲，同时又能耐高温，是制造布幔筒的理想材料，聚氨基甲酸乙酯具备低热传导率，优异的相对于温度变化的稳定性，耐火性。
此外，布幔筒也可以选用具有类似性状的其它材料制成。
再进一步，防火箱体的侧壁为厚度2mm以上的镀锌钢板，所述抽绳为钢丝绳，坚固耐用，防火防烟，并且成本较为低廉。
再进一步，所述紧急电源上配置外露LED信号灯及蜂鸣警铃，便宜观察了解紧急电源的工作情况及剩余电量。
再进一步，报警信号线路和控制路线为有线防火线路或者无线线路，防止高温烟流灼烧损坏。
本发明的有益效果在于：
1、能够很好的针对大空间建筑内的烟气聚集，无法有效排烟的情况进行强制排烟，大大提高了排烟效果，有利于火灾中早期烟气的控制；
2、能够有效减慢烟气扩散的速度，控制火场烟雾迅速蔓延；
3、布幔筒平时不占用大空间建筑的内部空间，需要时才迅速下放使用，结构简单，可靠性好，便于在大空间建筑上的推广运用。
附图说明
图1为监视状态时本装置的正视示意图
图2为排烟状态时本装置的正视示意图
图3为本装置的线路连接原理图
图1～2中：1为排烟管道，2为天花板，3为排烟风机，4为防护罩，5为布幔筒，6为抽绳，7为电机，8为滚轮，9为防火箱体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
在大空间建筑的顶部天花板2上间隔开设若干个立式的排烟管道1，排烟管道1内同轴安装排烟风机3，排烟管道1的上端外露在所述大空间建筑的屋顶上，其上方覆盖一个烟囱形的防护罩4，下端外露在天花板2上。
在排烟管道1下方沿周向配置一圈柔性布幔筒5，布幔筒5上、下两端均为开口端，且上端直径小于下端直径，其上端固定安装在天花板2上，布幔筒5为玻璃纤维布布幔筒，其双面表层上覆盖聚氨基甲乙酯涂层。
布幔筒5上对称配置了两根抽绳6，抽绳6下端固定在布幔筒5下端，上端绕紧在由电机7驱动的滚轮8上，抽绳6在水平面上的投影与布幔筒5的径向重合。
电机7和滚轮8固定在排烟管道1下端外侧的天花板2上，电机7上配置两路电源，一路为所述大空间建筑的主电源，一路为紧急电源，电机7、滚轮8、紧急电源和供电线路安装在密封的防火箱体9内，紧急电源上配置外露的LED信号灯及警铃，抽绳6从防火箱体9中活动穿出。其中，防火箱体9的侧壁为厚度2mm以上的镀锌钢板，抽绳6为钢丝绳。
在所述大空间建筑内配置若干火灾探测器，火灾探测器通过报警信号线路连接消防控制中心内的消防报警主机，消防报警主机将信号传输给所述火灾自动排烟装置的控制单元，控制单元通过控制线路连接紧急电源和主电源，控制单元上配置声光报警器，报警信号线路和控制线路为有线防火线路或者无线线路，如图3所示。
排烟管道1、排烟风机3、防护罩4、布幔筒5、抽绳6、防火箱体9、火灾探测器的外露面均采用不会受高温烟流影响，并且在火场中不会造成人员危害或助长火势的防火不燃烧材料或者难燃材料制成。
所述火灾自动排烟装置包括排烟状态和监视状态两个工作状态：
如图1所示，监视状态时，火灾探测器开启监测，控制单元启动主电源对电机7供电、滚轮8将抽绳6绕紧，将布幔筒5下端上提，布幔筒5收捲成圈形紧贴在天花板2上；
如图2所示，排烟状态时，所述大空间建筑内的某个位置或者某几个位置出现着火点，着火点附近的火灾探测器向消防报警主机发出火灾报警信号，反馈着火点的位置，消防报警主机传输火警信息给控制单元，控制单元启动声光报警器发出警报，同时优先启动着火点附近的布幔筒5对应的主电源对电机7供电，如果主电源此时已被切断，则控制单元启动紧急电源对电机7供电，滚轮8放线，将布幔筒5下端下放至着火点上方的烟气聚集层处，布幔筒5呈圆锥形筒状，布幔筒锥面与水平面的夹角α的最大角度为85°，排烟风机3启动，将烟雾通过布幔筒5、排烟管道1和防护罩4强制排出所述大空间建筑外部。

Claims (8)

1.一种大空间建筑的火灾自动排烟装置，其特征在于：
在所述大空间建筑的顶部天花板(2)上间隔开设若干个立式的排烟管道(1)，排烟管道(1)内同轴安装排烟风机(3)，排烟管道(1)的上端外露在所述大空间建筑的屋顶上，其上方覆盖一个烟囱形的防护罩(4)，下端外露在天花板(2)上，
在排烟管道(1)下方沿周向配置一圈柔性布幔筒(5)，布幔筒(5)上、下两端均为开口端，且上端直径小于下端直径，其上端固定安装在天花板(2)上，
布幔筒(5)上对称配置若干根抽绳(6)，抽绳(6)下端固定在布幔筒(5)下端，上端绕紧在由电机(7)驱动的滚轮(8)上，抽绳(6)在水平面上的投影与布幔筒(5)的径向重合，
电机(7)和滚轮(8)固定在排烟管道(1)下端外侧的天花板(2)上，电机(7)上配置两路电源，一路为所述大空间建筑的主电源，一路为紧急电源，电机(7)、滚轮(8)、紧急电源和供电线路安装在密封的防火箱体(9)内，抽绳(6)从防火箱体(9)中活动穿出，
在所述大空间建筑内配置若干火灾探测器，
火灾探测器通过报警信号线路连接消防控制中心内的消防报警主机，消防报警主机将信号传给所述火灾自动排烟装置的控制单元，控制单元通过控制线路连接紧急电源和主电源，控制单元上配置声光报警器，
上述排烟管道(1)、排烟风机(3)、防护罩(4)、布幔筒(5)、抽绳(6)、防火箱体(9)、火灾探测器的外露面均采用不会受高温烟气影响，并且在火场中不会造成人员危害或助长火势的防火不燃烧材料或者难燃材料制成，
所述火灾自动排烟装置具有排烟状态和监视状态两个工作状态：
监视状态时，火灾探测器开启监测，控制单元启动主电源对电机(7)供电、滚轮(8)将抽绳(6)绕紧，将布幔筒(5)下端上提，布幔筒(5)收捲成圈形紧贴在天花板(2)上；
排烟状态时，所述大空间建筑内的某个位置或者某几个位置出现着火点，着火点附近的火灾探测器通过消防报警主机向控制单元发出火灾报警信号，反馈着火点的位置及烟气聚集层高度，控制单元启动声光报警器发出警报，同时启动着火点附近的布幔筒(5)对应的主电源或者紧急电源对电机(7)供电、滚轮(8)放线，将布幔筒(5)下端下放至着火点上方的烟气聚集层处，布幔筒(5)呈锥形筒状，排烟风机(3)启动，将烟雾通过布幔筒(5)、排烟管道(1)和防护罩(4)强制排出至所述大空间建筑外部。
2.根据权利要求1所述的大空间建筑的火灾自动排烟装置，其特征在于：所述排烟管道(1)与大空间建筑的配置比例为：每500m2的建筑面积配置一个排烟管道(1)，排烟管道(1)的直径为1.5m。
3.根据权利要求1所述的大空间建筑的火灾自动排烟装置，其特征在于：所述抽绳(6)为2～4根。
4.根据权利要求1所述的大空间建筑的火灾自动排烟装置，其特征在于：所述布幔筒(5)下放后呈圆锥筒形、椭圆锥筒形或棱锥筒形，布幔筒锥面与水平面的夹角α为30°～85°。
5.根据权利要求1所述的大空间建筑的火灾自动排烟装置，其特征在于：所述布幔筒(5)为玻璃纤维布布幔筒，其双面表层上覆盖聚氨基甲乙酯涂层。
6.根据权利要求1所述的大空间建筑的火灾自动排烟装置，其特征在于：所述防火箱体(9)的侧壁为厚度2mm以上的镀锌钢板，所述抽绳(6)为钢丝绳。
7.根据权利要求1所述的大空间建筑的火灾自动排烟装置，其特征在于：所述紧急电源上配置外露的LED信号灯及警铃。
8.根据权利要求1所述的大空间建筑的火灾自动排烟装置，其特征在于：所述报警信号线路和控制线路为有线防火线路或者无线线路。
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