本發(fā)明涉及的是一種高層建筑火災(zāi)防排煙方法，特別是一種高層建筑的水幕防煙方法及其水幕防煙系統(tǒng)。該方法是將水幕系統(tǒng)設(shè)置于高層建筑疏散樓梯間前室與通道門處，防止煙氣進(jìn)入疏散樓梯間，以保護(hù)人員安全疏散。其屬于高層建筑通風(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(guò)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(guò)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(kāi)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(kāi)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(kāi)，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(wú)動(dòng)力空氣幕需層頂風(fēng)機(jī)提供動(dòng)力源，通過(guò)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：是由高壓水幕噴頭、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(lái)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(guò)開(kāi)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(guò)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)水幕防煙方法尚屬空白。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于針對(duì)上述不足之處提供一種高層建筑的水幕防煙方法及其水幕防煙系統(tǒng)，是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，不占有效建筑空間，人員安全疏散的高層建筑水幕防煙方法。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。研制一種高層建筑水幕防煙系統(tǒng)，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(guò)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。

一種高層建筑的水幕防煙方法及其水幕防煙系統(tǒng)是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種高層建筑的水幕防煙系統(tǒng)包括消防進(jìn)水管、壓力表、過(guò)濾器、流量控制閥、穩(wěn)流裝置、流量分配裝置、均流裝置、導(dǎo)流裝置、水幕水箱、樓板、型鋼支架、門套和連續(xù)水幕。

由消防進(jìn)水管連接壓力表、過(guò)濾器以及流量調(diào)節(jié)閥后接流量分配裝置、均流裝置后進(jìn)入水幕儲(chǔ)水裝置。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)置有穩(wěn)流裝置、導(dǎo)流裝置，使水流形成連續(xù)水幕。

所述的流量分配裝置包括漸縮式、均衡式、漸擴(kuò)式。所述的流量分配裝置中漸縮式是由圓形三通分別與兩個(gè)漸縮圓管相連接組成，具有分配水管水流量，減少水的流動(dòng)阻力，增大水在均流裝置出口平均流速的作用。所述的均衡式是由圓形三通分別與兩個(gè)直管段相連構(gòu)成平衡管式出流，具有分配水管水流量，減少水的流動(dòng)阻力的作用。所述的漸擴(kuò)式是由圓形三通分別與兩個(gè)漸擴(kuò)圓管相連接組成，具有分配水管水流量，減少水的流動(dòng)阻力，減少水在均流裝置出口平均流速的作用。

所述的均流裝置包括單排圓孔式、雙排圓孔式或單排條形孔式。

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，單排圓孔式是在圓形管上均勻布置一定數(shù)量的圓形出水孔，孔徑從中間向兩端逐漸增大；其作用是保持每個(gè)出水口的流量及速度均勻；雙排圓孔式。是在圓管上下布置如式的圓孔，使得均流裝置能形成雙層均勻出流；單排條形孔式是在圓形管上布置一個(gè)從中間向兩端減擴(kuò)的條形出水口，為保持從中間至兩端出水壓力相同，實(shí)現(xiàn)均勻出水。

所述的水幕可為單層單側(cè)，雙層單側(cè)，雙層雙側(cè)：?jiǎn)螌訂蝹?cè)是在門套單側(cè)布置水幕系統(tǒng)。流向流量分配裝置的水管布置在門套內(nèi)，水幕單層出流；雙層單側(cè)是將另一單層單側(cè)水幕水箱對(duì)稱布置，且兩層出流，且雙層水幕均布置與門套外側(cè)；雙層雙側(cè)水幕是將另一類似于的單層水幕對(duì)稱布置在門套兩層，流向流量分配裝置的兩根水管均布置在門套內(nèi)。

所述的穏流裝置是在水幕水箱中間布置高度小于水幕水箱后壁，大于水幕水箱前沿的固體擋板，擋板邊緣均采用密封膠與儲(chǔ)水箱密封，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)流裝置包括弧形導(dǎo)流、斜角導(dǎo)流，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。

一種高層建筑的水幕防煙方法如下：

火災(zāi)發(fā)生時(shí)，水流從消防進(jìn)水管經(jīng)壓力表、過(guò)濾器、流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)入流量分配裝置以及均流裝置后進(jìn)入水幕水箱，繼而經(jīng)過(guò)水幕水箱中的穩(wěn)流裝置、導(dǎo)流裝置后形成一道連續(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。

該水幕防煙方法可由高層建筑高位水箱或循環(huán)水提供水幕系統(tǒng)防煙所需要的水量（約1.2-1.8m3/h），水通過(guò)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(guò)高位水箱的靜水壓頭或循環(huán)水系統(tǒng)的循環(huán)泵提供動(dòng)力，經(jīng)過(guò)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(guò)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(kāi)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(guò)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。

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)生防煙水幕裝置，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(shuō)明

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明

圖1為一種高層建筑的水幕防煙系統(tǒng)示意圖。

圖2為一種高層建筑的水幕防煙系統(tǒng)的流量分配裝置示意圖。

圖3為一種高層建筑的水幕防煙系統(tǒng)的均流裝置示意圖。

圖4為一種高層建筑的水幕防煙系統(tǒng)的導(dǎo)流裝置示意圖。

圖5為一種高層建筑的水幕防煙系統(tǒng)的水幕結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖1的標(biāo)號(hào)表示：（1）消防進(jìn)水管，（2）壓力表，（3）過(guò)濾器，（4）流量控制閥，（5）穩(wěn)流裝置，（6）流量分配裝置，（7）均流裝置，（8）導(dǎo)流裝置，（9）水幕水箱，（10）樓板，（11）型鋼支架，（12）門套，（13）連續(xù)水幕。

附圖2、3、4中的標(biāo)號(hào)表示：（6-1）漸縮式分流器，（6-3）均衡式分流器，（6-3）漸擴(kuò)式分流器，（7-1）單排圓形均流裝置，（7-2）雙排圓形均流裝置，（7-3）單排條形均流裝置，（8-1）弧形導(dǎo)流裝置（8-1a為正視圖，8-1b為俯視圖，8-1c為側(cè)視圖），（8-2）斜角導(dǎo)流裝置。

附圖5的標(biāo)號(hào)表示：（a-1-1）單層單側(cè)水幕剖面，（a-1-2）雙層單側(cè)水幕剖面，（a-1-3）雙層雙側(cè)水幕剖面。

具體實(shí)施方式

參照附圖1-5，一種高層建筑的水幕防煙系統(tǒng)包括消防進(jìn)水管（1）、壓力表（2）、過(guò)濾器（3）、流量控制閥（4）、穩(wěn)流裝置（5）、流量分配裝置（6）、均流裝置（7）、導(dǎo)流裝置（8）、水幕水箱（9）、樓板（10）、型鋼支架（11）、門套（12）和連續(xù)水幕（13）。

由消防進(jìn)水管（1）連接壓力表（2）、過(guò)濾器（3）以及流量調(diào)節(jié)閥（4）后接流量分配裝置（6），均流裝置（7）后進(jìn)入水幕儲(chǔ)水裝置（9）。水幕水箱（19）由型鋼支架（11）固定在樓板（10）與門套（12）之間。水幕水箱（9）內(nèi)設(shè)置有穩(wěn)流裝置（5）、導(dǎo)流裝置（8），使水流形成連續(xù)水幕（13）。所述的流量分配裝置（6）包括漸縮式（6-1）、均衡式（6-2）、漸擴(kuò)式（6-3）。所述的流量分配裝置（6）中漸縮式（6-1）是由圓形三通分別與兩個(gè)漸縮圓管相連接組成，具有分配水管水流量，減少水的流動(dòng)阻力，增大水在均流裝置（7）出口平均流速的作用。所述的均衡式（6-2）是由圓形三通分別與兩個(gè)直管段相連構(gòu)成平衡管式出流，具有分配水管水流量，減少水的流動(dòng)阻力的作用。所述的漸擴(kuò)式（6-3）是由圓形三通分別與兩個(gè)漸擴(kuò)圓管相連接組成，具有分配水管水流量，減少水的流動(dòng)阻力，減少水在均流裝置（7）出口平均流速的作用。所述的均流裝置（7）是由兩根接近于水箱一半長(zhǎng)度的圓管構(gòu)成，單排圓孔式（7-1）是在圓形管上均勻布置一定數(shù)量的圓形出水孔，孔徑從中間向兩端逐漸增大；其作用是保持每個(gè)出水口的流量及速度均勻；雙排圓孔式（7-2）。是在圓管上下布置如（7-1）式的圓孔，使得均流裝置（7）能形成雙層均勻出流；單排條形孔式（7-3）是在圓形管上布置一個(gè)從中間向兩端減擴(kuò)的條形出水口，為保持從中間至兩端出水壓力相同，實(shí)現(xiàn)均勻出水。

所述的水幕可為單層單側(cè)（a-1-1），雙層單側(cè)（a-1-2），雙層雙側(cè)（a-1-3）。單層單側(cè)（a-1-1）是在門套單側(cè)布置水幕系統(tǒng)。流向流量分配裝置的水管布置在門套內(nèi)，水幕單層出流；雙層單側(cè)（a-1-2）是將另一單層單側(cè)水幕水箱（9）對(duì)稱布置，且兩層出流，且雙層水幕均布置與門套外側(cè)；雙層雙側(cè)（a-1-3）水幕是將另一類似于（a-1-1）的單層水幕對(duì)稱布置在門套兩層，流向流量分配裝置的兩根水管均布置在門套內(nèi)。

所述的穩(wěn)流裝置（5）是在水幕水箱（9）中間布置高度小于水幕水箱（9）后壁，大于水幕水箱（9）前沿的固體擋板，擋板邊緣均采用密封膠與儲(chǔ)水箱密封，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（8）包括弧形導(dǎo)流（8-1）、斜角導(dǎo)流（8-2）。是在水幕水箱（9）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（9）出口前均勻設(shè)置寬度為水幕水箱（9）寬度1/6,高度低于水幕水箱（9）導(dǎo)流面1cm的垂直隔板，用于疏導(dǎo)水流。（如圖4所示）所述的水幕水源來(lái)源于可為消防高位水箱或其他消防儲(chǔ)水設(shè)備。

樓梯間的上層樓板（10）與門套（12）之間設(shè)置的連續(xù)水幕（13），水幕水箱（9）用型鋼支架（11）固定于樓板（10）與門套（12）處，可為單層單側(cè)式（a-1-1），雙層單側(cè)式（a-1-2），雙層雙側(cè)式（a-3-3）從而形成的水幕（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（9）中的水是通過(guò)流量分配裝置（6）連接均流裝置（7），并在水幕水箱（9）內(nèi)設(shè)置穩(wěn)流裝置（5）與導(dǎo)流裝置（8）達(dá)到均勻穩(wěn)定后形成的水幕（水墻、水簾、水面體）。其中流量分配裝置（6）可為漸縮式（6-1），均衡式（6-2），漸擴(kuò)式（6-3）等；均流裝置（7）可為單排圓孔（7-1），雙排圓孔（7-2），單排條形孔（7-3）等形式；導(dǎo)流裝置（8）可為弧形導(dǎo)流（8-1）、斜角導(dǎo)流（8-2）等。

一種高層建筑的水幕防煙方法如下：

火災(zāi)發(fā)生時(shí)，水流從消防進(jìn)水管（1）經(jīng)壓力表（2），過(guò)濾器（3），流量調(diào)節(jié)閥（4）進(jìn)入流量分配裝置（6），流量分配裝置（6）以及均流裝置（7）后進(jìn)入水幕水箱（9），繼而經(jīng)過(guò)水幕水箱中的穩(wěn)流裝置（5），導(dǎo)流裝置（8）后形成一道連續(xù)水幕（13）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的水幕防煙方法，該水幕防煙方法由高層建筑高位水箱或循環(huán)水提供水幕系統(tǒng)防煙所需要的水量為1.2-1.8m3/h。

所述的一種高層建筑的水幕防煙方法，在水幕出口處形成一道厚度約為0.5~2mm的水幕簾。