一种建筑用防火型钢结构的制作方法

本实用新型属于建筑用钢结构领域，具体涉及一种建筑用防火型钢结构。

背景技术：

钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。

然而钢结构的防火耐高温性能不佳，常用的钢结构通常只是在 钢结构的表面涂一层防火涂料，在火灾中，所述防火涂料只能延缓升温，钢结构容易受到破坏，从而对建筑主体造成不可修复的破坏。因此钢结构的防火性能至关重要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种建筑用防火型钢结构，主要包括内层钢、外层钢、相变储热材料、注液层；本实用新型可以通过注液层及时对内层钢、外层钢进行降温；所述相变储热材料有效存储内层钢的受热温度，从而有效保护内层钢不被破坏；本实用新型可以实现快速降温并通过相变储热材料提高了耐热性能，具有较好的应用前景。

本实用新型主要通过以下技术方案实现：一种建筑用防火型钢结构，包括内层钢、外层钢、相变储热材料、注液层；所述内层钢固定在外层钢内部，且内层钢与外层钢之间为中空结构；所述内层钢的内部填充有相变储热材料；所述内层钢与外层钢之间设置有降温用的注液层，所述注液层的进液口设置在外层钢的底部，且注液层的出液口设置在外层钢的顶部。

所述内层钢通过若干个上下平行对应设置的连接杆固定连接外层钢，所述注液层设置在相邻的连接杆之间。

所述注液层用于降低内层钢和外层钢的温度，所述注液层内注入有吸热液体，所述液体从注液层的底部输入，并从注液层的顶部流出，实现液体与内层钢、外层钢充分接触，快速降温。所述注液层可以设置为注液柱，所述内层钢与外层钢之间设置有若干个注液柱，且注液柱贴近内层钢、外层钢设置，实现快速降温。

所述注液层包括内层注液层、连通管和外层注液层；所述内层注液层套设在内层钢的外侧，所述外层注液层套设在外层钢的内部，且内层注液层通过连通管与外层注液层连接；所述进液口设置在内层注液层的底部，所述出液口设置在外层注液层的顶部。所述注液层中的液体首先从内层注液层的底部输入，所述液体首先充满内层注液层，所述液体通过连通管注入外层注液层，所述连通管将液体从外层注液层的底部注入，所述液体从外层注液层的顶部流出。所述注液层实现了充分保护内层钢，然后快速降温外层钢，随着液体的循环流动将外层钢的热量带出，从而达到降温的效果。

所述相变储热材料为水合无机盐/水泥复合相变储热材料、石蜡/石墨复合相变储热材料、无机盐/陶瓷基复合相变储热材料、无机盐/金属基复合相变储热材料中的任意一种。

所述相变储热材料吸收内层钢的热量并将该热量存储在材料中，所述相变储热材料将吸收的热量通过相变的方式存储起来，当内层钢的温度降低时，所述相变储热材料会通过相变的方式将热量释放出来，从而可以调节室内的温度。所述相变储热材料一方面可以吸收内层钢的热量延长内层钢的使用寿命，另一方面可以调节室内的温度。

相变储热利用材料的相变潜热来实现能量的储存和利用，是缓解能量供求双方在时间、强度及地点上不匹配的有效方式。相变储热技术的核心是相变材料(Phase Change Materials, PCMs)，又称潜热储能材料，是在相变过程中可吸收或释放能量的储热材料，其吸收或释放的热量称为相变焓或焓变。相变过程的发生仅取决于温度，可广泛应用于热量储存和温度控制领域。相变储热材料蓄热密度高、蓄热装置结构紧凑，且吸放热过程近似等温、易运行控制和管理，因而较受关注。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，还包括智能感应装置，所述智能感应装置包括控制器和与控制器电性连接的烟雾报警器、温度传感器、声光报警器；所述烟雾报警器和温度传感器分别设置在外层钢的外侧，所述声光报警器设置在建筑内部。所述烟雾报警器可以监测室内烟雾浓度，从而判断是否发生了火灾；所述温度传感器用于检测外层钢的温度，从而实现感应温度变化；所述声光报警器通过声音和闪光报警，提醒人们注意危险。

本实用新型在使用过程中，当烟雾传感器检测到烟雾浓度到达预设的阈值时，则控制器启动声光报警器进行报警；当温度传感器检测到室内温度达到预设的阈值时，则控制器启动输液装置，所述注液层开始注入液体，对内层钢和外层钢进行降温，同时控制器启动声光报警器进行报警。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，所述外层钢的外部涂覆有阻燃的耐火层。所述耐火层是为了延缓保护外层钢，所述内层钢也可以涂覆有耐火层；所述耐火层材料为现有技术且不是本实用新型的改进点，故不再赘述。

本实用新型的有益效果：

（1）所述内层钢固定设置在外层钢内，且内层钢与外层钢之间为中空结构，有效延缓了外层钢将热量传输给内层钢，延长了内层钢与外层钢的使用寿命；

（2）所述内层钢的内部填充有相变储热材料，所述内层钢与外层钢之间设置有注液层；所述注液层的进液口设置在外层钢的底部，且注液层的出液口设置在外层钢的顶部；所述相变储热材料可以吸收内层钢的热量，有效延缓内层钢的热破坏；所述注液层实现快速传输内层钢、外层钢的热量，快速降温；

（3）所述注液层包括内层注液层、连通管和外层注液层；所述内层注液层套设在内层钢的外侧，所述外层注液层套设在外层钢的内部，且内层注液层通过连通管与外层注液层连接；所述进液口设置在内层注液层的底部，所述出液口设置在外层注液层的顶部；充分利用液体的吸热作用，将内层钢、外层钢的热量传输出去，从而实现快速降温；

（4）所述相变储热材料为水合无机盐/水泥复合相变储热材料、石蜡/石墨复合相变储热材料、无机盐/陶瓷基复合相变储热材料、无机盐/金属基复合相变储热材料中的任意一种；所述相变储热材料具有较好的吸收储热的作用，从而有效延长了内层钢的使用寿命；

（5）还包括智能感应装置，所述智能感应装置包括控制器和与控制器电性连接的烟雾报警器、温度传感器、声光报警器；所述烟雾报警器和温度传感器分别设置在外层钢的外侧，所述声光报警器设置在建筑内部；实现了智能监控室内环境，从而有效避免事故的发生。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型的原理框图；

图4为实施例3的剖面图；

图5为图3的的俯视图。

其中：1-内层钢、2-外层钢、3-连接杆、4-相变储热材料、5-注液层、501-内层注液层、502-连通管、503-外层注液层、6-出液口、7-进液口。

具体实施方式

实施例1：

一种建筑用防火型钢结构，包括从内到外依次设置的内层钢1和外层钢2，如图1、图2所示，所述内层钢1通过连接杆3固定连接外层钢2，所述内层钢1与外层钢2之间为中空结构；所述内层钢1与外层钢2之间设置有注液层5，所述注液层5通过固定柱分别连接内层钢1、外层钢2，所述注液层5通过固定柱设置在内层钢1与外层钢2之间，且所述注液层5设置在连接杆3之间；所述注液层5的进液口7设置在外层钢2的底部，苏搜注液层5的出液口6设置在外层钢2的顶部；所述注液层5内通入冷却用液体；所述内层钢1的内部填充有相变储热材料4。

所述相变储热材料4为现有技术且不是本实用新型的改进点，故不再赘述。所述注液层5通过输水装置注入冷却用液体，所述输水装置为现有技术且不是本实用新型的改进点，故不再赘述。

本实用新型在使用过程中，所述内层钢1内填充的相变储热材料4吸收内层钢1的热量，并通过相变的方式储存吸收的热量，从而达到降低内层钢1温度的效果；所述相变储热材料4一方面可以延缓内层钢1温度上升；另一方面可以调节室内的温度，当内层钢1温度降低到一定程度时，所述相变储热材料4会释放热量，从而调节室内温度；所述注液层5通过输水装置注入冷却用液体，所述冷却用液体与内层钢1、外层钢2充分热交换将热量带出，从而达到迅速降温内层钢1、外层钢2，实现保护内层钢1、外层钢2不被热破坏，具有较好的应用前景。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上进一步优化，所述包括智能感应装置，如图3所示，所述智能感应装置包括控制器和烟雾报警器、温度传感器、声光报警器；所述烟雾报警器和温度传感器分别设置在外层钢2的外侧，所述声光报警器设置在建筑内部；所述控制器分别电性连接烟雾报警器、温度传感器、声光报警器和输水装置。

本实用新型在使用过程中，当烟雾报警器检测到环境中烟雾浓度达到设定阈值时，则控制器启动输水装置和声光报警器；当温度传感器检测到环境中温度达到设定阈值时，则控制器启动输水装置和声光报警器；所述输水装置将冷饮用液体输入到注液层5，所述声光报警器用于提醒人们事故的发生；所述注液层5有效降低内层钢1、外层钢2的温度，实现保护内层钢1、外层钢2不被热破坏，具有较好的应用前景。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例是在实施例1或2的基础上进一步优化，如图4、图5所示，所述注液层5包括内层注液层501、连通管502、外层注液层503，所述内层注液层501紧靠内层钢1的外侧设置，所述外层注液层503紧靠外层钢2的内侧设置，所述内层注液层501通过连通管502与外层注液层503连接；所述进液口7设置在内层注液层501的底端，所述出液口6设置在外层注液层503的顶部。

本实用新型在使用过程中，所述注液层5直接接触内层钢1、外层钢2的侧壁，提高了热交换的效率，从而显著降低内层钢1、外层钢2的温度，实现保护内层钢1、外层钢2不被热破坏，具有较好的应用前景。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。