间断式高层建筑外墙自动监测及消防灭火系统的制作方法

本申请涉及建筑安全技术领域，特别是消防安全领域，更具体地说，涉及一种间断式高层建筑外侧墙体自动检测及灭火系统。

背景技术：

近些年来，我国经济飞速发展及用地紧张，建筑高层化，纵向化成为必然趋势，但目前绝大多数高层建筑消防灭火只存在于室内，一旦发生火灾，室内配备的灭火设备灭火能力有限。高层建筑一旦着火，与普通建筑火灾有着不同的规律和特点。高层建筑高度高，规模大，生活设施齐全，可燃物多，发生火灾时，火势蔓延快，扑救、疏散困难，往往造成巨大损失。根据中华人民共和国国家标准《建筑设计防火规范》gb50016-2014规定，高层建筑是建筑高度大于27m的住宅建筑和其他建筑高度大于24m的非单层建筑。

根据常识可知，火势容易往氧气充足的地方绵延，很容易烧到墙外，目前绝大多数建筑外墙都没有配备专门的防火灭火设备，一般建筑外墙都有保温材料，这些材料一旦燃火，火势很容易蔓延到建筑的其它区域，而消防队员要一定时间才能到现场，往往越是高层建筑，消防队员灭火难度越大，因此，有效地自动的阻火和灭火显得尤为重要。

中国专利201420711812.2于2015年04月22日公开了一种仿古柱枋自动喷淋灭火构造，置于古建筑或者仿古建筑中用于熄灭室内着火，由感应器系统，供水网系及喷淋头组成。与消防水桩相连的配水干管竖向置于建筑物柱体内，与配水干管相连的配水支管横向设置在建筑物枋内，配水支管上的喷淋头伸出枋体指向建筑物室内空间。该方法只能满足古建筑或者仿古建筑使用，使用领域有限。

中国专利201620325896.5于2016年09月7日公开了一种高层建筑的外墙消防装置。采用的技术方案为，包括消防喷头，所述多个消防喷头安装在一移动平台上，移动平台下部安装有移动机器人，外墙外表竖向设有移动导轨，移动机器人运动安装在移动导轨，移动平台连接有喷淋供水软管，喷淋供水软管连接带压水源；消防喷头内置有喷淋控制阀，带压水源管路设置供水电动蝶阀。该方法需要采用额外的移动机器人，设计繁琐，成本较高。

中国专利201320499775.9于2014年02月19日公开了用于高层建筑施工外脚手架的消防喷淋装置，建筑物上固定在竖向的主消防管道，主消防管道与横向设置的横消防管道连通，主消防管道下端与供水源连通，横消防管道伸入到脚手架结构内，横消防管道外端且靠近安全网处沿水平方向设有喷淋管道，喷淋管道固定在脚手架上，喷淋管道上设有喷淋孔，横消防管道上设有阀门；横消防管道上的阀门为电磁阀或手动蝶阀；喷淋管道通过三通接头与横消防管道连接，横消防管道通过接头与主消防管道连接；主消防管道下端与消防水管连接，或者通过管道与水箱内的水泵输出端连接。该装置只能临时使用，用于高层建筑施工外脚手架，当脚手架拆除后消防效果不好。基于以上原因，本发明因此而来。

技术实现要素：

本申请旨在提供一种间断式高层建筑外墙自动灭火系统，以解决现有技术中的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种间断式高层建筑外墙自动灭火系统，其特征在于所述系统包括：

若干个火灾检测装置，分布在建筑物外墙上，形成火灾检测网络；用于检测间断式高层建筑外墙处的火灾情形，并将获取的信息发送给控制装置；

控制装置，用于根据火灾检测装置的火灾信息获取间断式高层建筑外墙的火灾位点位置，按照预设程序自动控制供水装置储水作业以及自动控制灭火装置灭火作业；

若干个灭火装置，设置在建筑物外墙上，每个灭火装置包括与消防管道控制连通的水幕式消防喷头和雨淋式消防喷头；

供水装置，通过消防管道与每个灭火装置控制连通，用于向灭火装置提供水；所述消防管道上通过控制装置控制消防管道的启闭。

优选的技术方案是：所述供水装置包括设置在建筑物楼顶的临时储水箱和设置建筑物外侧的非临时储水设备，所述非临时储水设备通过控制装置控制的供水管道与临时储水箱连通，控制临时储水箱的供水；所述临时储水箱通过消防管道与各个灭火装置控制连通；所述非临时储水设备选自室内蓄水池、地下室蓄水池、室内游泳池或者水景水池或者地面消防用水池。

优选的技术方案是：所述非临时储水设备选自室内蓄水池、地下室蓄水池、室内游泳池或者水景水池或者地面消防用水池。

优选的技术方案是：所述供水管道上设置消防增压水泵，控制装置通过控制消防增压水泵将非临时储水设备中的水传输到临时储水箱内；

所述消防管道上设置若干个消防水泵，控制装置通过控制消防水泵将临时储水箱内的水输送到各个灭火装置。

优选的技术方案是：所述临时储水箱的储水容量满足消防水泵满功率工作情况下10分钟的用水量；非临时储水设备的储水容量满足消防增压水泵满功率工作情况下1小时的用水量。

优选的技术方案是：所述消防管道包括消防主管路和分布在建筑物各个楼层外墙局部区域的分支管路，所述消防主管路从建筑物楼顶竖直向下铺陈，且与分支管路连通；每个分支管路上设置控制装置控制的电磁阀控制分支管路的进出水。

优选的技术方案是：所述火灾检测装置包括位于建筑外窗上边缘的温度传感器和建筑外墙楼层间的温度传感器；所述温度传感器的火灾温度阈值为68℃，当温度传感器采集的温度大于等于68℃时，则控制装置启动电磁阀开启分支管路的贯通，并开启消防增压水泵，控制非临时储水设备向临时储水箱输送储水。

优选的技术方案是：所述温度传感器和电磁阀均以绝热材料包裹，且封装设置在建筑外墙墙体内。

优选的技术方案是：所述灭火装置包括设置在建筑外窗上边缘与分支管路控制连通的水幕式消防喷头和设置在楼层间建筑外墙上与分支管路控制连通的雨淋式消防喷头，所述水幕式消防喷头包括与分支管路连通的水幕管道，所述水幕管道底部沿管道开设有条形槽；所述雨淋式消防喷头包括若干个雨淋管道，所述雨淋管道底部上开设有若干个通孔，且雨淋管道内设置有若干个转子。

优选的技术方案是：所述水幕式消防喷头和雨淋式消防喷头由分支管路上同一个电磁阀控制。

优选的技术方案是：所述控制装置分别与消防增压水泵、消防水泵、电磁阀、火灾检测装置电连接，当火灾检测装置向控制装置传输火灾信号时，控制装置根据预设条件识别火灾位置后，开始启动消防增压水泵，从非临时储水设备向临时储水箱内输送水；然后开启与发生火灾区域相邻的上、左和右区域的电磁阀，最后开启消防水泵。

本发明提供一种间断式高层建筑外墙自动灭火系统，主要包括供水装置、火灾检测装置，灭火装置和控制装置，实现了高层建筑某区域着火引起建筑外墙着火或者建筑外墙直接着火情况下，有效地阻火、冷却、隔离和灭火的作用，避免火势蔓延，减小损失。

采用上述方案后，本发明与现有技术相比较具有以下突出的优点和效果：

本发明灭火装置由建筑物外窗上边缘的水幕式消防喷头和楼层间雨淋式消防喷头组成，其中，水幕式喷头主要起到防火隔断的作用，阻止屋内火势蔓延到外墙或者阻止外墙的火势蔓延到屋内；雨淋式消防喷头，雨淋式喷水主要水滴较大，水量较大，能有效的冷却和灭除建筑外墙火势。因此，灭火装置既有自动灭火的功能，又具有自动阻火消防功能。

本发明供水装置包括两个水池，建筑屋顶的消防水池和建筑附近较大的蓄水池(可设在室内地下室、者室内游泳池或者水景水池兼用)，其中建筑屋顶的消防水池能满足消防水泵满功率工作情况下10分钟的用水量，建筑物旁边较大的蓄水池能满足消防水泵满功率工作情况下1小时的用水量，发生火灾时，较大的蓄水池给屋顶的消防水池供水。本发明的供水装置是竖直区域智能供水，通过控制装置的监测、自动启动消防增压水泵进行供水。供水装置采用竖直分区供水，不同楼层的同一水平区域的房间由同一竖直消防管道供水。

火灾检测装置主要由位于建筑外窗上边缘的温度传感器和建筑外墙楼层间的温度传感器组成(一般采用热电偶传感器)，当温度传感器检测到温度大于等于68℃时，启动相应区域的电磁阀同时把火灾信号传到大楼的消防自动控制装置。控制装置根据火灾检测装置的位置对火灾检测装置周边的消防灭火进行布控。如控制装置首先启动对应的竖向供水区域的消防泵，然后启动与发生火灾区域相邻的上、左和右区域的电磁阀，同时启动左和右区域的消防泵，保证供水，进一步启动建筑物附近的较大水池的消防水泵，往楼顶的消防水池供水，保证楼顶消防水池有充足的水。

本发明控制装置控制电磁阀的启动顺序为根据温度传感器传回的发生位置，先开启对应建筑外窗上边缘的水幕式消防喷头，这样可以有效的组织屋内火势蔓延到建筑物外墙，引起墙体保温材料着火，由于一组阻火灭火装置的水幕式消防喷头和雨淋式消防喷头由同一个电磁阀控制，所以也同时启动楼层间雨淋式消防喷头。

开启发与生火灾区域相邻的上、左和右区域的电磁阀，主要是阻止火势的蔓延和灭火的作用，如开启相邻区域外窗上边缘的水幕式消防喷头，可以有效的阻止火势绵延到相邻房间内，开启相邻楼层间雨淋式消防喷头，可以有效的扑灭建筑外墙的保温材料上的火势。

所有的电磁阀都位于墙体里，同时用绝热材料包裹，以免发生火灾时，电磁阀因高温发生故障，同时，温度传感器也要选择能耐高温的传感器。竖向供水的竖向供水管道，可以利用大楼竖向消防主管道上，以节约大楼的消防成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明间断式高层建筑外侧墙体自动灭火系统的架构示意图；

图2为本发明间断式高层建筑外侧墙体自动灭火系统进行自动检测及灭火的工作原理图。

图3为本发明间断式高层建筑外侧墙体自动灭火系统中的灭火装置结构示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个部件或者模块或特征与其他部件或者模块或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了部件或者模块在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的部件或者模块被倒置，则描述为“在其他部件或者模块或构造上方”或“在其他部件或者模块或构造之上”的部件或者模块之后将被定位为“在其他部件或者模块或构造下方”或“在其他部件或者模块或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该部件或者模块也可以其他不同方式定位（旋转90度或处于其他方位），并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

正如背景技术所介绍的，现有技术中高层建筑高度高，规模大，生活设施齐全，可燃物多，发生火灾时，火势蔓延快，扑救、疏散困难，往往造成巨大损失，现有技术中还没有成熟的消防灭火方案，本发明提供了一种间断式高层建筑外墙自动灭火系统，可在局部区域内控制火灾，提高居民的生命和财产安全，为火灾救险赢得宝贵的时间。

本申请一种典型的实施方式中，提出了一种间断式高层建筑外墙自动灭火系统，包括：

若干个火灾检测装置，均匀分布在建筑物外墙上，形成火灾检测网络；用于检测间断式高层建筑外墙的火灾情形，获取间断式高层建筑外墙的火灾位点位置，并将获取的信息发送给控制装置；

控制装置，用于根据火灾检测装置的火灾信息和预设条件自动控制供水装置完成储水作业以及控制灭火装置作业；

供水装置，包括设置在建筑物楼顶的临时储水箱和设置建筑物外侧的非临时储水设备，所述非临时储水设备通过控制装置控制的供水管道与临时储水箱连通，控制临时储水箱的供水；所述临时储水箱通过消防管道与各个灭火装置控制连通；

若干个灭火装置，每个灭火装置与供水装置通过消防管道控制连通，所述消防管道上通过控制装置控制消防管道的启闭。

实施例

本实施例公开了一种间断式高层建筑外侧墙体自动检测及灭火系统，以体现由于高层建筑某区域着火引起建筑外墙着火或者建筑外墙直接着火等情况下，有效地阻火、冷却、隔离和灭火的作用。

如图1所示，该间断式高层建筑外侧墙体自动检测及灭火系统，包括：

32个火灾检测装置，均匀分布在建筑物1外墙上，具体的设置在建筑物外墙外窗上，火灾检测装置采用温度传感器9，所述温度传感器一般为t型热电偶，检测到温度大于等于68℃时，做出火灾判断信号。32个火灾检测装置具有固定位置，形成火灾检测网络，控制装置根据火灾检测装置的固定位置，可以对相应的火灾检测装置进行布控；火灾检测装置用于检测间断式高层建筑外墙的火灾情形，获取间断式高层建筑外墙的火灾位点位置，并将获取的信息发送给控制装置；

控制装置，用于根据火灾检测装置的火灾信息获取间断式高层建筑外墙的火灾位点位置，按照预设程序自动控制供水装置储水作业以及自动控制灭火装置灭火作业；

16个灭火装置，每个灭火装置与供水装置通过消防管道控制连通，所述消防管道上通过控制装置控制消防管道的启闭，灭火装置设置在建筑物外墙上，每个灭火装置包括与消防管道控制连通的水幕式消防喷头和雨淋式消防喷头；水幕式消防喷头和雨淋式消防喷头设置在建筑物外窗的上边缘，这样当室内起火时，即可以进行灭火，又能阻火；

供水装置，通过消防管道与每个灭火装置控制连通，用于向灭火装置提供水；所述消防管道上通过控制装置控制消防管道的启闭。

所述供水装置包括设置在建筑物楼顶的临时储水箱和设置建筑物外侧的非临时储水设备，所述非临时储水设备通过控制装置控制的供水管道与临时储水箱连通，控制临时储水箱的供水；所述临时储水箱通过消防管道与各个灭火装置控制连通；所述非临时储水设备选自室内蓄水池、地下室蓄水池、室内游泳池或者水景水池或者地面消防用水池。

如图2为自动检测及灭火的工作原理图。当发生火灾时，位于建筑物1的外窗2上边缘的温度传感器9或者建筑物1外墙楼层间的温度传感器9检测到的温度大于等于68℃时，做出火灾判断信号。温度传感器9将火灾信号传输到控制装置（消防自动）中，控制装置根据温度传感器传回的火灾信号和温度传感器的位置，判断出发生火灾的位置，打开相对应区域（区域a）外窗2的电磁阀8（控制外窗2上边缘的与消防管道控制连通的水幕式消防喷头和雨淋式消防喷头，电磁阀8设置在分支管路上，用于控制分支管路与消防管道7连通），同时打开竖向消防管道供水区域的消防水泵8，消防水泵8可以向消防管道7供水。然后控制装置继续打开非临时储水设备3（如蓄水池）中的消防增压水泵6通过供水管道5向临时储水池4（如消防水池）中供水。如果着火区域a周边（如左右上下附近的温度传感器9对应区域）的外窗上边缘的温度传感器或者建筑外墙楼层间的温度传感器9没有检测到火灾信号，则其他区域不打开相对应的电磁阀，这样可以集中水量对着火区域a进行阻火、冷却、隔离着火点的火势。

由于火灾燃烧有个过程，有必要对火灾发生后的邻近区域进行布控。当阻火、冷却、隔离着火点的火势持续10分钟后，开始启动着火窗户相邻上边窗户上一组阻火和灭火的装置的电磁阀，使其雨淋式喷水喷头11和水幕式喷水喷头10工作，主要作用是阻止下边火势通过窗户蔓延到上边房间，同时喷水喷头喷下的水也能对墙体火势灭火和降温作用，减少墙体保温材料的燃烧的量。如果着火区域周边的外窗上边缘的温度传感器或者建筑外墙楼层间的温度传感器9检测到火灾信号，立即打开相对应的电磁阀8和对应竖向区域消防水泵8，消防自动控制装置根据所需水量启动几台非临时储水设备3（如蓄水池）中的消防增压水泵6。

如图2所示为控制装置的控制流程。如图1所示，a处窗户室内发生起火，首先a处外窗上边缘的温度传感器9接收到发生火灾信号，具体为检测到其周边温度大于等于68℃，温度传感器9把检测到的火灾信号传递到图2中的消防自动控制装置，消防自动控制装置根据火灾检测装置中温度传感器传过来的火灾信号，判断其发生火灾的具体位置，首先打开a位置的电磁阀8，同时打开对应竖向供水区域的消防水泵8，打开非临时储水设备3（如蓄水池）中的消防增压水泵6向临时储水池4（如消防水池）中供水。一般一个单元中一组水幕喷水喷头10和雨淋式喷水喷头11满负载工作流量为1l/s，消防管道7内的压力不低于1mpa。如果着火区域周边b、c和d区域的外窗上边缘的温度传感器或者建筑外墙楼层间的温度传感器9没有检测到火灾信号，不打开相对应的电磁阀，集中水量阻火、冷却、隔离着火点ａ的火势，10分钟后启动着火窗户相邻区域b上一组阻火和灭火的装置的电磁阀，使其雨淋式喷水喷头11和水幕式喷水喷头10工作，主要作用是阻止下边火势通过窗户蔓延到上边房间，同时喷水喷头喷下的水也能对墙体火势灭火和降温作用，减少墙体保温材料的燃烧的量，在启动区域b上一组阻火和灭火的装置工作时，由于整个区域有两组阻火和灭火的装置同时在工作，所以消防自动控制装置要合理调度临时储水池4（如消防水池）中有几台消防水泵8在工作（一般消防水泵8选择额定流量为5l/s），进一步非临时储水设备3（如蓄水池）中有几台消防增压水泵6（一般消防增压水泵6选择额定流量为20l/s），保证消防管道内水流量大于所有参与工作的阻火和灭火的装置所要消耗的水量，同时保证临时储水池4（如消防水池）中的储水量能满足所有消防水泵8同时开启工作10min的抽水量。如果着火区域周边b、c和d区域的外窗上边缘的温度传感器或者建筑外墙楼层间的温度传感器9检测到火灾信号，立即打开所对应的电磁阀，使其阻火和灭火的装置工作，重复上边检测过程检测其周边区域的火灾情况，依据上文所说的步骤检测判断和实施相应的措施。按照这样，控制装置就能起到自动联动相邻区域阻火、灭火消防的作用。

如图3所示为一套灭火装置的结构示意图，其中灭火装置示包括外窗上边缘的水幕喷水碰头10和建筑外墙楼层间雨淋式喷水喷头11，水幕喷水碰头10主要结构为在一根管道下部开一个宽度2mm左右的缝隙，长度由管道长度决定，喷头工作时，水流喷下后形成一道水墙，起到阻火和隔离的作用；雨淋式喷水喷头11主要结构是图3所示的凸起的管道上打一些直径为2mm左右通孔，管道内部有些旋转的转子，在工作时可以形成类似于雨滴大小的水滴，其特点是水流量大，能有效的灭火作用。

从本发明实施例可以看出，本发明的高层建筑如果出现火灾，本发明的控制装置可以优选选择本地灭火装置以及其左右、上端的灭火装置进行灭火，可以在源头进行灭火阻火，可以极大的提高消防安全。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。