新型建筑噴淋系統研究

張冠軍

（四川建筑職業技術學院，四川 德陽 618000）

一、研究現狀

目前的建筑防火通常會在建筑內部鋪設消防設施以作應急。目前有兩種體系較為常見，干式噴水器系統和濕式管道噴水系統。

干式噴水器系統(Dry sprinkler system)在本領域中是眾所周知的。干式噴水器系統包括具有多個噴水器頭的噴水器網格(grid)。該噴水器網格經由包含空氣或其他氣體的流體流動管路(fluid flow line)連接。該流體流動管路被耦合到主水供給閥，主水供給閥可以包括諸如本領域中公知的空氣-水比值閥(air-to-water ratio valve)、雨淋閥(deluge valve)或預作用閥。噴水器頭通常包括常閉溫度響應閥。當被諸如火等熱源充分地加熱或觸發時，噴水器頭的常閉閥打開。打開的噴水器頭，單獨地或與煙或火指示器結合起來，使得主水供給閥打開，從而允許常用水流入到干式管道噴水網格的流體流動管路中(取代其中的空氣)，并且穿過打開的噴水器頭來控制火勢，減小煙源和最小化由此造成的任何損失。水流經該系統并且從打開的噴水器頭(以及隨后打開的任何其他 噴水器頭)流出，直到噴水器頭自動關閉為止(前提是自動復位)，或直到水供給被關閉為止。相反地，濕式管道噴水系統具有預先裝滿水的流體流動管路。由噴水器頭中的閥使水保存在噴水器網格中。噴水器頭一打開，噴水器網格中的水就立即從噴水器頭中流出。另外，濕式噴水器系統中的主水閥是主截止閥，主截止閥處于常開狀態。

但是，在管道中，殘留的水分則會出現較多的問題。特別是在冬季，氣溫較低時，管道中的殘留水分容易凝固，堵塞管道，導致滅火的水無法噴出，進而延誤滅火時間。此外，現有的消防水管均集中在室內，只能用于室內滅火，沒有對建筑物的消防水系統進行充分的利用。

二、新建筑噴淋系統技術簡介

為了解決上述技術問題，我們對現有建筑噴淋系統進行了改造，在管道系統除設置了水源，還接有惰性氣體源，氣體通道和水通道共用主要管路，利用氣體快速排出和吹干管道中的主要的積水，清空管道，避免積水結冰堵塞。此外，設置了便于打濕外墻體的灑水噴淋裝置，可以在炎熱天氣下對樓體降溫。

新噴淋系統包括建筑外墻，連接件，輸水管道，三通管，輸送水源的第一段，水源，第一段上的第一開關，輸送惰性氣體源的第二段，惰性氣體源，第二段上的第二開關，主管道，主開關，噴淋機構。噴淋機構包括：殼體，噴水孔，內腔，錐形孔，防水膠，溫度傳感器，數據線。

該新型建筑噴淋系統包括輸水管道和噴淋機構，輸水管道和噴淋機構與建筑墻體連接，噴淋機構與輸水管道連通，輸水管道包括主管道、連接水源的第一段和連接惰性氣體源的第二段。主管道、第一段和第二段通過三通管連通，第一段的路徑上設置有第一開關，所述第二段的路徑上設置有第二開關；噴淋機構包括設置在建筑室內的消防噴淋裝置和設置于室外的灑水噴淋裝置，灑水噴淋裝置包括殼體和噴水孔，殼體的內腔與主管道連通，殼體伸出建筑墻體，噴水孔一端與內腔連通，一端指向建筑物所在的方向。進一步地，該系統還包括警示系統，警示系統包括控制器和溫度傳感器，溫度傳感器固定在殼體內，溫度傳感器通過數據線與控制器連接以傳遞數據。

灑水噴淋裝置的殼體內設置有一個錐形孔，錐形孔靠內腔的孔徑大于其靠近外壁的孔徑，溫度傳感器設置在所述錐形孔，數據線通過錐形孔引出，錐形孔內填充防水膠。

三、新型建筑噴淋系統實施注意事項

新系統的可以是自來水廠的水管或者消防水箱。供水水管是通過水壓運輸水，消防水箱是通過水的重力勢能運輸水。新系統為減少切換水汽過程中的相互影響，水汽段的開關均設置在靠近三通管的位置。系統使用三通管而沒有使用三通閥門，其一是為了控制成本，其二在維修更換時，水汽段必然要設置開關以關閉管路，因此可以不依賴于三通閥的控制。

新系統使用的惰性氣體源可以是儲氣瓶等物品。氣體優選為惰性氣體，更加安全。處于成本考慮，也可以在條件允許的情況下使用空氣。新系統中室內的部分即消防噴淋裝置可采用與現有消防噴頭一樣的結構設計，而結構改進的室外灑水噴淋裝置，包括殼體和噴水孔，殼體的內腔與主管道連通，殼體伸出建筑外墻，噴水孔一端與內腔連通，一端指向建筑物所在的方向。

新系統中的警示系統是一個軟硬結合的系統，控制器是簡單的單片機，也可以是電腦，適配溫度傳感器。警示系統需有配套的完整電路，包括電源等。溫度傳感器用于檢測灑水噴淋裝置的實際溫度。因為灑水噴淋裝置設置在室外，大部分情況下，建筑物自帶一些保暖效果，建筑內的人類活動也會產生一些熱量，使得建筑室內的溫度會略高與室外。因此，容易結冰的位置也正是此處，當內腔溫度處于較低值時，監管人員可推認為有堵塞風險，進而決定是否進行預排水。新系統也可以采用全自動控制的電磁閥，以適應全天候監控。

溫度傳感器通過殼體上的錐形孔和防水膠固定，錐形孔靠內腔的孔徑大于其靠近外壁的孔徑。該結構凝固的防水膠會在結構的作用力下抵住錐形孔壁，不會松動，從而確保溫度傳感器的連接位置穩定。防水膠固定溫度傳感器，同時填充錐形孔，避免漏水，硬化后的防水膠利用其粘附力和形狀，在通水和通氣狀態下都能將溫度傳感器固定在錐形孔內，保障溫度傳感器能準確測量殼體的溫度。

此外，新系統可按照建筑的樓層分層設計，每層樓各自有控制開關。主開關也可以分為兩個，一個控制室內的消防噴淋裝置，一個控制室外的灑水噴淋裝置，實現更精細的控制。

四、結言

該新型建筑噴淋系統具有多種功能，通過改造的管路系統可以選擇通氣或者通水，利用惰性氣體安全快速的把管道內的積水排掉，避免氣溫低時積水成冰堵塞管道，影響滅火。此外本方案的噴淋設施分為室外和室內，室外的噴淋既可以輔助降低火勢蔓延的速度，還能在炎熱時節對房屋輔助降溫。