住宅的干式噴頭設計方法和系統技術方案

顯示和描述在住宅房屋單元(R)中設計住宅消防系統的一種方法。住宅 房屋單元(R)具有2002國家消防協會標準13、13D和13R定義的多個隔間。 該方法通過以下步驟實現：確定住宅防火噴頭(40A，40B，40C)的最小數量 和位置，它們是確定管網(100)的住宅防火噴頭(40A，40B，40C)水壓要 求計算所必須的，管網充滿水并排列用來保護多個隔間；和指定填充氣體的管 網(100)中的住宅防火噴頭(40A，40B，40C)的最小數量和位置。還顯示 和描述了發明專利技術的多個方面。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】?住宅的干式噴頭設計方法和系統
自動噴頭系統是被最廣泛使用的防火設備之一。這些系統具有噴頭，一旦在如房間或建筑物的環境中周圍溫度高于預定值，噴頭就被激活。一旦激活，噴頭在房間或建筑物內噴散出滅火流體，優選為水。取決于其特殊結構的噴頭系統，如果能夠控制或壓制火勢則被認為是有效的。在建筑物改造或廢棄過程中使得這些系統失效時，系統可能發生故障，或占用率危險已經增加到超過初始系統效力。噴頭系統設置有水源(例如，存儲槽或市政供水)。該水源可以與消防機構的用水分開。無論何種水源，噴頭系統設置有進入建筑物的管線以提供上升管。與上升管連接的是閥、儀表和優選警報器，當系統內水流超過預定最小值時警報器發聲報警。在垂直上升管的頂部，水平排列的管列延伸通過建筑物內的火災隔間。其它上升管給系統提供相鄰火災隔間的分配網絡。隔間法將大的建筑物在單獨一層上進行水平劃分，和在層與層之間進行垂直劃分。因此，幾個噴頭系統服務于一個建筑物。在管分配網絡中，支線帶有噴頭。噴頭從支線向上延伸，將噴頭安放在相對靠近天花板的位置，或噴頭可以懸掛在支線的下面。對于使用暗管的情況來說，平接安裝的懸掛噴頭可以延伸到僅稍微低于天花板的位置。噴頭系統可以設置成不同的結構。在濕式管系統中，例如用于具有管支線的加熱空間的建筑物內，所有的系統管道包含諸如水的滅火流體，以便通過被激活的噴頭將其立即釋放出來。在于式管系統中，例如使用在不熱的開放區域、冷室、過道或暴露于冰凍環境的其它區域例如在嚴寒氣候中的不加熱建筑物或用于冷藏室，消防系統的管道、上升管和供給主管、分配器(disposed)、支線和其它分散管可以包含加壓的干氣(空氣或氮氣或它們的混合氣體。)使用閥來將含有干氣的管道和含有諸如水的滅火流體的管道分開。在一些實際應用中，在氣體壓力保持在上升管處的干式管閥關閉。當火的熱量激活噴頭，氣體逸出并且干式管閥松開，水進入支線；當噴頭噴灑出水時滅火開始。由于本質-->上的區別，干式噴頭系統對火情的反應要慢于濕式系統，因為在滅火流體從防火噴頭排出前，必須首先從系統中排出干氣。該延遲給噴頭形成“出水輸送時間”。在具有干式管系統的防火設計中，水輸送時間引入了需要考慮的附加變量。
技術介紹
在消防系統的設計和安裝中存在不同的標準。特別是，國家消防聯合(“NFPA”)在它的噴頭系統13(2002)的安裝標準(“NFPA標準13”)中描述了消防系統的各種的設計思路和安裝參數，在此將該標準全部引入作為參考。NFPA標準13所提供的多種設計思路中之一是用于消防系統中噴頭的數量。對于濕系統，NFPA標準13在A.14.4.4中描述了噴頭的數量由設計面積計算結果或由噴頭的特定最小數量決定。NFPA標準13還通過對濕式管系統進行改進來提出一些干式管消防系統的設計思路。例如，在干式管系統中，對于商業倉儲(NFPA標準13，12.1.6.1)和干式管系統(NFPA標準13，14.4.4.4.2)，NFPA標準13規定，在這樣的應用中總體上干式管系統的設計面積超過濕式管設計面積的30％，因此干式管系統的消防噴頭的數量總體上比濕系統中同樣數量的噴頭增加30％。在商業消防中使用大滴噴頭的情況中，NFPA顯示(在表12.3.2.2.1(b)和12.3.4.2.1中)，當干式管系統代替濕式管用于這些噴頭時，需要增加噴頭的規定數量(例如，50％或更多)。在居住應用中，當將商業防火噴頭用于干式管中而不是濕式管系統時，設計面積必須增加30％，因此也必須增加這些噴頭的數量，并且因此水壓的要求也增加。從NFPA標準13中可以明顯看出的是，在保持所有其它設計參數不變時，使用干式管系統代替濕式管系統將在噴頭的數量上需要相當大的增加，這將增加干式管系統的水壓要求。盡管NFPA標準13以廣義術語提到濕式管和干式管系統，NFPA標準13基本上沒有關于干式管住宅噴頭系統的設計和安裝標準的記載。例如，NFPA標準13沒有指出任何干式管住宅防火噴頭系統的設計標準，包括在干式管消防系統中的水壓的要求計算、與水壓需求計算相一致的住宅防火噴頭的數量、或住宅防火噴頭的安裝限制和使用。事實上，NFPA標準13(2002)特別禁止住宅防火噴頭在除濕系統外的任何系統上的使用，除非住宅防火噴頭列出了這樣其它的應用，如在NFPA標準13在8.4.5.2中規定的。-->[R]住宅噴頭應當僅用在濕系統中除非特別羅列出用于濕式管系統或預動系統中(重點添加)。NFPA對住宅用房的濕式管消防系統的設計和安裝提供獨立標準。從1975年開始，NFPA提供一和兩戶住宅和人造房13D的噴頭系統的安裝標準(“NFPA標準13D”)。部分地由于城市日益都市化的現象，NFPA在1989年發布，適用低層住宅設備的另一個標準，命名為高度為四層以下含四層的住宅中的噴頭系統的安裝標準13R(NFPA標準13R)。NFPA標準13D和13R最新版本分別是2002年版NFPA標準13和13R，這里作為參考引用其全部內容。從1988年開始，保險商實驗所(“UL”)規定附加要求，即住宅防火噴頭必須符合住宅消防系統，如同在消防服務1626的保險商實驗住宅防火噴頭(“UL標準1626”)中所聲明的。UL標準1626的最新版本是2003年10月的版本，這里作為參考引用其全部內容。NFPA和UL為住宅消防系統提供類似的水密度要求。NFPA標準13(2002)規定(11.2.3.5.2節)，具有基本平板式天花板的住宅用房的保護區域的密度是以下二者中的較大值，它們是(a)超過設計面積的水壓要求最高的4個噴頭每平方英尺每分鐘0.1加侖(b)一個列出的住宅最小密度，。所列出的住宅最小密度在NFPA標準13D或13R(2002)中能夠找到。NFPA標準13D(2002)規定(8.1.1.2.2和8.1.2節)，所列出的用于住宅用途的防火噴頭應當具有流向設計噴頭的0.05加侖每分鐘每平方英尺的最小流出密度，其中設計噴頭的數量包括在具有基本平面光滑天花板的隔間中、最大值為2個的需要最大水壓要求的所有噴頭。NFPA標準13R(2002)規定(6.7.1.1.2.2節和6.7.1.2節)，所列出的用于住宅用途的防火噴頭應當具有流向設計噴頭的0.05加侖每分鐘每平方英尺的最小流出密度，其中設計噴頭的數量包括在具有基本平面光滑天花板的隔間中、最大值為4的需要最大水壓要求的所有的噴頭。另一方面，UL標準1626(2003，10月)規定(在表6.1中)具有基本平面天花板的覆蓋區域的密度最小值為每分鐘每平方英尺0.05加侖。盡管NFPA標準13D或13R在濕式管住宅消防系統的設計和安裝上提供了相當大的彈性，但是仍然嚴格禁止任何現有的允許在濕式管住宅系統中使用的住宅防火噴頭用于除濕系統外的任何應用。特別是，NFPA標準13R和13D(2002)都重申NFPA標準13(2002)所提出的限制規定，它規定禁止在濕式-->管外的其它系統中使用住宅噴頭，分別在6.6.7.1.2和7.5.2節中規定，即：住宅噴頭不能用在除濕式管系統外的系統上，除非特別列出在所述特定種類的系統上使用。(重點添加)。雖然這些標準已經考慮了除濕式管系統外的住宅管道系統，例如干式管住宅系統，但是這些標準沒有提供任何關于作為這樣系統設計的一部分本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2004.6.24 US 10/874,7581、一種設計在住宅房屋單元中干式管住宅消防系統的方法，該住宅房屋單元具有如2002國家消防協會標準13、13D和13R定義的多個隔間，該方法包括：確定用于確定管網的住宅防火噴頭水壓要求計算所必須的住宅防火噴頭的最小數量和位置，所述管網填充有水并且配置成用于保護所述多個隔間；和如上述所確定的，在填充有氣體的住宅防火噴頭管網中指定住宅防火噴頭的最小數量和位置用于保護所述多個隔間。2、權利要求1的方法，其中所述確定步驟包括：限定濕式管防火噴頭系統中的流體供應源的壓力和流速的量值；和選擇具有適合濕式管防火噴頭系統中的流體供應源壓力和流速的標準K指數的住宅噴頭。3、權利要求2的方法，其中指定步驟包括計算從流體供應源到選用的住宅防火噴頭的所選用的住宅防火噴頭的水壓流速，以確定所選用的防火噴頭是否需要最高的水壓的流速，所選用的防火噴頭在住宅房屋單元的一個隔間內達到最大值2個。4、權利要求2的方法，其中指定步驟包括計算從流體供應源到選用的住宅防火噴頭的所選用的住宅防火噴頭的水壓流速，以確定所選用的防火噴頭是否需要最高的水壓的流速，所選用的防火噴頭在住宅房屋單元的一個隔間內達到最大值4個。5、權利要求3和4之一的方法，其中指定步驟包括選擇具有標稱的標準K指數的住宅防火噴頭，所述標稱的標準K指數選自由3.0、3.9、4.1、4.2、4.3、4.4、4.7、4.9、5.5和5.6組成的標準K指數的組。6、權利要求5的方法，其中所述水流速度包括以每分鐘加侖計的水的流速，其選自由每分鐘12、13、14、16、17、18、19、20、21、23、24、25、26、27和28加侖組成的流速的組。7、一種設計在住宅房屋單元中干式管住宅消防系統的方法，該住宅房屋單元具有如2002國家消防協會標準13D定義的多個隔間，該方法包括：基于濕式管防火噴頭系統的住宅房屋單元的一個隔間內的噴頭數量達到2個的所有住宅防火噴頭的水壓要求計算，來確定住宅防火噴頭的最小數量；和如上述所確定的，在填充有氣體的住宅防火噴頭管系統中指定住宅防火噴頭的最小數量和位置，從而保護根據NFPA?13D安裝的多個隔間，所述系統包括：a)給管網提供足夠的水流速的水供應源，由此在預定的期間維持預先選擇的密度；b)單獨的控制閥；c)干式管閥；和d)管網，當住宅噴頭在未激活狀態時，所述管網待填充有氣體，由此所述管為干式。8、一種設計在住宅房屋單元中干式管住宅消防系統的方法，該住宅房屋單元具有如2002國家消防協會標準13和13R定義的多個隔間，該方法包括：基于濕式管防火噴頭系統的住宅房屋單元的一個隔間內的噴頭數量達到4個的所有住宅防火噴頭的水壓要求計算，來確定住宅防火噴頭的最小數量；和如上述所確定的，在填充有氣體的住宅防火噴頭管系統中指定住宅防火噴頭的最小數量和位置，從而保護根據NFPA?13R安裝的多個隔間，所述系統包括：a)給管網提供足夠的水流速的水供應源，由此在預定的期間維持預先選擇的密度；b)單獨的控制閥；c)干式管閥；和d)管網，當住宅噴頭在未激活狀態時，所述管網待填充有氣體，由此所述管為干式。9、權利要求1，7和8之一的方法，其中，所述指定步驟包括：識別：用在房屋單元的至少一種類型的住宅防火噴頭；由房屋單元中的至少一種類型的住宅防火噴頭所保護的多個保護區域，多個保護區域的每一個具有X×Y尺寸，其中X是從10英尺到20英尺的任何值，Y是從10英尺到24英尺的任何值；和多個保護區域之一各自的多個最小流速和剩余壓力。10、權利要求9的方法，其中多個保護區域與下述多項中的至少一項相關：(a)至少一種類型的住宅防火噴頭中的任意兩個之間的間距；(b)在保護區域上方的天花板的種類；(c)至少一種類型的住宅防火噴頭的標準K指數；(d)每個噴頭的最小流速；(e)供應給至少一種類型的住宅防火噴頭的流體的壓力；和(f)至少一種類型的住宅防火噴頭激活時的溫度。11、權利要求10的方法，其中多個保護區域包括至少基本平板式、斜式或帶梁的天花板之一的保護面積，所述保護面積包括144平方英尺、196平方英尺、256平方英尺、288平方英尺、320平方英尺、或400平方英尺中的至少一個。12、權利要求11的方法，其中標準K指數包括含4和5的多個標稱K指數。13、權利要求12的方法，其中所述的至少一種類型的住宅防火噴頭包括選自由具有標準K指數為5的懸掛式噴頭、具有標準K指數為4的側壁式噴頭、和它們的組合的之一組成的組。14、權利要求13的方法，其中最小流速包括標準K指數為4.9的懸掛式噴頭在與管網中的至少一個干式管連接時以每英尺2英寸的最大增長量流動的多個流速，該管網在多個設計保護區域中的一個區域中，該保護區域具有水平的天花板，該多個流速包括：對大約144、196或256平方英尺的保護面積為大約每分鐘15加侖；對大約324平方英尺的保護面積為大約每分鐘17加侖；或對大約400平方英尺的保護面積為大約每分鐘20加侖。15、權利要求14的方法，其中最小流速包括標準K指數為4.2的側壁式噴頭在與管網中的至少一個干式管連接時的多個流速，該管網在多個設計保護區域中的一個區域中，該多個流速包括：對大約144平方英尺的保護面積為大約至少每分鐘12加侖；對大約196或256平方英尺的保護面積為大約至少每分鐘16加侖；或對大約288平方英尺的保護面積為大約至少每分鐘19加侖，對大約320平方英尺的保護面積為大約至少每分鐘23加侖。16、權利要求13的方法，其中最小流速包括標準K指數為4.2的懸掛式噴頭在與管網中的至少一個干式管連接時以每英尺2英寸的最大增長量流動的多個流速，該管網在多個設計保護區域中的一個區域，該保護區域具有水平的天花板，該多個流速包括：對大約144、196、或256平方英尺的保護面積為大約每分鐘13加侖；對大約324平方英尺的保護面積為大約每分鐘18加侖；或對大約400平方英尺的保護面積為大約每分鐘22加侖。17、權利要求13的方法，其中最小流速包括標準K指數為4.2的懸掛式噴頭在與管網中的至少一個干式管連接時以每英尺8英寸的最大增長量流動的多個流速，該管網在多個設計保護區域中的一個區域中，該保護區域具有斜式的天花板，該多個流速包括：對大約144、196、或256平方英尺的保護面積為大約每分鐘17加侖；對大約324平方英尺的保護面積為大約每分鐘19加侖；或對大約400平方英尺的保護面積為大約每分鐘24加侖。18、權利要求13的方法，其中最小流速包括各自的標準K...

【專利技術屬性】
技術研發人員：J·E·戈林瓦，
申請(專利權)人：泰科消防產品有限責任公司，
類型：發明
國別省市：