基本信息
- 項目名稱：
- 鋼結構抗火設計與研究
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 我們的科技發(fā)明制作項目，目的在現有鋼結構抗火設計缺陷，防止鋼結構在火災中倒塌造成巨大經濟損失，提供一種不影響結構外形，經濟性好，環(huán)保無毒，易于就地取材的新型鋼結構抗火設計方法。
- 詳細介紹：
- 新型節(jié)能高效鋼結構抗火設計采用溫控自動化系統(tǒng)和水循環(huán)系統(tǒng)。 在鋼結構發(fā)生火災時，利用吸熱材料將鋼結構與火源隔離，并通過保護材料的吸熱作用，降低鋼結構周邊及自身的溫度，從而達到規(guī)定的抗火極限，達到鋼結構抗火保護的目的。 鋼表面涂抹一定厚度的抗火防水材料，如混凝土砂漿，目的是將水，空氣與鋼材隔離，防止鋼材氧化腐蝕，對鋼材造成傷害。再在鋼表面或內部按一定比例設置適宜數量的充水的雙層帶孔水管，將工型鋼和水管用抗火材料包裹，使其成為一個類似管道的封閉空間。在一定范圍內連接設置溫控系統(tǒng)。當火災發(fā)生時，溫控系統(tǒng)自動感應，一旦達到溫控最低極限就立即通過自動化系統(tǒng)控制開關打開水閥，同時使雙層管旋轉，開啟隱藏的噴水管口，對鋼結構進行降溫處理。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 設計發(fā)明目的：歸納研究設計了具有節(jié)能高效環(huán)保的新型鋼結構抗火設計方法。 基本設計思路：利用水作為抗火材料，并通過抗火材料的吸熱作用，降低鋼結構溫度，達到規(guī)定的抗火極限，達到抗火保護的目的。 創(chuàng)新點： 1)以水作為抗火材料 利用水吸熱蒸發(fā)，將鋼結構與高溫和火源隔離。并且水能有效消除有毒氣體排放，安全無毒，零污染，吸熱迅速。噴水使水的吸熱能力達到最大化。 2）完整流暢的水循環(huán)系統(tǒng)。水系統(tǒng)的分區(qū)方式，按區(qū)分區(qū)，或按層分區(qū)等；水系統(tǒng)的接入方式，是通過民用水還是消防用水或是其他方式接入等也需要細致考慮。 3)可控噴水孔大小以及流速 系統(tǒng)根據溫度自動調節(jié)開啟水孔的大小、流速，減少水流失和對鋼結構造成的腐蝕，還能有效的控制鋼結構溫度。 4)溫控于自動化給水 這套鋼結構抗火系統(tǒng)采用溫度控制，自動化給水，降低對鋼結構的傷害。 5)可應用于各種鋼結構 在不礙于鋼結構設計要求的鋼結構表面安裝這套系統(tǒng)，不受限制。 技術關鍵： 1）雙層水管的制作。水管要有密閉性且能及時轉動噴水抗火。保證水管上小孔的密度和大小及分布。 2）完整流暢的水循環(huán)系統(tǒng)。水系統(tǒng)的分區(qū)方式及接入模式。 3)自動化控制系統(tǒng)。溫感臨界值根據耐火等級確認。 主要技術指標： 1）熱量及水量，根據建筑耐火等級計算出所需的水量。 2）靈敏度及精度，及時感應火情溫度變化，以便于精確控制出水量。 3）穩(wěn)定性，穩(wěn)定的自動化系統(tǒng)和給水系統(tǒng)，協(xié)調配合，保持水的連續(xù)性，提高抗火效果。
科學性、先進性
- 科學性和先進性體現在：高效、節(jié)能、環(huán)保、適用范圍廣泛。 高效：我們這套系統(tǒng)采用全自動溫控系統(tǒng)能夠在第一時間通過水循環(huán)流動和水蒸發(fā)吸熱給鋼結構持續(xù)地降溫，持之有效的增加了抗火時間，為人員安全撤離爭取了時間，增加了建筑物的安全性能。另外我們這套系統(tǒng)是從鋼結構建筑內部，在鋼材表面進行降溫控制，降溫更加直接、迅速，效果更加顯著，更能從整體上提高建筑物的抗火性能。 節(jié)能:我們的這套系統(tǒng)通過自動調節(jié)雙層帶孔可轉動水管控制水流速，而且可以通過循環(huán)系統(tǒng)的可持續(xù)的供水達到減少水浪費，減輕水對鋼構件的腐蝕，減小整體結構自重的目的。 環(huán)保：我們的體統(tǒng)采用最環(huán)保最易得的水作為抗火材料，可以有效降低由于火災產生的有毒氣體含量，安全無毒，真正實現安全零污染。 適用范圍廣：在不礙于鋼結構設計要求的鋼結構表面加工防水抗火材料后，按照抗火要求安裝這套系統(tǒng)，不受鋼結構形式的限制，較之之前有了很大的突破。新型抗火系統(tǒng)可以適當的和傳統(tǒng)的鋼結構抗火方法相結合，在鋼結構內部空隙中安裝，不影響傳統(tǒng)抗火優(yōu)勢。
獲獎情況及鑒定結果
- 無
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉讓方式
- 有償轉讓或合作
作品可展示的形式
- 圖片，圖紙
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 使用說明：在鋼結構中安裝雙層帶孔水管，連接水循環(huán)系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)。裝置未開啟時，兩管相錯遮蓋形成密閉的水管空間。受火時，溫度達臨界值，溫控開啟自動化系統(tǒng)控制內管旋轉，形成噴水管；火情消失，恢復原狀。 技術特點和優(yōu)勢：1）雙層帶孔可轉動水管。 2）可控的噴水孔與流速。 3）以水作為抗火材料。4）溫控自動。5）應用廣泛。 適用范圍：在不礙于鋼結構設計要求的鋼結構表面加工防水抗火材料后，不受鋼結構形式的限制。 推廣前景：前期建設過程中在鋼結構的空隙安裝此抗火系統(tǒng)，既不破壞鋼結構，遭遇火災時又能及時處理，整體的溫度感應自動化控制系統(tǒng)能有效直接的降低鋼結構溫度，控制險情，防止鋼結構因高溫倒塌而引起整個建筑的倒塌。 市場分析：高效、經濟、實用的防火設計勢在必行。本套設計方案雖然一定程度上增加了鋼結構自重，但卻符合鋼結構建筑降低風險的最優(yōu)措施，在將來的應用前景市場分析和經濟效益預期比較樂觀。
同類課題研究水平概述
- 伴隨經濟的發(fā)展，城市用地愈發(fā)緊張，高層、超高層等鋼結構建筑逐漸占據了城市建設的主體部分。鋼結構已經被越來越多的國家大量應用，尤其在一些發(fā)達國家對鋼結構的使用已經建立了合理安全的使用規(guī)范。在鋼結構抗火設計的研究中，人們逐漸將目光從單純實驗的方法，轉向了基于結構整體的抗火設計方法。但是對于用水對鋼結構進行抗火設計的研究卻比較少。在查找資料期間，只找到了有關灌水法和水噴淋法的簡單介紹。
