高層建筑火災(zāi)供水方法研究

李少東

（湖南省懷化市消防支隊(duì)，湖南 懷化 418000）

1 影響高層供水的主要因素

1.1 固定供水系統(tǒng)的完好有效性

高層建筑火場用水立足于高層建筑的內(nèi)部消防給水設(shè)施，而往往由于轄區(qū)高層建筑單位責(zé)任人疏忽對固定消防供水設(shè)施的維護(hù)和保養(yǎng)，造成消防部隊(duì)在利用固定消防設(shè)施供水過程中不能使用或者只能用部分固定消防供水設(shè)施。實(shí)踐證明在高層建筑發(fā)生火災(zāi)初期時(shí)，迅速啟動(dòng)固定滅火設(shè)施供水滅火能有效遏制住火勢蔓延，是創(chuàng)造供水滅火的最佳時(shí)機(jī)。

1.2 消防水帶的質(zhì)料和性能

消防水帶的質(zhì)料好壞、口徑大小和耐壓強(qiáng)度直接影響高層火場的供水工作，對能否及時(shí)有效的撲滅火災(zāi)起到關(guān)鍵性的作用。對于高層建筑火災(zāi)供水過程中應(yīng)盡量選擇質(zhì)的優(yōu)良的聚氨酯襯里耐壓水帶，這種水帶具有耐高壓、抗寒、耐腐蝕、重量輕、使用柔軟方便等特點(diǎn)，以防止供水過程中壓力過高導(dǎo)致水帶爆裂，能減輕供水戰(zhàn)斗員負(fù)重；需要指出的是我國北方寒冷地區(qū)的高層建筑供水應(yīng)盡可能使用襯里水帶，以免滲水，造成凍結(jié)。由于現(xiàn)階段消防水帶產(chǎn)品質(zhì)量不高，供水過程中水帶出現(xiàn)爆裂的現(xiàn)象常有發(fā)生，嚴(yán)重影響高層建筑火場供水的效果。

1.3 消防車的技、戰(zhàn)術(shù)性能

消防車的技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)性能是影響高層火場供水的一個(gè)重要因素。消防車的技術(shù)性能是指其配備的數(shù)量情況和性能參數(shù)。2006年5月1日頒布實(shí)施的《城市消防站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱新標(biāo)準(zhǔn)），新標(biāo)準(zhǔn)對消防車輛的技術(shù)性能也提出了要求，如下表1：

消防車的主要戰(zhàn)術(shù)性能主要是指所用滅火消防車的出槍、出炮數(shù)量以及每輛消防車的滅火劑噴射時(shí)間。消防車的出槍、出炮數(shù)量要根據(jù)消防泵的額定流量和槍炮的流量計(jì)算確定，出槍出炮的數(shù)量越多，需要的供水量越大，需要的供水車數(shù)也越多，實(shí)際火場供水戰(zhàn)斗車數(shù)量是根據(jù)火場供水能力、控制火勢面積、火場燃燒面積確定的。

表1 消防站主要消防車輛的技術(shù)性能

續(xù)表1

2 利用建設(shè)物內(nèi)固定設(shè)備供水

2.1 利用室內(nèi)消火栓供水

利用室內(nèi)墻壁消火栓出水滅火，一般每個(gè)消火栓出水槍(19mm口徑)不宜超過2支。對于消火栓口設(shè)有減壓閥的消火栓，應(yīng)注意壓力調(diào)至滿足最低有效射程 Sk≥10m的要求。

2.2 利用消防水箱供水

利用屋頂高位水箱供水應(yīng)清楚消防水箱的容積及10min內(nèi)最多出槍數(shù)量。水箱容積及最多出槍數(shù)量見表2

2.3 利用水泵接合器向管網(wǎng)供水

2.3.1 供水高度的計(jì)算

消防車通過水泵接合器向室內(nèi)管網(wǎng)供水的高度，可按下式進(jìn)行計(jì)算：

式中：

H-利用水泵接合器供水高度，m；

Hb-消防車泵浦壓力，mH2O

Hg-室內(nèi)管網(wǎng)壓力損失，當(dāng)H≤50m時(shí)，壓力損失為8mH2O;當(dāng)H≥50時(shí)，壓力損失為8+[8(H-50)/50]Mpa

Hs-室內(nèi)最不利消火栓壓力，一般取23.5 mH2O；

Hc-消防車泵與水泵接合器間水帶壓力損失，一般取4 mH2O。

由上式整理得：

2.4 利用垂直鋪設(shè)水帶供水

2.4.1 垂直鋪設(shè)水帶的方式方法沿外墻窗戶、陽臺、疏散樓梯、豎井等部位垂直鋪設(shè)水帶。水帶鋪設(shè)方法可采用分層登高施放、原地施放吊升、一次性登高施放三種，各有利弊，但相對采用一次性登高施放比較理想。一次性登高施放法即消防隊(duì)員將估算出起火樓層所需水帶，預(yù)先連接好，一次性運(yùn)送至起火部位，然后放下；沿樓梯扶手間隙垂直鋪設(shè)水帶，方法同上。如果在登高車較多時(shí)，可以利用登高車替代部分樓層消防豎管，節(jié)省水帶鋪設(shè)的距離和防止水帶爆裂。

表2 水箱容積和最多水槍數(shù)量

2.4.2 垂直鋪設(shè)水帶供水的技術(shù)要求

當(dāng)供水高度H≤80m時(shí) ，可用 1臺大功率消防車雙干線供水；當(dāng)供水高度 H＞80m時(shí),可采用兩臺或三臺車泵耦合供水。串聯(lián)供水是一種特殊的供水形式，能在水帶應(yīng)有的耐壓強(qiáng)度和消防車保持穩(wěn)定可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)速度下提高揚(yáng)程，并同時(shí)增加流量。據(jù)有關(guān)部門對中型水罐車試驗(yàn)結(jié)果看，中型水罐車在間隔100m距離內(nèi)串聯(lián)供水，當(dāng)消防車轉(zhuǎn)速保持在2000-2100r/min時(shí)，前車出水壓力可增加0.5Mpa左右。

3 目前高層火場供水中存在的問題

3.1 高層建筑內(nèi)部固定消防設(shè)施利用率過低

消防部隊(duì)撲救高層建筑火災(zāi)，主要應(yīng)利用建筑內(nèi)消火栓滅火或通過水泵接合器給消火栓供水滅火。但從實(shí)戰(zhàn)情況看，固定消防設(shè)施利用率偏低。綜合分析主要由以下幾方面原因造成：一是由于維護(hù)保養(yǎng)不好，高層建筑本身的固定消防設(shè)施損壞，消防部隊(duì)到達(dá)現(xiàn)場后無法利用。二是固定消防設(shè)施沒有損壞，消防部隊(duì)到達(dá)現(xiàn)場后由于情況或操作程序不熟悉，難以利用。三是個(gè)別指揮員利用固定消防設(shè)施的意識不強(qiáng)，到達(dá)火場后火情偵察不細(xì)，導(dǎo)致過分依賴移動(dòng)滅火設(shè)備，不會利用固定消防設(shè)施。

3.2 車載水源的使用不合理

在某些大型的高層建筑火場或在建工程的高層火場，由于種種原因火災(zāi)初期固定消防設(shè)施沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用而又面臨著可能火場周圍市政或天然水源有限的情況。如何利用有限的車載水源來組織好前期火場供水，顯得尤為重要。在實(shí)踐中必須根據(jù)車載水源的實(shí)際供水能力來選擇，對于某些復(fù)雜高層火場必須有打持久戰(zhàn)的觀念。在實(shí)踐中必須根據(jù)車載水源的實(shí)際供水能力來選擇，因此消防部隊(duì)主管中隊(duì)接警到達(dá)火場后，要考慮到高層火場的復(fù)雜環(huán)境。因而為適應(yīng)火場的瞬時(shí)變化，必須留有一定數(shù)量備用水源和一定的供水滅火機(jī)動(dòng)力量，以應(yīng)付各種復(fù)雜情況的發(fā)生。

3.3 消防車輛裝備的效能得不到充分發(fā)揮

部分指揮員、駕駛員對所配備的車輛裝備性能掌握不夠，對消防泵各工況最大供水高度及最大流量不甚了解，火場供水全憑過去的經(jīng)驗(yàn)，使供水車輛的性能得不到充分發(fā)揮。普通水罐消防車一般采用BS30等30型低壓消防泵或CB20.10/15.30等中低壓消防泵，最大流量30L/S。5噸以上的重型水罐消防車多采用CB20.10/25.50中低壓消防泵或BS60、BD60，CB12/60等 60型低壓消防泵，最大流量50L/S或60L/S。一般低壓消防泵額定出口壓力為1MPa。垂直鋪設(shè)水帶，采用65mm膠里水帶單干線供一支19mm水槍滅火，有效射程15m，最大供水高度可達(dá)60m，若采用80mm膠里水帶供水，則供水高度會更高。中低壓消防泵低壓工況時(shí)額定出口壓力為1MPa，最大供水高度60m。中壓工況時(shí)額定出口壓力為2Mp，最大供水高度152m（條件同上）。但在火災(zāi)現(xiàn)場卻經(jīng)常可以看到用低壓泵或中低壓泵低壓工況為高層建筑火場供水。

4 針對存在的問題給出幾點(diǎn)建議

4.1 消防車泵的運(yùn)行工況要盡量和固定消防泵相匹配

高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防車通過建筑物設(shè)置的水泵接合器向室內(nèi)管網(wǎng)供水。當(dāng)建筑物室內(nèi)消火栓管網(wǎng)的出槍數(shù)量超過原設(shè)計(jì)數(shù)量，即實(shí)際出水量超過了設(shè)計(jì)流量，固定泵為適應(yīng)流量變化，勢必造成出水壓力降低，當(dāng)流量超過過多，運(yùn)行的工況點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)要低于固定泵的Q-H曲線的高效段，出水壓力會急劇降低，水槍的充實(shí)水柱達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，不能有效地控制滅火。這時(shí)，就需要消防車通過水泵接合器向室內(nèi)管網(wǎng)供水，補(bǔ)充超過設(shè)計(jì)的水量，維持原設(shè)計(jì)壓力。但假如缺乏火場調(diào)查，盲目提高壓力供水，車泵Q-H曲線遠(yuǎn)高于固定泵的Q-H曲線，這時(shí)固定泵幾乎不出水，就沒有發(fā)揮其作用，同時(shí)可能引起固定泵反轉(zhuǎn)，損壞固定消防泵。同樣，出槍數(shù)量沒有超過設(shè)計(jì)的數(shù)量時(shí)，也盲目通過水泵接合器向室內(nèi)管網(wǎng)供水，也會造成上述后果。所以，各級消防指揮員平時(shí)在對重點(diǎn)建筑物的滅火演練中，要了解建筑物固定泵的流量、揚(yáng)程，根據(jù)火場出槍的數(shù)量合理選擇是否通過水泵接合器加壓，并且準(zhǔn)確地確定壓力大小，盡量使車泵的Q-H曲線與固定泵的Q-H曲線的高效段重合，此時(shí)管網(wǎng)內(nèi)的壓力基本能維持原設(shè)計(jì)壓力，而流量則接近二者的疊加。

4.2 使用室內(nèi)消火栓向室內(nèi)管網(wǎng)補(bǔ)充滅火的用水量

高層建筑供水試驗(yàn)表明，在某些特殊情況下，如水泵接合器發(fā)生故障時(shí)，消防車可以通過室內(nèi)消火栓向管網(wǎng)中補(bǔ)充滅火水量，而且普通消火栓的供水效果要優(yōu)于帶減壓孔板的消火栓。試驗(yàn)還表明，室內(nèi)消火栓的供水能力同水泵接合器相近。值得注意的是，當(dāng)通過室內(nèi)消火栓向管網(wǎng)中補(bǔ)充滅火水量時(shí)，要先了解消火栓栓口的靜壓，在消防車車泵壓力增加到該壓力值時(shí)，才能開啟消火栓的閥門供水，以免水流反向倒流，損壞車泵。

4.3 科學(xué)合理選擇通過水泵接合器供水的消防車臺數(shù)

高層火場上，如果火勢較大，一些指揮員想通過并聯(lián)多臺消防車來增加流量，但實(shí)際情況并不像所預(yù)想的好。這是因?yàn)槭覂?nèi)管網(wǎng)的管徑是按建筑物的設(shè)計(jì)秒流量確定的，想要通過較大的流量，必然會增大流速，管路的水頭損失也會增大，這時(shí)所得到的流量并不是單臺車供水時(shí)流量的疊加，而只增加了相當(dāng)少的部分，大部分的能量被管路損失所抵消了，所以想通過并聯(lián)多臺消防車來增加流量是不可行的。如果想獲得較大的流量，在消防車供水的范圍內(nèi)可對一部分消防車直接鋪設(shè)水帶供水，這樣才可能獲得較大的流量。

[1]張?jiān)椋邔咏ㄖ饒龉┧瓌t及其應(yīng)用[J];武警學(xué)院學(xué)報(bào);2005年01期

[2]姜進(jìn)其，關(guān)于高層建筑火災(zāi)救人的一種設(shè)想[J];消防科學(xué)與技術(shù);1987年03期