高層建筑火災供水方法研究

李少東

（湖南省懷化市消防支隊，湖南 懷化 418000）

1 影響高層供水的主要因素

1.1 固定供水系統的完好有效性

高層建筑火場用水立足于高層建筑的內部消防給水設施，而往往由于轄區高層建筑單位責任人疏忽對固定消防供水設施的維護和保養，造成消防部隊在利用固定消防設施供水過程中不能使用或者只能用部分固定消防供水設施。實踐證明在高層建筑發生火災初期時，迅速啟動固定滅火設施供水滅火能有效遏制住火勢蔓延，是創造供水滅火的最佳時機。

1.2 消防水帶的質料和性能

消防水帶的質料好壞、口徑大小和耐壓強度直接影響高層火場的供水工作，對能否及時有效的撲滅火災起到關鍵性的作用。對于高層建筑火災供水過程中應盡量選擇質的優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，以防止供水過程中壓力過高導致水帶爆裂，能減輕供水戰斗員負重；需要指出的是我國北方寒冷地區的高層建筑供水應盡可能使用襯里水帶，以免滲水，造成凍結。由于現階段消防水帶產品質量不高，供水過程中水帶出現爆裂的現象常有發生，嚴重影響高層建筑火場供水的效果。

1.3 消防車的技、戰術性能

消防車的技術和戰術性能是影響高層火場供水的一個重要因素。消防車的技術性能是指其配備的數量情況和性能參數。2006年5月1日頒布實施的《城市消防站建設標準》（以下簡稱新標準），新標準對消防車輛的技術性能也提出了要求，如下表1：

消防車的主要戰術性能主要是指所用滅火消防車的出槍、出炮數量以及每輛消防車的滅火劑噴射時間。消防車的出槍、出炮數量要根據消防泵的額定流量和槍炮的流量計算確定，出槍出炮的數量越多，需要的供水量越大，需要的供水車數也越多，實際火場供水戰斗車數量是根據火場供水能力、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性能

續表1

2 利用建設物內固定設備供水

2.1 利用室內消火栓供水

利用室內墻壁消火栓出水滅火，一般每個消火栓出水槍(19mm口徑)不宜超過2支。對于消火栓口設有減壓閥的消火栓，應注意壓力調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清楚消防水箱的容積及10min內最多出槍數量。水箱容積及最多出槍數量見表2

2.3 利用水泵接合器向管網供水

2.3.1 供水高度的計算

消防車通過水泵接合器向室內管網供水的高度，可按下式進行計算：

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-室內管網壓力損失，當H≤50m時，壓力損失為8mH2O;當H≥50時，壓力損失為8+[8(H-50)/50]Mpa

Hs-室內最不利消火栓壓力，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 利用垂直鋪設水帶供水

2.4.1 垂直鋪設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水帶。水帶鋪設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員將估算出起火樓層所需水帶，預先連接好，一次性運送至起火部位，然后放下；沿樓梯扶手間隙垂直鋪設水帶，方法同上。如果在登高車較多時，可以利用登高車替代部分樓層消防豎管，節省水帶鋪設的距離和防止水帶爆裂。

表2 水箱容積和最多水槍數量

2.4.2 垂直鋪設水帶供水的技術要求

當供水高度H≤80m時 ，可用 1臺大功率消防車雙干線供水；當供水高度 H＞80m時,可采用兩臺或三臺車泵耦合供水。串聯供水是一種特殊的供水形式，能在水帶應有的耐壓強度和消防車保持穩定可靠的運轉速度下提高揚程，并同時增加流量。據有關部門對中型水罐車試驗結果看，中型水罐車在間隔100m距離內串聯供水，當消防車轉速保持在2000-2100r/min時，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 高層建筑內部固定消防設施利用率過低

消防部隊撲救高層建筑火災，主要應利用建筑內消火栓滅火或通過水泵接合器給消火栓供水滅火。但從實戰情況看，固定消防設施利用率偏低。綜合分析主要由以下幾方面原因造成：一是由于維護保養不好，高層建筑本身的固定消防設施損壞，消防部隊到達現場后無法利用。二是固定消防設施沒有損壞，消防部隊到達現場后由于情況或操作程序不熟悉，難以利用。三是個別指揮員利用固定消防設施的意識不強，到達火場后火情偵察不細，導致過分依賴移動滅火設備，不會利用固定消防設施。

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，由于種種原因火災初期固定消防設施沒有發揮應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。在實踐中必須根據車載水源的實際供水能力來選擇，對于某些復雜高層火場必須有打持久戰的觀念。在實踐中必須根據車載水源的實際供水能力來選擇，因此消防部隊主管中隊接警到達火場后，要考慮到高層火場的復雜環境。因而為適應火場的瞬時變化，必須留有一定數量備用水源和一定的供水滅火機動力量，以應付各種復雜情況的發生。

3.3 消防車輛裝備的效能得不到充分發揮

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驗，使供水車輛的性能得不到充分發揮。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額定出口壓力為1MPa，最大供水高度60m。中壓工況時額定出口壓力為2Mp，最大供水高度152m（條件同上）。但在火災現場卻經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建議

4.1 消防車泵的運行工況要盡量和固定消防泵相匹配

高層建筑發生火災時，消防車通過建筑物設置的水泵接合器向室內管網供水。當建筑物室內消火栓管網的出槍數量超過原設計數量，即實際出水量超過了設計流量，固定泵為適應流量變化，勢必造成出水壓力降低，當流量超過過多，運行的工況點遠遠要低于固定泵的Q-H曲線的高效段，出水壓力會急劇降低，水槍的充實水柱達不到設計要求，不能有效地控制滅火。這時，就需要消防車通過水泵接合器向室內管網供水，補充超過設計的水量，維持原設計壓力。但假如缺乏火場調查，盲目提高壓力供水，車泵Q-H曲線遠高于固定泵的Q-H曲線，這時固定泵幾乎不出水，就沒有發揮其作用，同時可能引起固定泵反轉，損壞固定消防泵。同樣，出槍數量沒有超過設計的數量時，也盲目通過水泵接合器向室內管網供水，也會造成上述后果。所以，各級消防指揮員平時在對重點建筑物的滅火演練中，要了解建筑物固定泵的流量、揚程，根據火場出槍的數量合理選擇是否通過水泵接合器加壓，并且準確地確定壓力大小，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，此時管網內的壓力基本能維持原設計壓力，而流量則接近二者的疊加。

4.2 使用室內消火栓向室內管網補充滅火的用水量

高層建筑供水試驗表明，在某些特殊情況下，如水泵接合器發生故障時，消防車可以通過室內消火栓向管網中補充滅火水量，而且普通消火栓的供水效果要優于帶減壓孔板的消火栓。試驗還表明，室內消火栓的供水能力同水泵接合器相近。值得注意的是，當通過室內消火栓向管網中補充滅火水量時，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，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 科學合理選擇通過水泵接合器供水的消防車臺數

高層火場上，如果火勢較大，一些指揮員想通過并聯多臺消防車來增加流量，但實際情況并不像所預想的好。這是因為室內管網的管徑是按建筑物的設計秒流量確定的，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，這時所得到的流量并不是單臺車供水時流量的疊加，而只增加了相當少的部分，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可對一部分消防車直接鋪設水帶供水，這樣才可能獲得較大的流量。

[1]張元祥，高層建筑火場供水原則及其應用[J];武警學院學報;2005年01期

[2]姜進其，關于高層建筑火災救人的一種設想[J];消防科學與技術;1987年03期