城市山林步道消防給水設(shè)計(jì)探討

（廈門市市政工程設(shè)計(jì)院有限公司，福建 廈門 361000）

1 城市山林步道火災(zāi)概述

1.1 火災(zāi)的成因

城市山林步道由于處于森林山地中，樹木和植被茂盛，有著各種可燃物，具備火災(zāi)發(fā)生的基本物質(zhì)條件。引發(fā)山林步道火災(zāi)的火源有自然火源和人為火源，其中自然火源主要為雷擊造成的，人為火源常見的包括焚燒枯葉、吸煙、焚香燒紙、燃放煙花等，目前山林火災(zāi)大部分是人為用火不慎造成的。由于山林步道緊挨城區(qū)，周邊建筑物發(fā)生火災(zāi)帶來飛火進(jìn)而引燃山林，也應(yīng)引起足夠的重視。

1.2 消防給水的意義

城市山林火災(zāi)常見的滅火、阻火方式有風(fēng)力、水力、化學(xué)滅火等，其中用水效果最好，主要利用水的冷卻作用，使可燃物的表面溫度降至一定溫度以下，從而達(dá)到降低火勢(shì)或滅火的目的。城市山林步道設(shè)置消防給水的意義主要有：

①城市山林步道消防給水管網(wǎng)的敷設(shè)，平時(shí)可以灑水澆灌，淋濕樹木等減少火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)；

②城市山林步道一般為帶狀，消防給水系統(tǒng)可以與山林防火帶結(jié)合建設(shè)，通過配合種植一些耐火植被和其他技術(shù)措施來保證山林的防火；

③城市山林滅火的難度主要體現(xiàn)在缺乏水源及山林難以進(jìn)入兩個(gè)方面。滅火人員往往需要長(zhǎng)距離引水，運(yùn)輸眾多的水帶、發(fā)電機(jī)、增壓泵等滅火設(shè)施，增大了滅火的難度。城市山林步道的建設(shè)，可以同步配套建設(shè)消防給水系統(tǒng)，為整個(gè)山林的滅火防火提供消防水源，同時(shí)山林步道提供了進(jìn)入山林的消防通道，滅火人員可以迅速地進(jìn)入及轉(zhuǎn)移。

1.3 滅火范圍

城市山林步道在架空段人無法進(jìn)入地面，同時(shí)平地段也存在受限于高低邊坡、密林等因素人無法深入林中，因此山林步道的滅火范圍不宜過大，一般可按室內(nèi)消火栓的13m充實(shí)水柱的保護(hù)范圍來考慮，保護(hù)范圍不超過步道兩側(cè)各15m，設(shè)置固定消防水炮的場(chǎng)所可根據(jù)地形及選用設(shè)備確定保護(hù)范圍。

2 城市山林步道消防給水

2.1 消防水源的選擇

城市山林步道消防給水可由市政給水和天然水源提供。城市山林步道一般位于城中或城市周邊，服務(wù)于城市居民，一般有較好的市政供水條件，可以從多處市政給水管網(wǎng)取水。因山林火災(zāi)延續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，消防水量較大，一般應(yīng)盡量從市政主干管取水，且不宜少于兩條。由于市政管網(wǎng)壓力一般不能滿足山林消防給水壓力要求，因此需設(shè)增壓設(shè)施。城市山林的水庫、溪流、泉水等天然水源也可以作為消防給水水源，但由于天然水源枯水位期間水位保障率低、水質(zhì)變化大等問題，筆者建議天然水源不作為主要水源，可作為備用水源。確實(shí)無市政供水時(shí)，天然水源可作為消防水源，并采取可靠的取水措施、水位保證措施，可在豐水期將全部消防水量存儲(chǔ)在消防水池內(nèi)。

2.2 消防水量

我國在城市山林步道消防方面并無相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)明確消防用水量，準(zhǔn)確地確定消防水量較為困難。目前常見的做法是采用《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974-2014）中3.4.12條款，按照木材堆場(chǎng)的室外消火栓設(shè)計(jì)流量來計(jì)算，詳見下表，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間按3.6.2條款采用6小時(shí)。

經(jīng)過幾番反復(fù)轟炸，高家?guī)X的山頭像被剃了光頭，大樹被攔腰炸斷，地面被翻耕過一樣，剛剛修筑好的工事已經(jīng)變得面目全非，剛翻出來的新鮮泥土散發(fā)出濃濃的硝煙味和土腥味。

木材等可燃材料堆場(chǎng)室外消火栓設(shè)計(jì)流量

城市山林步道林木分散，過火面積、火災(zāi)蔓延方式、速度等與堆場(chǎng)實(shí)際情況并不一致，完全采用堆場(chǎng)來確定消防水量不盡科學(xué)。同時(shí)采用6小時(shí)的火災(zāi)延續(xù)時(shí)間也不一定合適，因此而計(jì)算的消防水量有可能偏大，造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)。在計(jì)算木材總儲(chǔ)量時(shí)，如果只選擇步道滅火范圍內(nèi)的林木儲(chǔ)量時(shí)，計(jì)算結(jié)果會(huì)偏小，若選擇整個(gè)山體保護(hù)范圍內(nèi)林木儲(chǔ)量，則計(jì)算結(jié)果會(huì)偏大。兩種選擇方式都不盡科學(xué)，筆者建議綜合考慮兩者計(jì)算結(jié)果，合理確定木材儲(chǔ)量，以確定消防水量。

2.3 消防給水系統(tǒng)

城市山林步道通常需配套建設(shè)綠化灌溉系統(tǒng)，從投資和管理角度來看，消防給水系統(tǒng)應(yīng)與綠化灌溉系統(tǒng)合用，但應(yīng)有保證消防水量不被動(dòng)用的技術(shù)措施。城市山林步道消防給水系統(tǒng)一般由消防水源、消防水泵、消防管網(wǎng)、消防水池、消防設(shè)施等組成。常見的消防給水系統(tǒng)如下圖所示。

城市山林步道消防給水系統(tǒng)示意圖

由于城市山林步道具有線路長(zhǎng)、地形起伏大等特點(diǎn)，消防給水系統(tǒng)往往需結(jié)合地形采用多個(gè)獨(dú)立的消防給水系統(tǒng)。若山體地形起伏較大，造成消防管網(wǎng)局部壓力過高，可采用多級(jí)消防水池串聯(lián)的形式。

2.4 消防設(shè)施

①消火栓。城市山林步道在消防車可以到達(dá)段采用室外消火栓，布置間距不大于120m。在消防車不能達(dá)到段采用室內(nèi)消火栓，布置間距30～50m；室內(nèi)消火栓的栓口動(dòng)壓不小于0.35MPa，應(yīng)配置19mm噴嘴水槍，配置直徑SN65帶內(nèi)襯消防水帶，長(zhǎng)度宜為30m。

②消防卷盤。消防卷盤對(duì)于非職業(yè)消防人員使用較為方便，便于撲滅初期小火，避免引起火勢(shì)的蔓延。室內(nèi)消火栓箱處應(yīng)同步配套消防軟管卷盤及接口，供平時(shí)灑水及消防時(shí)使用。

③消防水炮。消防水炮是一種設(shè)置在消防車頂、地面及其他消防設(shè)施上的以水為滅火劑的噴射炮。流量范圍20～100L/s，射程大于50m，最大可達(dá)100m以上。城市山林步道可采用固定式消防水炮及移動(dòng)式消防水炮組合。固定式消防水炮可以設(shè)置在一些重要的防火節(jié)點(diǎn)，一處設(shè)置不少于兩座。移動(dòng)式消防水炮具有體積小、質(zhì)量輕、便于攜帶、保護(hù)范圍大等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于撲救森林、草原、油田、礦山等范圍大，固定消防水炮安裝不便的場(chǎng)所。消防水炮需要的額定工作壓力一般大于0.8MPa，與消火栓系統(tǒng)額定的工作壓力并不匹配，需要配備移動(dòng)便攜式水泵。

④滅火器。城市山林步道可以在服務(wù)中心、驛站、公廁、人流量大的休息平臺(tái)、觀景平臺(tái)等處設(shè)置滅火器，可采用手提式與推車式相結(jié)合。當(dāng)滅火器設(shè)置在室外時(shí)，應(yīng)有防潮、防雨、防曬等保護(hù)措施。

2.5 消防管網(wǎng)

①消防管網(wǎng)。城市山林步道消防給水管網(wǎng)應(yīng)采用環(huán)狀，室外消防水量小于15L/s時(shí)，支線較短時(shí)可采用枝狀；向環(huán)狀管網(wǎng)供水的進(jìn)水管道應(yīng)不少于兩條，當(dāng)其中一條發(fā)生故障時(shí)，另一條進(jìn)水管應(yīng)能滿足設(shè)計(jì)消防用水總量的供給要求。

城市山林步道環(huán)狀管網(wǎng)主要分以下三種情況：a.城市山林步道主線為環(huán)狀時(shí)，消防給水管網(wǎng)可以單管成環(huán)狀；b.城市山林步道為非環(huán)狀，但與其他步道或車行道連接形成環(huán)狀，消防給水管網(wǎng)可與其他消防給水管網(wǎng)單管連接成環(huán)狀，但需校核消防水量及壓力等是否協(xié)調(diào)，如不協(xié)調(diào)需采取相應(yīng)的技術(shù)措施；c.城市山林步道為非環(huán)狀，且不與其他步道、車行道成環(huán)，消防給水系統(tǒng)可設(shè)置雙管成環(huán)狀。

②消防管道。城市山林步道給水管網(wǎng)可以采用架空敷設(shè)、埋地敷設(shè)、管溝敷設(shè)等，并應(yīng)優(yōu)先采用架空敷設(shè)等明敷方式，方便確認(rèn)管道線位及日常維護(hù)。當(dāng)采用埋地敷設(shè)、管溝敷設(shè)時(shí)，應(yīng)在地面設(shè)置明顯的標(biāo)志。埋地管道宜采用球墨鑄鐵管、鋼塑復(fù)合管和鋼管。鋼管應(yīng)采用加強(qiáng)防腐，法蘭連接或者溝槽連接；鋼塑復(fù)合管采用熱熔連接或者機(jī)械連接。架空管道可采用熱浸鍍鋅鋼管、無縫鋼管，管徑小于等于DN50時(shí)應(yīng)采用螺紋連接，管徑大于DN50時(shí)采用法蘭連接或者溝槽連接，不宜采用焊接。

城市山林地消防給水管道明敷時(shí)，應(yīng)避開落石、滑坡地帶，并應(yīng)有防止雨水沖刷的措施。管道在轉(zhuǎn)彎處、閥門處直線段一定距離處應(yīng)設(shè)置固定支墩，承插式管道在接口處需設(shè)支墩；管道坡度較大時(shí)，應(yīng)設(shè)擋墩支撐，防止管道下滑；明敷的消防給水管道由于受溫度及管道應(yīng)力的影響，長(zhǎng)直管段應(yīng)設(shè)置伸縮器。

3 結(jié)論

①城市山林步道應(yīng)采用以水為主的滅火系統(tǒng)，設(shè)置合理的消防給水系統(tǒng)，配備符合設(shè)計(jì)要求的消防設(shè)施。

②城市山林步道消防水源應(yīng)采用市政管網(wǎng)作為水源，市政管網(wǎng)應(yīng)能連續(xù)補(bǔ)水，補(bǔ)水能力不小于設(shè)計(jì)消防水量。

③城市山林步道應(yīng)結(jié)合地形、水源等實(shí)際情況選用獨(dú)立或統(tǒng)一的消防給水系統(tǒng)，一般應(yīng)采用水泵加壓、高位消防水池重力供水的方式。