淺談高層建筑的消防給水

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簡介： 文章介紹了利用輕型、中型消防車撲救高層建筑火災(zāi)時的最大供水高度和撲救不同高度時的車泵壓力計算方法。
關(guān)鍵字：消防泵 消防車 高層建筑 火場供水

城市用地日趨緊張，促使高層建筑物向高空發(fā)展，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，也為高層建筑提供了條件，20世紀(jì)50年代以來，我國大城市里陸續(xù)興建了一批高層建筑。特別是80年代以后我國實行改革開放以來，經(jīng)濟建設(shè)日新月異，高層建筑在大中城市乃至小城市里如雨后春筍的拔地而起，發(fā)展很快。據(jù)上海市2002年統(tǒng)計數(shù)表明高層建筑已達(dá)5000余棟。高層建筑在節(jié)約用地、壯觀城市和提高人們生活質(zhì)量等方面的優(yōu)越性已為每人所公認(rèn)。但高層建筑的火災(zāi)危險性比一般建筑大得多。撲救高層建筑火災(zāi)，水是主要的滅火劑。能不能有足夠的水壓不間斷地送到水槍陣地上，直接關(guān)系到火災(zāi)撲救的成敗。

1．往高層建筑供水的必要性 高層建筑滅火搶險不易已成為當(dāng)今火災(zāi)撲救中的“三難”之一（“三難”是指高層建筑、地下工程、石油化工三種火災(zāi)），而高層建筑火災(zāi)的消防給水是滅火的基礎(chǔ)，又是難中之難。

1.1高層建筑盡管立足自救，但是落后自救系統(tǒng)一旦失靈，或自救系統(tǒng)雖可工作但不能滿足使用效能（覆蓋面、用水量），滅火還必須依靠消防隊的移動設(shè)施和裝備去撲救。例如哈爾濱市天鵝飯店火災(zāi)、廣州市文化大樓工地火災(zāi)、北京市紫薇賓館工地火災(zāi)、蘭州市絲路商廈火災(zāi)等都調(diào)用了大量消防移動式滅火設(shè)備和裝具。

1.2 施工中的高層建筑，內(nèi)部消防給水系統(tǒng)尚未形成，施工用水量水壓低，發(fā)生火災(zāi)后滅火用火幾乎完全依靠消防隊的移動式滅火給水設(shè)施去保障。

1.3 一些高層建筑的消防給水系統(tǒng)與市政給水管網(wǎng)未按原消防審核的要求接通，規(guī)范要求雙回路環(huán)狀管網(wǎng)，而且進(jìn)水管不應(yīng)少于兩條。

1.4 經(jīng)濟發(fā)達(dá)國家的高層建筑，盡管在設(shè)計上全面立足自救，但由于各方面因素影響（如設(shè)備故障、年久老化、維修停用、管理不善、沒有執(zhí)行設(shè)計、改變使用功能等）仍有一定比例的火災(zāi)需要消防隊移動式滅火設(shè)施和裝備進(jìn)行施救處理。大家知道的巴西圣保羅市安的拉斯大樓火災(zāi)、焦馬大樓火災(zāi)、日本大阪市千日百貨大樓火災(zāi)、南朝鮮漢城市大然閣旅社火災(zāi)，都動用了大批移動式滅火力量。據(jù)美國資料介紹，美國有5%以上的高層建筑火災(zāi)需要調(diào)用消防隊到現(xiàn)場進(jìn)行滅火處理。 從上述情況看，搞好高層給水工作十分重要。

2．利用現(xiàn)有裝備向高層供水的可能性

2.1現(xiàn)有消防裝備情況 目前我國消防給水裝備和設(shè)施，從高層建筑本身看，絕大多數(shù)為“高規(guī)”頒發(fā)后可建，內(nèi)部消防給水系統(tǒng)比較完備?！案咭?guī)”頒發(fā)前建筑高度不大，多數(shù)在50m以下；“高規(guī)”頒發(fā)后多數(shù)建筑高度在70m以下。

從消防部隊車輛裝備看，除少數(shù)特種車輛從國外引進(jìn)外，其他全部為我國自產(chǎn)。

從我國水帶線路的消防產(chǎn)品看，目前滿足1.7---1.8MPa耐壓強度是沒有問題的，部分企業(yè)生產(chǎn)的高壓尼龍水帶耐壓強度已超過2.5MPa的。

從設(shè)計看，國產(chǎn)的解放（東風(fēng)）小型消防車給水能力，流量30L/s時，揚程可滿足110m;黃河（羅曼、斯太爾、解放平頭、東風(fēng)平頭等中型車）消防車的給水能力，流量50L/s時，揚程可滿足140m。實戰(zhàn)中每輛消防車的流量通常不超過15L/s，當(dāng)流量不超過8L/s（一支噴嘴經(jīng)19mm水槍用水量）時，據(jù)上海、甘肅等地多次實驗，解放東風(fēng)（小型）（142型）消防車滿足130m的揚程、黃河（羅曼）消防車滿足170m的揚程。據(jù)上海消防總隊在高層給水實驗中，黃河消防車?yán)?0mm水帶保證了100m高度的三支水槍（19mm 2支，16mm 1支）同時出水的水量（總流量17L/s）和水壓（水槍充實水柱14m）。

2.2理論依據(jù)

消防車最大供水高度為：

H1-2=HB—hd—h槍(式中H1-2為供水高度；

HB為水泵壓力；

hd為水帶壓力損失；

h槍為水槍要求的噴嘴壓力)

a.解放（東風(fēng)142類型）消防車?yán)?5mm水帶（高壓尼龍），設(shè)1支19mm水槍，撲救室內(nèi)火災(zāi)。

這時：HB=80m H2O(0.8MPa),(設(shè)計揚程)，

H槍=13. 5m H2O(1.35MPa)。

Hd(按麻質(zhì)水帶計)每條=1 .81mH2O(0.0181MPa)---使用水帶按4條計，代入公式：

H1-2=HB－h(huán)d－h(huán)槍=80－1.81×4－13.5 =59.26m H2O=(0.5926MPa)

b 黃河（羅曼）消防車（中型車）利用65m尼龍高壓水帶，出設(shè)一支19mm水槍，撲救室內(nèi)火災(zāi)時，這時：

HB=140m H2O(1.4MPa),

h槍=13.5mH2O(0.135MPa)，hd=1.81m H2O(0.0181MPa)，水帶使用按9條計，代入公式：

H1-2=HB——hd——h槍= 140—1.81—13.5=115.64m H2O(1.1564MPa)

根據(jù)上述計算，分別可得出解放（東風(fēng)142類型）、黃河（羅曼類）消防車?yán)?5mm水帶出2支水槍時最大給水高度，這里不在計算。

根據(jù)消防車通過水泵接合器向室內(nèi)管網(wǎng)供水最大高度公式：

Hp=Hb——Hg——Hh （式中Hb為水泵出口壓力，Hg為管網(wǎng)壓力損失，按每10m高損失0.016MPa）

(1.6m H2O)計；

Hh為室內(nèi)最不利點消防栓所需壓力，一般23.5m H2O；

Hp為消防車通過水泵接合器向室內(nèi)管網(wǎng)供水最大高度）

a.解放（東風(fēng)142類型）消防車供水時：

Hb=80mH2O(0.8MPa) Hg=(50／10)×1.6 mH2O這里高度按50m計;

Hh=23.5mH2O(0.235MPa)代入公式：

Hp=Hd——Hg——Hh =80—1.6×（50／10）—23.5 =48.5mH2O(0.485MPa)

b.黃河（羅曼中型類）消防車供水時：

Hb=140mH2O(1.4MPa) Hg=1.6×（100÷10）=16mH2O(0.16 MPa)這里高度按100m計；

Hh=23.5mH2O(0.235 MPa),代入公式： Hp=Hb-Hg-Hh=140－1.6×（100÷10）－23.5=100.5mH2O(1 MPa)

2.3結(jié)論

2.3.1解放（東風(fēng)142類型）消防車供水時：

（1）利用65mm高壓尼龍水帶，出設(shè)1支19mm水槍，撲救室內(nèi)火災(zāi)，可以保證60m供水高度；

（2）利用75mm高壓尼龍水帶，陣地層設(shè)分水器，出設(shè)2支19mm水槍，撲救室內(nèi)火災(zāi)，可以保證50 m供水高度；

（3）利用水泵結(jié)合器時，可以保證50m供水高度。

2.3.2 黃河（羅曼中型類）消防車供水時：

（1）利用65mm高壓尼龍水帶，出設(shè)1支19mm水槍，撲救室內(nèi)火災(zāi)，可以保證100m的供水高度；

（2）利用75mm高壓尼龍水帶，陣地層設(shè)分水器，出設(shè)2支19mm水槍，撲救室內(nèi)火災(zāi)，可以保證100mm供水高度。

2.3.3 為解決100m以上建筑的消防供水壓力和流量，筆者認(rèn)為可采用消防泵間串聯(lián)（耦合供水的辦法較為理想）。