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)代科學技術和現(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。但高層建筑的火災危險性比一般建筑大得多。撲救高層建筑火災，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，直接關系到火災撲救的成敗。

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今火災撲救中的“三難”之一（“三難”是指高層建筑、地下工程、石油化工三種火災），而高層建筑火災的消防給水是滅火的基礎，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施和裝備去撲救。例如哈爾濱市天鵝飯店火災、廣州市文化大樓工地火災、北京市紫薇賓館工地火災、蘭州市絲路商廈火災等都調(diào)用了大量消防移動式滅火設備和裝具。

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)生火災后滅火用火幾乎完全依靠消防隊的移動式滅火給水設施去保障。

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)，而且進水管不應少于兩條。

1.4 經(jīng)濟發(fā)達國家的高層建筑，盡管在設計上全面立足自救，但由于各方面因素影響（如設備故障、年久老化、維修停用、管理不善、沒有執(zhí)行設計、改變使用功能等）仍有一定比例的火災需要消防隊移動式滅火設施和裝備進行施救處理。大家知道的巴西圣保羅市安的拉斯大樓火災、焦馬大樓火災、日本大阪市千日百貨大樓火災、南朝鮮漢城市大然閣旅社火災，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需要調(diào)用消防隊到現(xiàn)場進行滅火處理。 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。

從設計看，國產(chǎn)的解放（東風）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（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，黃河消防車利用80mm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142類型）消防車利用65mm水帶（高壓尼龍），設1支19mm水槍，撲救室內(nèi)火災。

這時：HB=80m H2O(0.8MPa),(設計揚程)，

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，出設一支19mm水槍，撲救室內(nèi)火災時，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142類型）、黃河（羅曼類）消防車利用75mm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142類型）消防車供水時：

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

（2）利用75mm高壓尼龍水帶，陣地層設分水器，出設2支19mm水槍，撲救室內(nèi)火災，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1支19mm水槍，撲救室內(nèi)火災，可以保證100m的供水高度；

（2）利用75mm高壓尼龍水帶，陣地層設分水器，出設2支19mm水槍，撲救室內(nèi)火災，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，筆者認為可采用消防泵間串聯(lián)（耦合供水的辦法較為理想）。