浅谈高层建筑的消防给水

 

         城市用地日趋紧张，促使高层建筑物向高空发展，现代科学技术和现代工业的发展，也为高层建筑提供了条件，20世纪50年代以来，我国大城市里陆续兴建了一批高层建筑。特别是80年代以后我国实行改革开放以来，经济建设日新月异，高层建筑在大中城市乃至小城市里如雨后春笋的拔地而起，发展很快。据上海市2002年统计数表明高层建筑已达5000余栋。高层建筑在节约用地、壮观城市和提高人们生活质量等方面的优越性已为每人所公认。但高层建筑的火灾危险性比一般建筑大得多。扑救高层建筑火灾，水是主要的灭火剂。能不能有足够的水压不间断地送到水枪阵地上，直接关系到火灾扑救的成败。

 

         1．往高层建筑供水的必要性 高层建筑灭火抢险不易已成为当今火灾扑救中的“三难”之一（“三难”是指高层建筑、地下工程、石油化工三种火灾），而高层建筑火灾的消防给水是灭火的基础，又是难中之难。

 

         1.1高层建筑尽管立足自救，但是落后自救系统一旦失灵，或自救系统虽可工作但不能满足使用效能（覆盖面、用水量），灭火还必须依靠消防队的移动设施和装备去扑救。例如哈尔滨市天鹅饭店火灾、广州市文化大楼工地火灾、北京市紫薇宾馆工地火灾、兰州市丝路商厦火灾等都调用了大量消防移动式灭火设备和装具。

 

         1.2 施工中的高层建筑，内部消防给水系统尚未形成，施工用水量水压低，发生火灾后灭火用火几乎完全依靠消防队的移动式灭火给水设施去保障。

 

         1.3 一些高层建筑的消防给水系统与市政给水管网未按原消防审核的要求接通，规范要求双回路环状管网，而且进水管不应少于两条。

 

         1.4 经济发达国家的高层建筑，尽管在设计上全面立足自救，但由于各方面因素影响（如设备故障、年久老化、维修停用、管理不善、没有执行设计、改变使用功能等）仍有一定比例的火灾需要消防队移动式灭火设施和装备进行施救处理。大家知道的巴西圣保罗市安的拉斯大楼火灾、焦马大楼火灾、日本大阪市千日百货大楼火灾、南朝鲜汉城市大然阁旅社火灾，都动用了大批移动式灭火力量。据美国资料介绍，美国有5%以上的高层建筑火灾需要调用消防队到现场进行灭火处理。 从上述情况看，搞好高层给水工作十分重要。

 

         2.1现有消防装备情况 目前我国消防给水装备和设施，从高层建筑本身看，绝大多数为“高规”颁发后可建，内部消防给水系统比较完备。“高规”颁发前建筑高度不大，多数在50m以下；“高规”颁发后多数建筑高度在70m以下。

 

         从消防部队车辆装备看，除少数特种车辆从国外引进外，其他全部为我国自产。

 

         从我国水带线路的消防产品看，目前满足1.7---1.8MPa耐压强度是没有问题的，部分企业生产的高压尼龙水带耐压强度已超过2.5MPa的。

 

         从设计看，国产的解放（东风）小型消防车给水能力，流量30L/s时，扬程可满足110m;黄河（罗曼、斯太尔、解放平头、东风平头等中型车）消防车的给水能力，流量50L/s时，扬程可满足140m。实战中每辆消防车的流量通常不超过15L/s，当流量不超过8L/s（一支喷嘴经19mm水枪用水量）时，据上海、甘肃等地多次实验，解放东风（小型）（142型）消防车满足130m的扬程、黄河（罗曼）消防车满足170m的扬程。据上海消防总队在高层给水实验中，黄河消防车利用80mm水带保证了100m高度的三支水枪（19mm 2支，16mm 1支）同时出水的水量（总流量17L/s）和水压（水枪充实水柱14m）。

 

         2.2理论依据

         消防车最大供水高度为：

 

         H1-2=HB—hd—h枪(式中H1-2为供水高度；

 

         HB为水泵压力；

 

         hd为水带压力损失；

 

         h枪为水枪要求的喷嘴压力)

 

         a.解放（东风142类型）消防车利用65mm水带（高压尼龙），设1支19mm水枪，扑救室内火灾。

 

         这时：HB=80m H2O(0.8MPa),(设计扬程)，

 

         H枪=13. 5m H2O(1.35MPa)。

 

         Hd(按麻质水带计)每条=1 .81mH2O(0.0181MPa)---使用水带按4条计，代入公式：

 

         H1-2=HB－hd－h枪=80－1.81×4－13.5 =59.26m H2O=(0.5926MPa)

 

         b 黄河（罗曼）消防车（中型车）利用65m尼龙高压水带，出设一支19mm水枪，扑救室内火灾时，这时：

 

         HB=140m H2O(1.4MPa),

 

         h枪=13.5mH2O(0.135MPa)，hd=1.81m H2O(0.0181MPa)，水带使用按9条计，代入公式：

 

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

 

         根据上述计算，分别可得出解放（东风142类型）、黄河（罗曼类）消防车利用75mm水带出2支水枪时最大给水高度，这里不在计算。

 

         根据消防车通过水泵接合器向室内管网供水最大高度公式：

 

         Hp=Hb——Hg——Hh （式中Hb为水泵出口压力，Hg为管网压力损失，按每10m高损失0.016MPa）

 

         (1.6m H2O)计；

 

         Hh为室内最不利点消防栓所需压力，一般23.5m H2O；

 

         Hp为消防车通过水泵接合器向室内管网供水最大高度）

 

         a.解放（东风142类型）消防车供水时：

 

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

 

         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.黄河（罗曼中型类）消防车供水时：

 

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

 

         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结论

         2.3.1解放（东风142类型）消防车供水时：

         （1）利用65mm高压尼龙水带，出设1支19mm水枪，扑救室内火灾，可以保证60m供水高度；

 

         （2）利用75mm高压尼龙水带，阵地层设分水器，出设2支19mm水枪，扑救室内火灾，可以保证50 m供水高度；

 

         （3）利用水泵结合器时，可以保证50m供水高度。

 

         2.3.2 黄河（罗曼中型类）消防车供水时：

         （1）利用65mm高压尼龙水带，出设1支19mm水枪，扑救室内火灾，可以保证100m的供水高度；

 

         （2）利用75mm高压尼龙水带，阵地层设分水器，出设2支19mm水枪，扑救室内火灾，可以保证100mm供水高度。

 

         2.3.3 为解决100m以上建筑的消防供水压力和流量，笔者认为可采用消防泵间串联（耦合供水的办法较为理想）。