高层建筑火灾供水方法研究

李少东

（湖南省怀化市消防支队，湖南 怀化 418000）

1 影响高层供水的主要因素

1.1 固定供水系统的完好有效性

高层建筑火场用水立足于高层建筑的内部消防给水设施，而往往由于辖区高层建筑单位责任人疏忽对固定消防供水设施的维护和保养，造成消防部队在利用固定消防设施供水过程中不能使用或者只能用部分固定消防供水设施。实践证明在高层建筑发生火灾初期时，迅速启动固定灭火设施供水灭火能有效遏制住火势蔓延，是创造供水灭火的最佳时机。

1.2 消防水带的质料和性能

消防水带的质料好坏、口径大小和耐压强度直接影响高层火场的供水工作，对能否及时有效的扑灭火灾起到关键性的作用。对于高层建筑火灾供水过程中应尽量选择质的优良的聚氨酯衬里耐压水带，这种水带具有耐高压、抗寒、耐腐蚀、重量轻、使用柔软方便等特点，以防止供水过程中压力过高导致水带爆裂，能减轻供水战斗员负重；需要指出的是我国北方寒冷地区的高层建筑供水应尽可能使用衬里水带，以免渗水，造成冻结。由于现阶段消防水带产品质量不高，供水过程中水带出现爆裂的现象常有发生，严重影响高层建筑火场供水的效果。

1.3 消防车的技、战术性能

消防车的技术和战术性能是影响高层火场供水的一个重要因素。消防车的技术性能是指其配备的数量情况和性能参数。2006年5月1日颁布实施的《城市消防站建设标准》（以下简称新标准），新标准对消防车辆的技术性能也提出了要求，如下表1：

消防车的主要战术性能主要是指所用灭火消防车的出枪、出炮数量以及每辆消防车的灭火剂喷射时间。消防车的出枪、出炮数量要根据消防泵的额定流量和枪炮的流量计算确定，出枪出炮的数量越多，需要的供水量越大，需要的供水车数也越多，实际火场供水战斗车数量是根据火场供水能力、控制火势面积、火场燃烧面积确定的。

表1 消防站主要消防车辆的技术性能

续表1

2 利用建设物内固定设备供水

2.1 利用室内消火栓供水

利用室内墙壁消火栓出水灭火，一般每个消火栓出水枪(19mm口径)不宜超过2支。对于消火栓口设有减压阀的消火栓，应注意压力调至满足最低有效射程 Sk≥10m的要求。

2.2 利用消防水箱供水

利用屋顶高位水箱供水应清楚消防水箱的容积及10min内最多出枪数量。水箱容积及最多出枪数量见表2

2.3 利用水泵接合器向管网供水

2.3.1 供水高度的计算

消防车通过水泵接合器向室内管网供水的高度，可按下式进行计算：

式中：

H-利用水泵接合器供水高度，m；

Hb-消防车泵浦压力，mH2O

Hg-室内管网压力损失，当H≤50m时，压力损失为8mH2O;当H≥50时，压力损失为8+[8(H-50)/50]Mpa

Hs-室内最不利消火栓压力，一般取23.5 mH2O；

Hc-消防车泵与水泵接合器间水带压力损失，一般取4 mH2O。

由上式整理得：

2.4 利用垂直铺设水带供水

2.4.1 垂直铺设水带的方式方法沿外墙窗户、阳台、疏散楼梯、竖井等部位垂直铺设水带。水带铺设方法可采用分层登高施放、原地施放吊升、一次性登高施放三种，各有利弊，但相对采用一次性登高施放比较理想。一次性登高施放法即消防队员将估算出起火楼层所需水带，预先连接好，一次性运送至起火部位，然后放下；沿楼梯扶手间隙垂直铺设水带，方法同上。如果在登高车较多时，可以利用登高车替代部分楼层消防竖管，节省水带铺设的距离和防止水带爆裂。

表2 水箱容积和最多水枪数量

2.4.2 垂直铺设水带供水的技术要求

当供水高度H≤80m时 ，可用 1台大功率消防车双干线供水；当供水高度 H＞80m时,可采用两台或三台车泵耦合供水。串联供水是一种特殊的供水形式，能在水带应有的耐压强度和消防车保持稳定可靠的运转速度下提高扬程，并同时增加流量。据有关部门对中型水罐车试验结果看，中型水罐车在间隔100m距离内串联供水，当消防车转速保持在2000-2100r/min时，前车出水压力可增加0.5Mpa左右。

3 目前高层火场供水中存在的问题

3.1 高层建筑内部固定消防设施利用率过低

消防部队扑救高层建筑火灾，主要应利用建筑内消火栓灭火或通过水泵接合器给消火栓供水灭火。但从实战情况看，固定消防设施利用率偏低。综合分析主要由以下几方面原因造成：一是由于维护保养不好，高层建筑本身的固定消防设施损坏，消防部队到达现场后无法利用。二是固定消防设施没有损坏，消防部队到达现场后由于情况或操作程序不熟悉，难以利用。三是个别指挥员利用固定消防设施的意识不强，到达火场后火情侦察不细，导致过分依赖移动灭火设备，不会利用固定消防设施。

3.2 车载水源的使用不合理

在某些大型的高层建筑火场或在建工程的高层火场，由于种种原因火灾初期固定消防设施没有发挥应有的作用而又面临着可能火场周围市政或天然水源有限的情况。如何利用有限的车载水源来组织好前期火场供水，显得尤为重要。在实践中必须根据车载水源的实际供水能力来选择，对于某些复杂高层火场必须有打持久战的观念。在实践中必须根据车载水源的实际供水能力来选择，因此消防部队主管中队接警到达火场后，要考虑到高层火场的复杂环境。因而为适应火场的瞬时变化，必须留有一定数量备用水源和一定的供水灭火机动力量，以应付各种复杂情况的发生。

3.3 消防车辆装备的效能得不到充分发挥

部分指挥员、驾驶员对所配备的车辆装备性能掌握不够，对消防泵各工况最大供水高度及最大流量不甚了解，火场供水全凭过去的经验，使供水车辆的性能得不到充分发挥。普通水罐消防车一般采用BS30等30型低压消防泵或CB20.10/15.30等中低压消防泵，最大流量30L/S。5吨以上的重型水罐消防车多采用CB20.10/25.50中低压消防泵或BS60、BD60，CB12/60等 60型低压消防泵，最大流量50L/S或60L/S。一般低压消防泵额定出口压力为1MPa。垂直铺设水带，采用65mm胶里水带单干线供一支19mm水枪灭火，有效射程15m，最大供水高度可达60m，若采用80mm胶里水带供水，则供水高度会更高。中低压消防泵低压工况时额定出口压力为1MPa，最大供水高度60m。中压工况时额定出口压力为2Mp，最大供水高度152m（条件同上）。但在火灾现场却经常可以看到用低压泵或中低压泵低压工况为高层建筑火场供水。

4 针对存在的问题给出几点建议

4.1 消防车泵的运行工况要尽量和固定消防泵相匹配

高层建筑发生火灾时，消防车通过建筑物设置的水泵接合器向室内管网供水。当建筑物室内消火栓管网的出枪数量超过原设计数量，即实际出水量超过了设计流量，固定泵为适应流量变化，势必造成出水压力降低，当流量超过过多，运行的工况点远远要低于固定泵的Q-H曲线的高效段，出水压力会急剧降低，水枪的充实水柱达不到设计要求，不能有效地控制灭火。这时，就需要消防车通过水泵接合器向室内管网供水，补充超过设计的水量，维持原设计压力。但假如缺乏火场调查，盲目提高压力供水，车泵Q-H曲线远高于固定泵的Q-H曲线，这时固定泵几乎不出水，就没有发挥其作用，同时可能引起固定泵反转，损坏固定消防泵。同样，出枪数量没有超过设计的数量时，也盲目通过水泵接合器向室内管网供水，也会造成上述后果。所以，各级消防指挥员平时在对重点建筑物的灭火演练中，要了解建筑物固定泵的流量、扬程，根据火场出枪的数量合理选择是否通过水泵接合器加压，并且准确地确定压力大小，尽量使车泵的Q-H曲线与固定泵的Q-H曲线的高效段重合，此时管网内的压力基本能维持原设计压力，而流量则接近二者的叠加。

4.2 使用室内消火栓向室内管网补充灭火的用水量

高层建筑供水试验表明，在某些特殊情况下，如水泵接合器发生故障时，消防车可以通过室内消火栓向管网中补充灭火水量，而且普通消火栓的供水效果要优于带减压孔板的消火栓。试验还表明，室内消火栓的供水能力同水泵接合器相近。值得注意的是，当通过室内消火栓向管网中补充灭火水量时，要先了解消火栓栓口的静压，在消防车车泵压力增加到该压力值时，才能开启消火栓的阀门供水，以免水流反向倒流，损坏车泵。

4.3 科学合理选择通过水泵接合器供水的消防车台数

高层火场上，如果火势较大，一些指挥员想通过并联多台消防车来增加流量，但实际情况并不像所预想的好。这是因为室内管网的管径是按建筑物的设计秒流量确定的，想要通过较大的流量，必然会增大流速，管路的水头损失也会增大，这时所得到的流量并不是单台车供水时流量的叠加，而只增加了相当少的部分，大部分的能量被管路损失所抵消了，所以想通过并联多台消防车来增加流量是不可行的。如果想获得较大的流量，在消防车供水的范围内可对一部分消防车直接铺设水带供水，这样才可能获得较大的流量。

[1]张元祥，高层建筑火场供水原则及其应用[J];武警学院学报;2005年01期

[2]姜进其，关于高层建筑火灾救人的一种设想[J];消防科学与技术;1987年03期