论高层建筑消防供水问题

楼 珊 珊

(浙江省金华市消防支队，浙江 金华 321000)

论高层建筑消防供水问题

楼 珊 珊

(浙江省金华市消防支队，浙江 金华 321000)

结合多年工作经验，对高位消防水池供水、专用泵供水、消防气压罐供水和消防合用供水等四种供水设备进行了分析，论述了各个设备的优缺点，并对现有消防供水方式及其适用场所作了分析，以期能够为实际的高层建筑消防供水问题提供科学合理的解决方案。

高层建筑，消防，供水，设备

随着社会经济的飞速发展，高层建筑越来越多。伴随而来的高层建筑消防问题是消防部门普遍关注的课题，如何应对高层建筑火灾蔓延速度快、扑救难度大等特点进行有效的消防供水，是消防部门亟需优化解决的问题。本文首先从消防供水工作中遇到的问题，然后从高位消防水池供水、专用泵供水、消防气压罐供水和消防合用供水等方面论述了高层建筑消防供水系统的选择[1，2]。

1 高层建筑消防供水工作中容易遇到的问题

2010年上海余姚路胶州路一栋高层公寓发生的火灾就是一起极为严重的高层建筑火灾，究其原因，既有高空电焊作业违章操作的直接原因，也暴露了我国高层建筑消防设计中存在的短板。据调查，该高层的消防系统没有发挥作用，而针对高层建筑需要配备的专用供水系统也没有，这也是导致火灾事故的重要原因。现就高层建筑火灾救援中易发的问题总结如下：

1)内部自救消防系统失灵。据调查，现在很多高层建筑的消防系统设计存在不合理现象，有的甚至直接缺失了消防设计。或者说有的高层建筑虽然配备了消防系统，但是却只是一个摆设，常年不用导致系统失效，供水管道腐朽或者阻塞问题并不少见。这导致高层建筑的消防主要靠消防车救援灭火，同时对于供水系统的选择提出了更高的要求。

2)火灾消防水运输困难。高层建筑的火灾有其独特特点，蔓延快、楼层结构复杂都导致了对于水的需求量大，而运水距离远、高度大，要在很短的时间内集中运输大量的水无疑是一件很难的工作，再加上建筑内结构复杂，消防人员很难直接进入楼层灭火，这也对消防给水提出新的挑战。

3)楼层过高影响供水。高层建筑的火灾因其楼层过高而导致供水困难。垂直距离过大对于水压力也是一种挑战，如果水压力到达了极限，那么水管就容易破裂。目前我国的消防设备最高可以到达150 m左右，但是高层建筑的垂直高度普遍超过这个距离，很显然这会影响消防救火。

4)火灾救援路线、供水系统设计存在漏洞。高层建筑飞快发展，但是消防技术却没有紧随其发展趋势。普通楼层的火灾救援中，供水路线一般沿着楼梯或者沿着外墙，而在高层建筑的火灾救援中，只能沿着外墙垂直铺设供水带，这可以避免沿楼梯铺设可能造成的水头损失，尽可能缩短救援时间。但是沿外墙垂直铺设的话，对于水压的要求太大，容易造成供水过程中水管破裂。另外对于高层建筑来说，其供水系统不能只从低到高的方向上延伸，而应该考虑楼层高度对于供水路线提出的新要求。

2 高层建筑消防供水设备

2.1 高位消防水池供水

在高层建筑的顶部设置一个蓄水池以供消防使用，平时注意将水池蓄满水，如果高层建筑发生火灾，可以直接将高位消防水池中的水供给消防供水系统和喷水灭火系统使用，如果消防水池的高度不够高，可以额外增加一个消防增压泵，以增加供水的初始压力，以便让水顺利供到高处进行消防灭火。

在分层供水的高层建筑消防设计中，高位消防水池供水可供选择。其对于增压水泵和消防系统的电缆线路设置要求不高具有明显的优势[3]。只需要在不同高度上设置分层的消防水池就可以满足基本的消防供水，这种供水方式可以随时使用，不受人为因素的制约，在消防供水系统无法使用的时候也有较高的可靠性，并且对电缆电路和电源适配要求不高，操作简单，非常便于组织设计和使用。

需要看到的是，高位消防水池因为占据了一定的空间体积，在高层建筑设计过程中会影响其整体结构设计，而且蓄满水的水池也会因为较大的自重压力而对建筑物构成影响。所以在很多高层建筑设计中，对于这种高位消防水池并不多采用，只有一些占地面积广的建筑才会应用。还有就是倘若将分区串联加压供水方式应用到高位消防水池设计中，虽然可以减少管道渗漏和维修，但是对于系统的完整性也有了一个极高的要求，当下一区的消防水泵出现问题之后，之后的消防供水也会因此而失去效用。

基于以上分析，可以看到高位消防水池供水的主要特点有：1)对于专用水泵的依赖性大。用于消防灭火的水都是由专用水泵来提供的，所以对水泵的维修和管理就显得尤为重要；2)高位消防水池对建筑物的结构设计会产生比较大的影响；3)高位消防水池对于电缆电路和供给电源的要求不高，便于设计和使用；4)分区串联加压供水模式下，高位消防水池供水对于连接泵的要求较高，管路较为复杂，前期投入较大，但是后期使用中相比较于其他供水方式有一定的经济优势。

2.2 高层消防专用水泵——屋顶高位水箱供水

高位水箱供水和高位水池供水最明显的区别就是蓄水量的不同，其是在高层建筑的顶部设置一个小容量的水箱，利用外部的泵压力进行运水消防[4]。高位水箱中的水只能用于初期的消防灭火，通常来说只能供使用10 min之内。高位水箱供水一般有加压供水、分区并联加压供水和分区串联加压供水三种。

具体案例设计：高度在50 m以下，不采用分区供水的高层建筑可以采用一次加压供水，分区并联加压供水和分区串联加压供水一般适用于高度在50 m以上，并且需要采用分区供水的高层建筑消防灭火供水中。

分区并联供水的优点是每一个区域内的供水不会相互影响，所有的水泵都在一个泵房之内，供水箱较小，可靠性较高，但是在对高层建筑顶部供水的时候，往往出现压力不够的情况，基于此可以使用小气压罐泵进行增压，具备较好的科学性和经济性。

2.3 消防气压罐供水

它是一个由专用水泵、气压水罐和电气自动化控制仪组成的供水灭火系统[5]。在平时该系统保持平衡，气压罐内的压力保持在供水最高压力，而当火灾发生的时候，消防设备会自动开始供水，由于气压罐内的水不断减少，压力也减少，当压力降低到消防气压罐最低压力线下的时候，电接点压力表就会触动专用水泵，从而完成自动注水功能，确保用于消防灭火水的足够性。

具体消防设计时，因消防气压罐供水对于电缆电路的要求比较高，而且存在水资源浪费，所以不是首选方案。

2.4 消防合用供水设备

随着科技的进步，近些年来一种新型、节能的供水设备逐渐被广泛推广开来，这是一种依托全自动交流变频调速技术的设备，通过泵对管道的压力进行控制和监测，通过调节水泵的转速来控制管网内的水压。全自动双恒压变频调速泵是一种可以同时用于生活、消防的设备，可以有效避免消防泵因为失修而产生的安全问题，恒压流量也可以避免水压过多而实现设备出现超负荷现象。但是需要注意到的是该合用设备用于供水的时候需要增加高位水箱，来保证至少10 min的消防用水量，和高位水箱、水池一样都需要配备专门的消防水泵。

3 现有高层建筑消防供水方式及其适用场所分析

从现有高层建筑的消防供水的铺设水带数量和位置来看，可以将其供水方式分为室内铺设水带供水、固定消防设施供水和室外铺设水带供水三种方式。

3.1 固定消防设施供水

固定消防设施供水又可分为利用室内消防栓系统供水、利用水泵接合器供水、利用最底层室内消火栓供水三种形式。

利用室内消火栓系统进行供水在高层建筑火灾扑救中属于最常用也是最实用的一种供水方式，其适用范围广，操作简单，小区保安及受过培训的居民都可以适用，且出水极快，能迅速控制火势。其缺点在于维护要求较高，必须保持消防网络一直处于有水压的状态，且多数高层建筑的室内消防栓最大灭火用水量仅为40 L/s，只适合小面积的灭火需求。

利用水泵接合器的消防供水方式主要运用于水泵损坏或者单靠室内消防供水系统已经不能满足灭火需求的时候，从消防车上利用水泵接合器抽取消防用水。优点在于压力可控，节省消防热暖体力。缺点在于对高层建筑消防管网的设计要求比较高，需时常有水。

利用最底层的室内消防栓供水是自水泵接合器不能正常使用，直接在火灾所在楼层或者下一层通过竖管向火灾所在楼层供水。此种方式优点在于操作简单，不用更换或破损水带。但缺点在于现代高层建筑越来越高，对超过30 m的高层建筑需要设置减压装置，以50 m为界限，上为高区供水，下为低区供水，设计两套管道。

3.2 室内铺设水带供水

室内铺设水带供水分为沿楼梯铺设水带供水、室内利用楼梯井垂直铺设水带供水两种。

沿楼梯铺设水带供水指的是消防员自身携带水带，利用建筑疏散通道将水带带到着火楼层。其优点在于能保证供水，易于操作，相对安全。但此方式的水带铺设较长，是实际供水高度的两倍，会大量消耗消防人员体力，且线路太长会使得压力增大，水带容易破裂。

利用楼梯井垂直铺设水带供水具有安全系数高、不容易受外界因素干扰的特点。但其问题在于现代高层建筑楼梯井狭小，很难正常铺设水带，且延缓程度较高。

3.3 室外铺设水带供水

室外铺设水带供水分为沿建筑外墙垂直铺设水带供水和利用登高装置供水两种方式。第一种是指从建筑外墙的窗户、阳台等场所进入，按照一次性吊升法或施放法进行供水。优点是速度快、减少压力损失。缺点是对水带要求高，不能更换，且会受到建筑结构和高空风力的影响。室外利用登高装置供水则是常见的登高车供水，节省水带铺设的距离，可防止水带爆裂。其缺点在于此种方式主要用于扑灭外墙火灾或抑制室内火势发展时使用，使用面较为局限。

4 结语

高层建筑因为自身楼层高、结构复杂，其消防供水存在很多特殊性，在实际的消防供水设计中，相关单位应该根据实际情况、因地制宜，根据高层建筑物的结构特点、用途、电力配备等因素，本着经济性、合理性等理念，选择合适的消防供水系统，做好高层建筑的消防供水工作，保证人民生命财产安全。

[1] 郭大刚,文德明,马莉莉,等.地标性超高层建筑消防问题探讨[J].消防科学与技术,2013,32(4):388-390.

[2] 刘忠军.高层建筑消防供水设计分析[J].城市建设理论研究(电子版),2013(10)：56-58.

[3] 彭连臣.对于高层建筑消防供水设计的分析[J].城市建设理论研究(电子版),2012(8)：97-99.

[4] 常高超.高层建筑消防供水设计的研究[J].城市建设理论研究(电子版),2011(23)：121-123.

[5] 钱 玲.高层建筑的消防给水系统设计[J].泰州职业技术学院学报,2013,13(2):72-75.

[6] 梁 光，文李敏.高层建筑给水系统探析[J].山西建筑，2014，40(17)：150-151.

Discussion on fire-fighting water supply problems of high-rise building

Lou Shanshan

(ZhejiangJinhuaFireFightingBranchOffice,Jinhua321000,China)

Combining with many years’ working experience, the paper analyzes four kinds of water-supply equipment including high-place fire-fighting pond water supply, special pumping water supply, fire-fighting air pressure can water supply and fire-fighting joint water supply, discusses their merits and defects, and analyzes current fire-fighting water supply methods and their application scope, with a view to provide scientific and rational scheme for solving high-rise building fire-fighting water supply problem.

high-rise building, fire-fighting, water supply, equipment

2015-01-18

楼珊珊(1980- )，女，助理工程师

1009-6825(2015)10-0135-02

TU976.5

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