城市山林步道消防给水设计探讨

（厦门市市政工程设计院有限公司，福建 厦门 361000）

1 城市山林步道火灾概述

1.1 火灾的成因

城市山林步道由于处于森林山地中，树木和植被茂盛，有着各种可燃物，具备火灾发生的基本物质条件。引发山林步道火灾的火源有自然火源和人为火源，其中自然火源主要为雷击造成的，人为火源常见的包括焚烧枯叶、吸烟、焚香烧纸、燃放烟花等，目前山林火灾大部分是人为用火不慎造成的。由于山林步道紧挨城区，周边建筑物发生火灾带来飞火进而引燃山林，也应引起足够的重视。

1.2 消防给水的意义

城市山林火灾常见的灭火、阻火方式有风力、水力、化学灭火等，其中用水效果最好，主要利用水的冷却作用，使可燃物的表面温度降至一定温度以下，从而达到降低火势或灭火的目的。城市山林步道设置消防给水的意义主要有：

①城市山林步道消防给水管网的敷设，平时可以洒水浇灌，淋湿树木等减少火灾风险；

②城市山林步道一般为带状，消防给水系统可以与山林防火带结合建设，通过配合种植一些耐火植被和其他技术措施来保证山林的防火；

③城市山林灭火的难度主要体现在缺乏水源及山林难以进入两个方面。灭火人员往往需要长距离引水，运输众多的水带、发电机、增压泵等灭火设施，增大了灭火的难度。城市山林步道的建设，可以同步配套建设消防给水系统，为整个山林的灭火防火提供消防水源，同时山林步道提供了进入山林的消防通道，灭火人员可以迅速地进入及转移。

1.3 灭火范围

城市山林步道在架空段人无法进入地面，同时平地段也存在受限于高低边坡、密林等因素人无法深入林中，因此山林步道的灭火范围不宜过大，一般可按室内消火栓的13m充实水柱的保护范围来考虑，保护范围不超过步道两侧各15m，设置固定消防水炮的场所可根据地形及选用设备确定保护范围。

2 城市山林步道消防给水

2.1 消防水源的选择

城市山林步道消防给水可由市政给水和天然水源提供。城市山林步道一般位于城中或城市周边，服务于城市居民，一般有较好的市政供水条件，可以从多处市政给水管网取水。因山林火灾延续时间较长，消防水量较大，一般应尽量从市政主干管取水，且不宜少于两条。由于市政管网压力一般不能满足山林消防给水压力要求，因此需设增压设施。城市山林的水库、溪流、泉水等天然水源也可以作为消防给水水源，但由于天然水源枯水位期间水位保障率低、水质变化大等问题，笔者建议天然水源不作为主要水源，可作为备用水源。确实无市政供水时，天然水源可作为消防水源，并采取可靠的取水措施、水位保证措施，可在丰水期将全部消防水量存储在消防水池内。

2.2 消防水量

我国在城市山林步道消防方面并无相应的设计标准明确消防用水量，准确地确定消防水量较为困难。目前常见的做法是采用《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）中3.4.12条款，按照木材堆场的室外消火栓设计流量来计算，详见下表，火灾延续时间按3.6.2条款采用6小时。

经过几番反复轰炸，高家岭的山头像被剃了光头，大树被拦腰炸断，地面被翻耕过一样，刚刚修筑好的工事已经变得面目全非，刚翻出来的新鲜泥土散发出浓浓的硝烟味和土腥味。

木材等可燃材料堆场室外消火栓设计流量

城市山林步道林木分散，过火面积、火灾蔓延方式、速度等与堆场实际情况并不一致，完全采用堆场来确定消防水量不尽科学。同时采用6小时的火灾延续时间也不一定合适，因此而计算的消防水量有可能偏大，造成经济上的浪费。在计算木材总储量时，如果只选择步道灭火范围内的林木储量时，计算结果会偏小，若选择整个山体保护范围内林木储量，则计算结果会偏大。两种选择方式都不尽科学，笔者建议综合考虑两者计算结果，合理确定木材储量，以确定消防水量。

2.3 消防给水系统

城市山林步道通常需配套建设绿化灌溉系统，从投资和管理角度来看，消防给水系统应与绿化灌溉系统合用，但应有保证消防水量不被动用的技术措施。城市山林步道消防给水系统一般由消防水源、消防水泵、消防管网、消防水池、消防设施等组成。常见的消防给水系统如下图所示。

城市山林步道消防给水系统示意图

由于城市山林步道具有线路长、地形起伏大等特点，消防给水系统往往需结合地形采用多个独立的消防给水系统。若山体地形起伏较大，造成消防管网局部压力过高，可采用多级消防水池串联的形式。

2.4 消防设施

①消火栓。城市山林步道在消防车可以到达段采用室外消火栓，布置间距不大于120m。在消防车不能达到段采用室内消火栓，布置间距30～50m；室内消火栓的栓口动压不小于0.35MPa，应配置19mm喷嘴水枪，配置直径SN65带内衬消防水带，长度宜为30m。

②消防卷盘。消防卷盘对于非职业消防人员使用较为方便，便于扑灭初期小火，避免引起火势的蔓延。室内消火栓箱处应同步配套消防软管卷盘及接口，供平时洒水及消防时使用。

③消防水炮。消防水炮是一种设置在消防车顶、地面及其他消防设施上的以水为灭火剂的喷射炮。流量范围20～100L/s，射程大于50m，最大可达100m以上。城市山林步道可采用固定式消防水炮及移动式消防水炮组合。固定式消防水炮可以设置在一些重要的防火节点，一处设置不少于两座。移动式消防水炮具有体积小、质量轻、便于携带、保护范围大等优点，可广泛用于扑救森林、草原、油田、矿山等范围大，固定消防水炮安装不便的场所。消防水炮需要的额定工作压力一般大于0.8MPa，与消火栓系统额定的工作压力并不匹配，需要配备移动便携式水泵。

④灭火器。城市山林步道可以在服务中心、驿站、公厕、人流量大的休息平台、观景平台等处设置灭火器，可采用手提式与推车式相结合。当灭火器设置在室外时，应有防潮、防雨、防晒等保护措施。

2.5 消防管网

①消防管网。城市山林步道消防给水管网应采用环状，室外消防水量小于15L/s时，支线较短时可采用枝状；向环状管网供水的进水管道应不少于两条，当其中一条发生故障时，另一条进水管应能满足设计消防用水总量的供给要求。

城市山林步道环状管网主要分以下三种情况：a.城市山林步道主线为环状时，消防给水管网可以单管成环状；b.城市山林步道为非环状，但与其他步道或车行道连接形成环状，消防给水管网可与其他消防给水管网单管连接成环状，但需校核消防水量及压力等是否协调，如不协调需采取相应的技术措施；c.城市山林步道为非环状，且不与其他步道、车行道成环，消防给水系统可设置双管成环状。

②消防管道。城市山林步道给水管网可以采用架空敷设、埋地敷设、管沟敷设等，并应优先采用架空敷设等明敷方式，方便确认管道线位及日常维护。当采用埋地敷设、管沟敷设时，应在地面设置明显的标志。埋地管道宜采用球墨铸铁管、钢塑复合管和钢管。钢管应采用加强防腐，法兰连接或者沟槽连接；钢塑复合管采用热熔连接或者机械连接。架空管道可采用热浸镀锌钢管、无缝钢管，管径小于等于DN50时应采用螺纹连接，管径大于DN50时采用法兰连接或者沟槽连接，不宜采用焊接。

城市山林地消防给水管道明敷时，应避开落石、滑坡地带，并应有防止雨水冲刷的措施。管道在转弯处、阀门处直线段一定距离处应设置固定支墩，承插式管道在接口处需设支墩；管道坡度较大时，应设挡墩支撑，防止管道下滑；明敷的消防给水管道由于受温度及管道应力的影响，长直管段应设置伸缩器。

3 结论

①城市山林步道应采用以水为主的灭火系统，设置合理的消防给水系统，配备符合设计要求的消防设施。

②城市山林步道消防水源应采用市政管网作为水源，市政管网应能连续补水，补水能力不小于设计消防水量。

③城市山林步道应结合地形、水源等实际情况选用独立或统一的消防给水系统，一般应采用水泵加压、高位消防水池重力供水的方式。