論高層建筑消防供水問(wèn)題

樓 珊 珊

(浙江省金華市消防支隊(duì)，浙江 金華 321000)

論高層建筑消防供水問(wèn)題

樓 珊 珊

(浙江省金華市消防支隊(duì)，浙江 金華 321000)

結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)高位消防水池供水、專(zhuān)用泵供水、消防氣壓罐供水和消防合用供水等四種供水設(shè)備進(jìn)行了分析，論述了各個(gè)設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)，并對(duì)現(xiàn)有消防供水方式及其適用場(chǎng)所作了分析，以期能夠?yàn)閷?shí)際的高層建筑消防供水問(wèn)題提供科學(xué)合理的解決方案。

高層建筑，消防，供水，設(shè)備

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，高層建筑越來(lái)越多。伴隨而來(lái)的高層建筑消防問(wèn)題是消防部門(mén)普遍關(guān)注的課題，如何應(yīng)對(duì)高層建筑火災(zāi)蔓延速度快、撲救難度大等特點(diǎn)進(jìn)行有效的消防供水，是消防部門(mén)亟需優(yōu)化解決的問(wèn)題。本文首先從消防供水工作中遇到的問(wèn)題，然后從高位消防水池供水、專(zhuān)用泵供水、消防氣壓罐供水和消防合用供水等方面論述了高層建筑消防供水系統(tǒng)的選擇[1，2]。

1 高層建筑消防供水工作中容易遇到的問(wèn)題

2010年上海余姚路膠州路一棟高層公寓發(fā)生的火災(zāi)就是一起極為嚴(yán)重的高層建筑火災(zāi)，究其原因，既有高空電焊作業(yè)違章操作的直接原因，也暴露了我國(guó)高層建筑消防設(shè)計(jì)中存在的短板。據(jù)調(diào)查，該高層的消防系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)揮作用，而針對(duì)高層建筑需要配備的專(zhuān)用供水系統(tǒng)也沒(méi)有，這也是導(dǎo)致火災(zāi)事故的重要原因?，F(xiàn)就高層建筑火災(zāi)救援中易發(fā)的問(wèn)題總結(jié)如下：

1)內(nèi)部自救消防系統(tǒng)失靈。據(jù)調(diào)查，現(xiàn)在很多高層建筑的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在不合理現(xiàn)象，有的甚至直接缺失了消防設(shè)計(jì)?；蛘哒f(shuō)有的高層建筑雖然配備了消防系統(tǒng)，但是卻只是一個(gè)擺設(shè)，常年不用導(dǎo)致系統(tǒng)失效，供水管道腐朽或者阻塞問(wèn)題并不少見(jiàn)。這導(dǎo)致高層建筑的消防主要靠消防車(chē)救援滅火，同時(shí)對(duì)于供水系統(tǒng)的選擇提出了更高的要求。

2)火災(zāi)消防水運(yùn)輸困難。高層建筑的火災(zāi)有其獨(dú)特特點(diǎn)，蔓延快、樓層結(jié)構(gòu)復(fù)雜都導(dǎo)致了對(duì)于水的需求量大，而運(yùn)水距離遠(yuǎn)、高度大，要在很短的時(shí)間內(nèi)集中運(yùn)輸大量的水無(wú)疑是一件很難的工作，再加上建筑內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，消防人員很難直接進(jìn)入樓層滅火，這也對(duì)消防給水提出新的挑戰(zhàn)。

3)樓層過(guò)高影響供水。高層建筑的火災(zāi)因其樓層過(guò)高而導(dǎo)致供水困難。垂直距離過(guò)大對(duì)于水壓力也是一種挑戰(zhàn)，如果水壓力到達(dá)了極限，那么水管就容易破裂。目前我國(guó)的消防設(shè)備最高可以到達(dá)150 m左右，但是高層建筑的垂直高度普遍超過(guò)這個(gè)距離，很顯然這會(huì)影響消防救火。

4)火災(zāi)救援路線、供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在漏洞。高層建筑飛快發(fā)展，但是消防技術(shù)卻沒(méi)有緊隨其發(fā)展趨勢(shì)。普通樓層的火災(zāi)救援中，供水路線一般沿著樓梯或者沿著外墻，而在高層建筑的火災(zāi)救援中，只能沿著外墻垂直鋪設(shè)供水帶，這可以避免沿樓梯鋪設(shè)可能造成的水頭損失，盡可能縮短救援時(shí)間。但是沿外墻垂直鋪設(shè)的話，對(duì)于水壓的要求太大，容易造成供水過(guò)程中水管破裂。另外對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，其供水系統(tǒng)不能只從低到高的方向上延伸，而應(yīng)該考慮樓層高度對(duì)于供水路線提出的新要求。

2 高層建筑消防供水設(shè)備

2.1 高位消防水池供水

在高層建筑的頂部設(shè)置一個(gè)蓄水池以供消防使用，平時(shí)注意將水池蓄滿水，如果高層建筑發(fā)生火災(zāi)，可以直接將高位消防水池中的水供給消防供水系統(tǒng)和噴水滅火系統(tǒng)使用，如果消防水池的高度不夠高，可以額外增加一個(gè)消防增壓泵，以增加供水的初始?jí)毫?，以便讓水順利供到高處進(jìn)行消防滅火。

在分層供水的高層建筑消防設(shè)計(jì)中，高位消防水池供水可供選擇。其對(duì)于增壓水泵和消防系統(tǒng)的電纜線路設(shè)置要求不高具有明顯的優(yōu)勢(shì)[3]。只需要在不同高度上設(shè)置分層的消防水池就可以滿足基本的消防供水，這種供水方式可以隨時(shí)使用，不受人為因素的制約，在消防供水系統(tǒng)無(wú)法使用的時(shí)候也有較高的可靠性，并且對(duì)電纜電路和電源適配要求不高，操作簡(jiǎn)單，非常便于組織設(shè)計(jì)和使用。

需要看到的是，高位消防水池因?yàn)檎紦?jù)了一定的空間體積，在高層建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)影響其整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而且蓄滿水的水池也會(huì)因?yàn)檩^大的自重壓力而對(duì)建筑物構(gòu)成影響。所以在很多高層建筑設(shè)計(jì)中，對(duì)于這種高位消防水池并不多采用，只有一些占地面積廣的建筑才會(huì)應(yīng)用。還有就是倘若將分區(qū)串聯(lián)加壓供水方式應(yīng)用到高位消防水池設(shè)計(jì)中，雖然可以減少管道滲漏和維修，但是對(duì)于系統(tǒng)的完整性也有了一個(gè)極高的要求，當(dāng)下一區(qū)的消防水泵出現(xiàn)問(wèn)題之后，之后的消防供水也會(huì)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點(diǎn)有：1)對(duì)于專(zhuān)用水泵的依賴性大。用于消防滅火的水都是由專(zhuān)用水泵來(lái)提供的，所以對(duì)水泵的維修和管理就顯得尤為重要；2)高位消防水池對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)產(chǎn)生比較大的影響；3)高位消防水池對(duì)于電纜電路和供給電源的要求不高，便于設(shè)計(jì)和使用；4)分區(qū)串聯(lián)加壓供水模式下，高位消防水池供水對(duì)于連接泵的要求較高，管路較為復(fù)雜，前期投入較大，但是后期使用中相比較于其他供水方式有一定的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

2.2 高層消防專(zhuān)用水泵——屋頂高位水箱供水

高位水箱供水和高位水池供水最明顯的區(qū)別就是蓄水量的不同，其是在高層建筑的頂部設(shè)置一個(gè)小容量的水箱，利用外部的泵壓力進(jìn)行運(yùn)水消防[4]。高位水箱中的水只能用于初期的消防滅火，通常來(lái)說(shuō)只能供使用10 min之內(nèi)。高位水箱供水一般有加壓供水、分區(qū)并聯(lián)加壓供水和分區(qū)串聯(lián)加壓供水三種。

具體案例設(shè)計(jì)：高度在50 m以下，不采用分區(qū)供水的高層建筑可以采用一次加壓供水，分區(qū)并聯(lián)加壓供水和分區(qū)串聯(lián)加壓供水一般適用于高度在50 m以上，并且需要采用分區(qū)供水的高層建筑消防滅火供水中。

分區(qū)并聯(lián)供水的優(yōu)點(diǎn)是每一個(gè)區(qū)域內(nèi)的供水不會(huì)相互影響，所有的水泵都在一個(gè)泵房之內(nèi)，供水箱較小，可靠性較高，但是在對(duì)高層建筑頂部供水的時(shí)候，往往出現(xiàn)壓力不夠的情況，基于此可以使用小氣壓罐泵進(jìn)行增壓，具備較好的科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性。

2.3 消防氣壓罐供水

它是一個(gè)由專(zhuān)用水泵、氣壓水罐和電氣自動(dòng)化控制儀組成的供水滅火系統(tǒng)[5]。在平時(shí)該系統(tǒng)保持平衡，氣壓罐內(nèi)的壓力保持在供水最高壓力，而當(dāng)火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候，消防設(shè)備會(huì)自動(dòng)開(kāi)始供水，由于氣壓罐內(nèi)的水不斷減少，壓力也減少，當(dāng)壓力降低到消防氣壓罐最低壓力線下的時(shí)候，電接點(diǎn)壓力表就會(huì)觸動(dòng)專(zhuān)用水泵，從而完成自動(dòng)注水功能，確保用于消防滅火水的足夠性。

具體消防設(shè)計(jì)時(shí)，因消防氣壓罐供水對(duì)于電纜電路的要求比較高，而且存在水資源浪費(fèi)，所以不是首選方案。

2.4 消防合用供水設(shè)備

隨著科技的進(jìn)步，近些年來(lái)一種新型、節(jié)能的供水設(shè)備逐漸被廣泛推廣開(kāi)來(lái)，這是一種依托全自動(dòng)交流變頻調(diào)速技術(shù)的設(shè)備，通過(guò)泵對(duì)管道的壓力進(jìn)行控制和監(jiān)測(cè)，通過(guò)調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速來(lái)控制管網(wǎng)內(nèi)的水壓。全自動(dòng)雙恒壓變頻調(diào)速泵是一種可以同時(shí)用于生活、消防的設(shè)備，可以有效避免消防泵因?yàn)槭薅a(chǎn)生的安全問(wèn)題，恒壓流量也可以避免水壓過(guò)多而實(shí)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)超負(fù)荷現(xiàn)象。但是需要注意到的是該合用設(shè)備用于供水的時(shí)候需要增加高位水箱，來(lái)保證至少10 min的消防用水量，和高位水箱、水池一樣都需要配備專(zhuān)門(mén)的消防水泵。

3 現(xiàn)有高層建筑消防供水方式及其適用場(chǎng)所分析

從現(xiàn)有高層建筑的消防供水的鋪設(shè)水帶數(shù)量和位置來(lái)看，可以將其供水方式分為室內(nèi)鋪設(shè)水帶供水、固定消防設(shè)施供水和室外鋪設(shè)水帶供水三種方式。

3.1 固定消防設(shè)施供水

固定消防設(shè)施供水又可分為利用室內(nèi)消防栓系統(tǒng)供水、利用水泵接合器供水、利用最底層室內(nèi)消火栓供水三種形式。

利用室內(nèi)消火栓系統(tǒng)進(jìn)行供水在高層建筑火災(zāi)撲救中屬于最常用也是最實(shí)用的一種供水方式，其適用范圍廣，操作簡(jiǎn)單，小區(qū)保安及受過(guò)培訓(xùn)的居民都可以適用，且出水極快，能迅速控制火勢(shì)。其缺點(diǎn)在于維護(hù)要求較高，必須保持消防網(wǎng)絡(luò)一直處于有水壓的狀態(tài)，且多數(shù)高層建筑的室內(nèi)消防栓最大滅火用水量?jī)H為40 L/s，只適合小面積的滅火需求。

利用水泵接合器的消防供水方式主要運(yùn)用于水泵損壞或者單靠室內(nèi)消防供水系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足滅火需求的時(shí)候，從消防車(chē)上利用水泵接合器抽取消防用水。優(yōu)點(diǎn)在于壓力可控，節(jié)省消防熱暖體力。缺點(diǎn)在于對(duì)高層建筑消防管網(wǎng)的設(shè)計(jì)要求比較高，需時(shí)常有水。

利用最底層的室內(nèi)消防栓供水是自水泵接合器不能正常使用，直接在火災(zāi)所在樓層或者下一層通過(guò)豎管向火災(zāi)所在樓層供水。此種方式優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單，不用更換或破損水帶。但缺點(diǎn)在于現(xiàn)代高層建筑越來(lái)越高，對(duì)超過(guò)30 m的高層建筑需要設(shè)置減壓裝置，以50 m為界限，上為高區(qū)供水，下為低區(qū)供水，設(shè)計(jì)兩套管道。

3.2 室內(nèi)鋪設(shè)水帶供水

室內(nèi)鋪設(shè)水帶供水分為沿樓梯鋪設(shè)水帶供水、室內(nèi)利用樓梯井垂直鋪設(shè)水帶供水兩種。

沿樓梯鋪設(shè)水帶供水指的是消防員自身攜帶水帶，利用建筑疏散通道將水帶帶到著火樓層。其優(yōu)點(diǎn)在于能保證供水，易于操作，相對(duì)安全。但此方式的水帶鋪設(shè)較長(zhǎng)，是實(shí)際供水高度的兩倍，會(huì)大量消耗消防人員體力，且線路太長(zhǎng)會(huì)使得壓力增大，水帶容易破裂。

利用樓梯井垂直鋪設(shè)水帶供水具有安全系數(shù)高、不容易受外界因素干擾的特點(diǎn)。但其問(wèn)題在于現(xiàn)代高層建筑樓梯井狹小，很難正常鋪設(shè)水帶，且延緩程度較高。

3.3 室外鋪設(shè)水帶供水

室外鋪設(shè)水帶供水分為沿建筑外墻垂直鋪設(shè)水帶供水和利用登高裝置供水兩種方式。第一種是指從建筑外墻的窗戶、陽(yáng)臺(tái)等場(chǎng)所進(jìn)入，按照一次性吊升法或施放法進(jìn)行供水。優(yōu)點(diǎn)是速度快、減少壓力損失。缺點(diǎn)是對(duì)水帶要求高，不能更換，且會(huì)受到建筑結(jié)構(gòu)和高空風(fēng)力的影響。室外利用登高裝置供水則是常見(jiàn)的登高車(chē)供水，節(jié)省水帶鋪設(shè)的距離，可防止水帶爆裂。其缺點(diǎn)在于此種方式主要用于撲滅外墻火災(zāi)或抑制室內(nèi)火勢(shì)發(fā)展時(shí)使用，使用面較為局限。

4 結(jié)語(yǔ)

高層建筑因?yàn)樽陨順菍痈?、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其消防供水存在很多特殊性，在實(shí)際的消防供水設(shè)計(jì)中，相關(guān)單位應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況、因地制宜，根據(jù)高層建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、用途、電力配備等因素，本著經(jīng)濟(jì)性、合理性等理念，選擇合適的消防供水系統(tǒng)，做好高層建筑的消防供水工作，保證人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

[1] 郭大剛,文德明,馬莉莉,等.地標(biāo)性超高層建筑消防問(wèn)題探討[J].消防科學(xué)與技術(shù),2013,32(4):388-390.

[2] 劉忠軍.高層建筑消防供水設(shè)計(jì)分析[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2013(10)：56-58.

[3] 彭連臣.對(duì)于高層建筑消防供水設(shè)計(jì)的分析[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2012(8)：97-99.

[4] 常高超.高層建筑消防供水設(shè)計(jì)的研究[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2011(23)：121-123.

[5] 錢(qián) 玲.高層建筑的消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2013,13(2):72-75.

[6] 梁 光，文李敏.高層建筑給水系統(tǒng)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

樓珊珊(1980- )，女，助理工程師

1009-6825(2015)10-0135-02

TU976.5

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