淺析森林步道消防供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及技術(shù)措施

摘要：廈門山海健康步道創(chuàng)新設(shè)計(jì)并實(shí)踐了森林步道消防給水系統(tǒng)，除了滿足步道自身的消防用水需求外，也在一定程度上彌補(bǔ)了森林公園消防系統(tǒng)的不足，提高了應(yīng)對(duì)森林火災(zāi)的應(yīng)急救援水平，為廈門及省、內(nèi)外的森林步道配套建設(shè)消防供水系統(tǒng)提供了有價(jià)值的參考。

關(guān)鍵詞：森林消防；健康步道；消防供水系統(tǒng)

引言

隨著全民健身國家戰(zhàn)略和綠色低碳出行理念的推廣，各地紛紛建設(shè)集健身和低碳于一體的慢行系統(tǒng)，而穿梭于城市森林的慢道最受人民群眾喜愛。如何解決隨慢道系統(tǒng)引入大量人流而帶來的森林消防安全問題也成了社會(huì)各界關(guān)注的焦點(diǎn)。國內(nèi)的廣州天河區(qū)“火龍鳳”生態(tài)休閑區(qū)在山林景區(qū)、唐山市鳳凰山公園和龍巖蓮花山公園等均有設(shè)置消防供水系統(tǒng)。但通過查閱以上設(shè)計(jì)案例的資料，發(fā)現(xiàn)均未對(duì)消防供水系統(tǒng)所采用標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)有所交代，而國內(nèi)確實(shí)尚未有相關(guān)法律、法規(guī)或標(biāo)準(zhǔn)對(duì)城市森林步道采用消防供水系統(tǒng)做出具體規(guī)定。本文通過廈門山海健康步道配套消防供水系統(tǒng)解決沿線的消防安全問題，淺析森林步道消防供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和技術(shù)措施。

一、項(xiàng)目背景

廈門山海健康步道項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)，就確定了高起點(diǎn)規(guī)劃、高水平建設(shè)，打造一條“生態(tài)之道、創(chuàng)新之道、景觀之道、智慧之道”的建設(shè)目標(biāo)[1，2]。山海健康步道大部分采用架空橋梁穿越山體，與地面銜接的出入口數(shù)量和位置有限，火災(zāi)撲救和人員逃離難度非常大。密集設(shè)置架空段與地面道路的出入口作為應(yīng)急逃生通道，對(duì)于迅速撲滅火災(zāi)、控制火勢(shì)蔓延幫助不大。因此，高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)林中步道的消防設(shè)施成了本項(xiàng)目的重點(diǎn)內(nèi)容之一，而消防給水是撲滅森林火災(zāi)最有效的辦法，所以也是消防設(shè)施建設(shè)的重要內(nèi)容[3，4]。

廈門山海健康步道消防供水系統(tǒng)已經(jīng)建成并使用了四年，已順利通過消防專項(xiàng)驗(yàn)收，并在多次消防演練發(fā)揮了作用。實(shí)踐證明，廈門山海健康步道消防供水系統(tǒng)的研究和建設(shè)，大大提升了步道所經(jīng)城市森林公園應(yīng)對(duì)火災(zāi)的預(yù)防和撲救能力。廈門去年建成的林海線步道和植物園步道沿線消防供水系統(tǒng)均按照本項(xiàng)目相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)[5]。

二、存在問題及消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

通過歷史文獻(xiàn)和網(wǎng)上查閱，仙岳山發(fā)生火災(zāi)的頻率較高[6]，特別是游人較多的夏秋季，火災(zāi)隱患大?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)，消防人員一般只能采用滅火器和滅火彈滅火，方式單一，滅火能力較弱，一旦發(fā)生大面積火災(zāi)，極難被撲滅。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，目前狐尾山和仙岳山的消防設(shè)施很不完善，特別是消防供水系統(tǒng)，幾乎完全沒有保障，主要問題有：現(xiàn)有水池有效儲(chǔ)水容積已無法滿足公園每日生活、澆灌等需求，狐尾山有200m3的用水缺口，仙岳山有300m3的用水缺口，且用水高峰有水壓不穩(wěn)定的情況；仙岳山大部分步道沿線設(shè)置了室內(nèi)消火栓，狐尾山也在公園主路邊設(shè)置了為數(shù)不多的室內(nèi)消火栓，但無法確保滿足室內(nèi)消火栓的使用要求；設(shè)有室內(nèi)消火栓的消防供水管網(wǎng)與生活、綠化澆灌管網(wǎng)共用，無法確保消防用水量滿足要求；狐尾山、仙岳山步道最高點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高分別為936m、1243m，現(xiàn)有市政給水管網(wǎng)水壓無法滿足健康步道的消防需求。

根據(jù)以上情況，結(jié)合現(xiàn)狀周邊市政道路的供水管網(wǎng)情況，本項(xiàng)目采用新建提升泵站從市政供水管網(wǎng)取水，提升至高位消防水池儲(chǔ)存，再通過健康步道沿線的消防供水管網(wǎng)為消火栓供水，確保水質(zhì)、水量和水壓滿足要求。

三、設(shè)計(jì)依據(jù)

為解決項(xiàng)目設(shè)計(jì)、技術(shù)審查和程序?qū)徟热狈σ罁?jù)的問題，各相關(guān)單位（包括設(shè)計(jì)、業(yè)主、代建、消防、森林防火辦以及健康步道所穿過的各個(gè)公園管理部門）多次組織專題會(huì)，并邀請(qǐng)業(yè)界的知名專家參與研討，確定了本項(xiàng)目消防供水系統(tǒng)建設(shè)的可行性和必要性[7]，并以會(huì)議紀(jì)要的形式確定防火分區(qū)、火災(zāi)延續(xù)時(shí)間以及消火栓保護(hù)范圍等內(nèi)容。

（一）防火分區(qū)劃分

本次步道所經(jīng)山體公園景點(diǎn)豐富、旅游設(shè)施完善，按照游覽防火區(qū)設(shè)計(jì)消防供水系統(tǒng)?？紤]到狐尾山和仙岳山的山體被仙岳路隔開，而仙岳路本身可以作為防火通道和消防車通道，因此狐尾山作為一個(gè)獨(dú)立的防火分區(qū)考慮；仙岳山主園路可以通行消防車，因此以主園路為界分為東西兩個(gè)防火分區(qū)。

（二）火災(zāi)延續(xù)時(shí)間確定

以火災(zāi)蔓延速度為0.5～1.0km/h計(jì)，一個(gè)小時(shí)的火災(zāi)蔓延長(zhǎng)度為0.5～1.0km。結(jié)合健康步道穿越山體的長(zhǎng)度，本項(xiàng)目同一時(shí)間內(nèi)按照一處著火點(diǎn)考慮，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間6h。

（三）消火栓的保護(hù)范圍

綜合考慮步道形式和所經(jīng)區(qū)域的地形地勢(shì)，本次設(shè)計(jì)消防供水系統(tǒng)的保護(hù)范圍為步道中心往外15m的范圍。

四、主要設(shè)計(jì)方案

（一）消防水量計(jì)算

由于森林消防缺乏相應(yīng)的規(guī)范，本次設(shè)計(jì)參照可燃材料堆場(chǎng)室外消火栓用水量中木材等可燃材料的消防用水量標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)合火災(zāi)延續(xù)時(shí)間和保護(hù)范圍，參照《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50016-2014）內(nèi)的可燃材料堆場(chǎng)中可燃材料進(jìn)行消防水量計(jì)算。

（二）消火栓水壓確定

根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》，當(dāng)市政給水管網(wǎng)設(shè)有市政消火栓時(shí)，其平時(shí)運(yùn)行工作壓力不應(yīng)小于0.14Mpa，火災(zāi)時(shí)最不利市政消火栓的出流量不應(yīng)小于15L/s，其供水壓力從地面算起不應(yīng)小于0.1Mpa。因此，本工程布設(shè)于消防車能到達(dá)的主園路的市政消火栓，最不利點(diǎn)的供水壓力從地面算起不應(yīng)小于0.1Mpa。

地表火能燒毀地表1.5m以下的林木，約占火災(zāi)的95%，樹冠火約占火災(zāi)的4%。因此，本次消防給水設(shè)計(jì)以控制地表火蔓延為主要目的。一般情況下，10m的水柱就能夠滿足比較常見的地表火消防要求。但因位于開敞空間，且上邊坡的地面高程比下邊坡高很多，為了撲滅上變坡的地表火，消火栓栓口的動(dòng)壓按不小于0.35Mpa考慮，且消防水槍充實(shí)水柱應(yīng)按13m計(jì)算。當(dāng)消火栓栓口處出水壓力大于0.5Mpa時(shí)，應(yīng)采取減壓措施。

（三）消防水池設(shè)計(jì)

狐尾山氣象臺(tái)東側(cè)設(shè)置高位消防水池，底標(biāo)高約130m，消防水池有效容積不應(yīng)小于528m，其中綠化澆灌用水96m。仙岳山分別設(shè)置3座高位消防水池，1#消防水池池底標(biāo)高約131.2m，2#和3#消防水池池底標(biāo)高約164m，總有效容積不應(yīng)小于912m，其中綠化澆灌用水264m。每座高位消防水池均分為獨(dú)立的兩格，并與綠化澆灌系統(tǒng)共用，采用真空破壞器保證消防用水不被挪作他用。每格消防水池各自引出1根DN150給水管與消防管網(wǎng)連接，且相鄰水池之間以及同一水池的不同分格之間設(shè)置DN200管連通，設(shè)可關(guān)閉閥門。

（四）消防管網(wǎng)布置

高位水池后的消防供水管網(wǎng)與綠化澆灌供水管網(wǎng)分開設(shè)置。消防供水管網(wǎng)采用雙管成環(huán)布置，管徑均為DN150，中間間隔500～800m設(shè)連通管連接，并安裝同管徑蝶閥。兩根消防主管均沿山體明敷，架空段敷設(shè)在靠山體一側(cè)距離步道中心線1.5～2.5m的位置，貼地段根據(jù)道路邊坡的穩(wěn)定情況，現(xiàn)場(chǎng)確定敷設(shè)在邊坡更穩(wěn)定的一側(cè)上邊坡頂或下坡面。

消防管網(wǎng)的末端接至綠化澆灌管網(wǎng)的最低一個(gè)分區(qū)，且管徑不應(yīng)大于DN50，且設(shè)置電動(dòng)閥門，當(dāng)消火栓系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)自動(dòng)關(guān)閉澆灌用水，可同時(shí)保證消防管網(wǎng)內(nèi)的水質(zhì)和消防用水的水量、水壓安全。

（五）消火栓和水泵接合器設(shè)置

橋梁段采用下沉式消火栓箱，消火栓箱內(nèi)設(shè)DN65室內(nèi)消火栓栓口和DN25消防卷盤；貼地段采用地上式室內(nèi)消火栓，栓口采用單閥單出室內(nèi)消火栓。消火栓設(shè)置間距不大于50m，并確保1支水槍的1股充實(shí)水柱到達(dá)保護(hù)范圍內(nèi)任何位置。消火栓支管的管徑DN70，相鄰消火栓分別從不同的主管單獨(dú)接出。步道最不利消火栓增設(shè)壓力表，兼試驗(yàn)消火栓使用。消防水帶和水槍統(tǒng)一放置在驛站、消防設(shè)施柜或休息平臺(tái)坐凳下。

狐尾山及仙岳山各消防分區(qū)分別設(shè)置水泵接合器。狐尾山的水泵接合器位于濱北小學(xué)附近；仙岳山的水泵接合器分別位于和通里、嘉禾路和仙岳山公園土地公廟附近的主園路上。除土地公廟的水泵接合器以仙岳山公園的12#消防水池引出的市政消火栓取水外，其余均從市政管網(wǎng)取水。水泵接合器設(shè)在室外便于消防車使用的地點(diǎn)，且距室外消火栓的距離不宜小于5m，并不宜大于40m。水泵接合器點(diǎn)位圖送消防支隊(duì)備案。

結(jié)語

森林公園消防供水設(shè)施系統(tǒng)是預(yù)防、控制和撲滅火災(zāi)的重要保障：在火災(zāi)高風(fēng)險(xiǎn)季節(jié)，可以通過噴淋起到降燥作用，增加林木濕度，防止火災(zāi)發(fā)生；火災(zāi)發(fā)生時(shí)，可以控制火災(zāi)蔓延，甚至起到滅火作用。是否配套建設(shè)消防供水系統(tǒng)首先考慮的是火災(zāi)種類、危害范圍和程度，然后才是保護(hù)范圍的劃分和設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)的確定[8]。結(jié)合廈門市山海健康步道的消防通水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提出以下意見供設(shè)計(jì)單位參考：是否有必要設(shè)置消防給水系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目所處的位置及其重要性、火災(zāi)危險(xiǎn)性、火災(zāi)特性和環(huán)境條件等因素綜合確定；消防供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循國家的有關(guān)方針政策，從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理；應(yīng)盡量利用項(xiàng)目周邊街區(qū)、公園、廣場(chǎng)、市政道路等的現(xiàn)狀消防設(shè)施，避免重復(fù)建設(shè)；森林步道的消防管道應(yīng)結(jié)合地形地質(zhì)、環(huán)境景觀、安全有效及后期運(yùn)營維護(hù)等情況合理選擇系統(tǒng)形式、管材及敷設(shè)形式。

參考文獻(xiàn)

[1]吳海奎.探尋健康步道背后的流量密碼[N].廈門日?qǐng)?bào)，2023-03-17（A16）.

[2]劉凡，洪邵平，張艷欽，等.城市森林步道健康效益影響研究——以福道為例[J].南方建筑，2023（01）：27-34.

[3]陸慶軒.城市森林火災(zāi)隱患及其管理[J].中國城市林業(yè)，2009，7（05）：58-59+66.

[4]馬長(zhǎng)樂，劉亮，李靖，等.森林城市建設(shè)與城市森林防火思考[J].山東林業(yè)科技，2008（04）：91-93.

[5]湯達(dá)洲.廈門山水步道工程總體設(shè)計(jì)[J].中國市政工程，2019（02）：8-11+134-135.

[6]鄭淑勤.廈門市仙岳山森林公園消防設(shè)施規(guī)劃的探討[J].福建建設(shè)科技，2023（04）：103-106.

[7]馬勇健，馬大和.遠(yuǎn)程輸水管線系統(tǒng)在森林消防中的應(yīng)用[J].林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備，2015，43（11）：43-45.

[8]張惠蓮.中國林火研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（36）：20932-20933+20935.