高層建筑火災撲救中的供水難題與解決對策

摘要：在高層建筑火災撲救中，供水是遏制火勢蔓延、關(guān)系救援成敗的重要環(huán)節(jié)，然而，供水環(huán)節(jié)面臨著由建筑高度、結(jié)構(gòu)特點、火勢特性及環(huán)境因素交織形成的多重難題。因此，深入剖析供水壓力不足、途徑受限、用水量大難以滿足，以及高溫、濃煙干擾等在高層建筑火災撲救中常見的供水問題。針對這些難題，提出優(yōu)化供水系統(tǒng)并強化應急供水能力、改進供水途徑與方式、提高供水能力與水源保障、提升供水裝備耐高溫性能并優(yōu)化濃煙供水路徑等解決對策，旨在提升高層建筑火災撲救中的供水效率，保障人民群眾生命財產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：高層建筑；火災撲救；供水難題；解決對策

中圖分類號：TU998.1" " " 文獻標識碼：A" " " "文章編號：2096-1227（2025）07-0053-03

0 引言

高層建筑具有結(jié)構(gòu)復雜、垂直疏散困難等特性，使得火災風險與撲救難度顯著增加[1]。在高層建筑火災救援中，供水方案的科學與否、保障力度的強弱，直接關(guān)系到救援的成敗，也深刻影響著人民群眾的生命財產(chǎn)安全。本文基于對高層建筑火災供水難題的深度剖析，探索科學有效的解決對策，旨在為提升消防隊伍的撲救能力提供思路。

1 高層建筑火災撲救中的供水難題

1.1" 供水壓力不足

高層建筑火災撲救中，供水壓力不足的難題首先體現(xiàn)在消防管網(wǎng)供水環(huán)節(jié)。常規(guī)室內(nèi)消防管網(wǎng)雖配備穩(wěn)壓泵和高位水箱，理論上能滿足不同樓層滅火需求，但實際火情中，隨著火勢蔓延，多層同時出水時管網(wǎng)瞬間流量驟增，穩(wěn)壓系統(tǒng)難以維持設(shè)定壓力，加之部分建筑管道老化、閥門銹蝕導致局部阻力增大，高層區(qū)域常出現(xiàn)水槍射程縮短、流量不足的情況[2]。而在100m以上的超高層建筑中，這種壓力衰減尤為明顯，甚至會因壓力失衡引發(fā)低層管網(wǎng)過載爆裂。外部供水同樣面臨壓力困境，傳統(tǒng)消防車水泵揚程有限，即便通過串聯(lián)供水方式提升壓力，在超過50m高度時，水錘效應和管路沿程阻力損失會顯著削弱供水效能，而舉高消防車的臂架高度雖能覆蓋部分高層，但受場地、風力等因素限制，難以穩(wěn)定對接著火樓層，且當建筑高度超過150m時，現(xiàn)有消防裝備的供水壓力接近極限，無法保證持續(xù)有效的滅火用水輸送，形成撲救真空帶。

1.2" 供水途徑受限

高層建筑發(fā)生火災時，一旦內(nèi)部消防設(shè)施失效，且水泵接合器無法正常使用，消防救援人員就只能依靠鋪設(shè)水帶實施供水滅火。然而，高層建筑可供鋪設(shè)水帶的途徑相對較少。許多高層建筑的樓梯間狹窄，且可能存在雜物堆放等情況，不利于水帶的快速鋪設(shè)。同時，沿樓梯蜿蜒鋪設(shè)水帶，線路長、水頭損失大，影響供水效果。若選擇沿外墻垂直鋪設(shè)水帶，也容易遇到較多難題。一方面，高層建筑的外墻結(jié)構(gòu)復雜，部分建筑外墻可能沒有可供固定水帶的設(shè)施，且玻璃幕墻在火災高溫下容易破裂，掉落的玻璃碎片可能割破水帶，造成供水中斷。另一方面，外部風力等自然因素也會對沿外墻垂直鋪設(shè)水帶產(chǎn)生影響，增加鋪設(shè)難度和不穩(wěn)定性。

1.3" 用水量大難以滿足

高層建筑功能復雜，內(nèi)部可燃物較多，一旦發(fā)生火災，火勢蔓延迅速，燃燒猛烈，需要大量的水進行滅火和冷卻。但許多高層建筑消防用水系統(tǒng)有時無法滿足實際火場的使用量。消防水池的容量有限，當火勢較大時，無法滿足火災的用水需求[3]。例如，一些大型商業(yè)綜合體類的高層建筑，其內(nèi)部空間大、商品多、火災荷載高，火災發(fā)生時，為了控制火勢蔓延，冷卻周圍建筑結(jié)構(gòu)，需要的水量可能是設(shè)計用水量的數(shù)倍。而現(xiàn)有的消防供水能力和水源儲備往往難以在短時間內(nèi)滿足如此巨大的用水需求，導致滅火工作難以有效開展。

1.4" 高溫、濃煙對供水的干擾

火災發(fā)生時，建筑內(nèi)部溫度急劇升高，而高溫環(huán)境會使消防水帶、接口等供水器材的材質(zhì)性能下降，甚至軟化、熔化，導致漏水、爆管或接口脫落，直接影響供水線路的穩(wěn)定性和連續(xù)性。同時，高溫還可能引發(fā)水帶內(nèi)水的汽化，產(chǎn)生氣阻，阻礙水流正常輸送，降低出水量和壓力。濃煙彌漫不僅阻礙視線，影響消防員行動，更會污染和堵塞供水設(shè)備。煙霧中的顆粒物、化學物質(zhì)等可能隨熱氣流侵入水帶或消防設(shè)施，造成管道、閥門、水泵等部件的堵塞或腐蝕，降低供水效率。此外，高溫濃煙環(huán)境使得消防員難以靠近火場近端設(shè)置供水點或檢查維護供水線路，進一步加劇了供水難度。

2 高層建筑火災撲救中的供水難題解決對策

2.1" 優(yōu)化供水系統(tǒng)并強化應急供水能力

對于新建高層建筑，可設(shè)計并安裝多級加壓供水系統(tǒng)，根據(jù)建筑高度分段設(shè)置消防水泵，確保各樓層都能獲得足夠的水壓。在消防管網(wǎng)設(shè)計中，采用耐腐蝕、阻力小的新型管材，減少水流輸送過程中的壓力損失。合理設(shè)置水泵接合器的數(shù)量和位置，使其與外部供水設(shè)備高效對接，保障外接供水能有效進入建筑內(nèi)部管網(wǎng)。同時，加強消防設(shè)施維護管理，建立常態(tài)化巡檢機制，定期對老舊高層建筑的消防管網(wǎng)進行檢查、清洗和維修，及時更換銹蝕、堵塞的管道和部件，確保管網(wǎng)暢通。對建筑內(nèi)的消防泵、穩(wěn)壓泵等設(shè)備進行定期保養(yǎng)和試運行，保證其性能穩(wěn)定，確保在火災發(fā)生時能正常啟動并提供足夠的壓力。

針對供水壓力不足的問題，應強化外部應急供水能力。配置適配超高層滅火需求的高揚程裝備，如臂長50m以上的舉高噴射消防車（可覆蓋1～18層火情）、出口壓力2.0MPa以上的大流量消防泵車等。其中，舉高車能直接撲救中低樓層明火，而高壓泵車需通過3～4臺串聯(lián)接力（單臺可提升約50m的供水高度），才能滿足百米以上建筑的基礎(chǔ)供水壓力需求。同時，需建立區(qū)域聯(lián)動響應機制，在超高層密集區(qū)預設(shè)加壓泵站和臨時供水點，明確3km內(nèi)不少于2臺高壓泵車的備勤要求，確?；馂陌l(fā)生后15min內(nèi)完成多車聯(lián)合供水部署，通過精準接力加壓彌補高樓層水壓損耗。還需同步優(yōu)化建筑內(nèi)部供水系統(tǒng)，確保外部應急供水能通過高壓水泵接合器高效接入室內(nèi)管網(wǎng)，形成內(nèi)外部協(xié)同供水的閉環(huán)。此外，在建筑設(shè)計階段，應構(gòu)建科學的消防供水系統(tǒng)設(shè)計體系。依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》[4]及《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》[5]，結(jié)合建筑高度、功能分區(qū)、使用性質(zhì)等因素，精準計算消防用水量。在消防泵選型方面，應采用多級離心式消防泵或變頻調(diào)速消防泵，此類設(shè)備具備高揚程、大流量特性，可通過智能控制系統(tǒng)動態(tài)調(diào)節(jié)供水壓力。管網(wǎng)布局設(shè)計時，采用環(huán)狀管網(wǎng)替代枝狀管網(wǎng)，增設(shè)減壓穩(wěn)壓裝置和倒流防止器，在保證供水穩(wěn)定性的同時，有效降低沿程水頭損失，改善因壓力不足導致的滅火效能衰減。

2.2" 改進供水途徑與方式

為解決供水途徑受限的問題，可從以下3個方面改進供水途徑與方式：第一，優(yōu)化建筑內(nèi)部消防管網(wǎng)的分區(qū)與聯(lián)動設(shè)計。高層建筑應采用垂直分區(qū)供水系統(tǒng)，按照建筑高度劃分低、中、高消防供水區(qū)，每個分區(qū)設(shè)置獨立的加壓泵和穩(wěn)壓設(shè)施，確?；馂臅r各分區(qū)管網(wǎng)壓力穩(wěn)定。同時，在管網(wǎng)設(shè)計中增加跨區(qū)聯(lián)動閥門，當某一分區(qū)供水失效時，可通過聯(lián)動裝置快速啟用相鄰分區(qū)的備用水源，形成互補供水網(wǎng)絡(luò)。第二，強化消防管網(wǎng)與外部救援力量的銜接機制。在建筑底層、裙樓及避難層設(shè)置多功能消防水泵接合器，其接口規(guī)格需與消防車供水系統(tǒng)兼容，并標注清晰的分區(qū)對應標識，便于消防員快速連接。同時，在管網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點安裝壓力傳感器和流量監(jiān)測裝置，數(shù)據(jù)實時傳輸至消防控制中心及救援指揮平臺，使消防員能精準掌握管網(wǎng)內(nèi)的供水狀態(tài)，合理調(diào)配外部消防車的加壓強度，避免因壓力過高導致管網(wǎng)破裂或壓力不足影響供水效果。第三，構(gòu)建多元化協(xié)同供水模式。在供水方式創(chuàng)新方面，需突破單一設(shè)備局限，構(gòu)建多層次、互補型的供水體系。除了傳統(tǒng)的消防車直接供水、通過水泵接合器供水外，還可以采用多車串聯(lián)耦合供水、消防車與手抬泵接力供水等方式，提高供水高度和能力[6]。實際操作中，需嚴格遵循“先低后高、逐級加壓”原則，利用壓力傳感器實時監(jiān)測各車壓力變化，避免因壓力不均衡導致水帶爆裂。同時，可將消防車與手抬泵接力供水與無人機投送技術(shù)相結(jié)合，通過無人機快速運輸手抬泵至高層平臺，構(gòu)建空中接力供水通道，解決地面供水難以觸及的高層區(qū)域難題。

2.3" 提高供水能力與水源保障

為滿足高層建筑火災撲救中巨大的用水需求，必須提高供水能力，加強水源保障。一方面，要擴容消防水池并建立動態(tài)補水機制，結(jié)合建筑規(guī)模和可燃物數(shù)量，提高消防水池容量，同時連接市政管網(wǎng)設(shè)置自動補水裝置，確保水池水位低于警戒值時快速補水，避免容量不足影響滅火；并且需強化多水源協(xié)同供水，除利用室內(nèi)消防系統(tǒng)外，調(diào)動大流量供水消防車（流量≥60L/s）作為外部補充，通過串聯(lián)供水提升水量，同時利用周邊天然水源（如河流、大型蓄水池），配備大功率抽水泵和過濾設(shè)備，形成多元水源保障；還要優(yōu)化管網(wǎng)輸配能力，采用加粗立管管徑、增設(shè)備用供水管道等方式減少水頭損失，確保大量用水時管網(wǎng)壓力穩(wěn)定，定期對消防水泵、管網(wǎng)進行檢修，保證其在高負荷下正常運行[7]。另一方面，建立消防水源信息管理系統(tǒng)，實時掌握消防水源的位置、水量、水質(zhì)等信息，以便在火災發(fā)生時能夠快速選擇合適的水源進行供水[8]。此外，與周邊單位、企業(yè)建立消防水源共享機制，在火災時可以相互支援，保障供水需求。

2.4" 提升供水裝備耐高溫性能并優(yōu)化濃煙供水路徑

針對高溫、濃煙對高層建筑火災供水的干擾，可采取多方面措施。首先，在裝備選型上，應選用耐高溫、抗老化的消防水帶，降低爆裂風險。關(guān)鍵供水配件（如分水器、接口）應選用耐高溫合金材質(zhì)，并考慮在關(guān)鍵連接處加裝隔熱套或采取臨時冷卻措施，防止因變形導致漏水。其次，針對濃煙影響，應強化供水路線規(guī)劃與標識，利用建筑內(nèi)消防控制室的實時監(jiān)控信息，結(jié)合熱成像儀等設(shè)備，提前規(guī)劃最優(yōu)水帶鋪設(shè)路徑，并在關(guān)鍵節(jié)點（如樓層接口處）設(shè)置醒目的反光標識或臨時路標。訓練消防員在低能見度下的水帶鋪設(shè)技能，采用“分段鋪設(shè)、逐層接力”的方式，減少單根水帶長度，降低纏繞風險。對于水槍堵塞問題，可配備可快速拆卸和清理的噴嘴或采用帶有過濾裝置的水槍。再次，加強消防員個人防護與生理支持，配備性能優(yōu)良的隔熱服和呼吸器，確保在高溫濃煙環(huán)境下的作業(yè)時間。建立高效的供水小組輪換機制，并攜帶充足的飲用水和能量補充品，維持消防員體能，減少操作失誤。最后，可探索利用機器人等遠程供水設(shè)備，將部分供水任務從危險環(huán)境中轉(zhuǎn)移，進一步規(guī)避高溫濃煙的直接威脅，保障供水作業(yè)的連續(xù)性和安全性。

3 結(jié)束語

綜上所述，高層建筑火災撲救中的供水問題是一個涉及多因素、多環(huán)節(jié)的復雜問題。從供水壓力不足、途徑受限，到用水量大難以滿足，再到高溫濃煙的干擾，這些難題相互交織，嚴重制約著滅火救援效率。針對這些問題，本文提出的優(yōu)化供水系統(tǒng)并強化應急供水能力、改進供水途徑與方式、提高供水能力與水源保障、提升供水裝備耐高溫性能并結(jié)合濃煙特點規(guī)劃供水路徑等對策，形成了一套較為系統(tǒng)、有效的解決方案，有助于突破當前高層火災供水的瓶頸，提升消防隊伍的撲救效率。

參考文獻

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[4]建筑設(shè)計防火規(guī)范：GB 50016—2014[S].

[5]消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范：GB 50974—2014[S].

[6]李金儒.高層建筑火災撲救難點及火場供水對策分析[J].中國住宅設(shè)施，2022（6）：44-46.

[7]潘輝龍.高層建筑滅火救援的難點與要點分析[J].今日消防，2025，10（1）：77-79.

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