高層建筑火場供水相關問題探討
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摘要：研究分析了高層建筑火場供水的問題和難點，闡述了高層建筑火災供水的主要方法，分析對比了各種水帶鋪設方法的利弊，強調了火災供水的注意事項，并結合滅火作戰(zhàn)需要提出了相應的意見建議。
關鍵詞：高層建筑；火場供水；水帶鋪設；利弊分析
隨著社會經濟的快速發(fā)展，高層建筑逐步呈現數量多、高度高、體積大、功能復雜等特點。一些高層特別是超高層建筑發(fā)生火災，供水難度大、用水量大，能否快速有效、持續(xù)不間斷供水，成為亟待研究和解決的問題。
1高層建筑火場供水的問題和難點
1.1滅火用水量大
高層建筑設計時規(guī)定室內、室外最大用水量分別為40L/s、30L/s。從高層建筑火災實例看，猛烈燃燒的火災冷卻和控制火勢蔓延實際用水量遠遠大于設計規(guī)定的用水量，必須通過多種途徑進行供水。
1.2供水難度大
當固定消防設施不能正常使用或無法滿足滅火用水需要時，必須采取垂直鋪設水帶的方法向上供水。但是目前中國多數消防站主戰(zhàn)車輛最大供水高度無法滿足供水需要。經測試，國產主戰(zhàn)消防車單車垂直供水出2支Φ19mm水槍，最大供水高度僅為165m，一旦著火層高度超過最大供水高度，供水難度相當大。
1.3鋪設水帶途徑少
高層建筑發(fā)生火災后，一般只能采取沿樓梯蜿蜒鋪設、沿樓梯或外墻垂直鋪設兩種方式。但無論選擇哪種方式，都有各自的不利因素。沿樓梯蜿蜒鋪設水帶時，線路長、水頭損失大。沿樓梯或沿外墻垂直鋪設時，對供水器材的質量要求較高；加固困難，采取沿樓梯垂直鋪設時，還受外界風力等因素制約；供水線路出現故障后難以及時調換水帶。
1.4供水壓力大，水帶易爆裂
垂直供水壓力大，容易使供水線路上的水帶爆裂，造成供水中斷，尤其是接近消防車的水帶，高壓作用下極易爆裂，而調換水帶需要的時間將比鋪設水帶的時間更長，易貽誤滅火戰(zhàn)機。
1.5玻璃幕墻墜落破壞力強，威脅大
受高溫或火焰作用，玻璃幕墻破裂墜落形成“玻璃雨”，沿外墻鋪設水帶時，易造成水帶的損毀，尤其是高壓供水線路上的水帶，最經不起玻璃等尖銳物的劃割。
2常見高層建筑火災供水的主要方法
2.1固定消防設施供水
高層建筑火災，首先考慮固定消防設施供水。但室內消火栓的壓力一般比較小，只能維持1支水槍的有效射程，燃燒面積較大、燃燒猛烈時無法滿足滅火需要。
2.2消防車與固定消防設施結合供水
當燃燒面積較大、燃燒猛烈，室內消防給水系統(tǒng)不能滿足滅火用水量時，應考慮用消防車抽取室外消防栓水，連接水泵結合器，通過豎管向著火層供水。操作時必須注意，消防車水泵壓力必須大于消火栓處管網壓力，防止管網內水向消防車方向流動，造成消防車水泵損壞。
2.3消防車直接供水
當固定滅火設施不能使用或不能滿足滅火用水需要時，應考慮利用消防車進行供水。消防車供水的方法主要有單車單干線供水、單車雙干線供水、兩車串聯耦合供水、三車串聯耦合供水。
2.3.1單車單干線供水據測試，采用中低壓單泵供水出2支Φ19mm水槍，垂直供水高度可達150m。但長時間進行高層建筑火災撲救，單車供水高度一般不超過100m。
2.3.2舉高消防車供水如果著火層在舉高類消防車舉升范圍內時，可以利用其高度延伸水帶到起火點實施滅火。利用舉高消防車供水最大的問題是展開作業(yè)時間長，易貽誤滅火戰(zhàn)機。同時，根據火場需要，也可利用壓縮空氣A類泡沫消防車供壓縮泡沫，濕泡沫比例為0.2，干泡沫比例僅為0.06，泡沫比水的傳送距離更遠。
2.3.3串聯耦合供水當火場高度超過單輛消防車供水能力時，可用兩輛或多輛功率相仿的消防車串聯耦合供水。耦合供水時，車輛之間的距離不宜超過40m。一般情況下，每輛車的車泵可提高壓力5kg/cm2，但疊加后最高工作壓不得超過20kg/cm2，兩車串聯耦合供水高度一般不超過200m，通常最多只能3輛串聯耦合供水。
2.4消防車與手抬泵接力供水
當耦合供水也達不到供水高度時，還可利用手抬泵轉壓向高層供水。但目前為止，尚無成功應用戰(zhàn)例。理論上講，手抬泵可無限串聯接力供水，但要注意啟泵時機，過早啟動會造成水帶負壓而吸癟，過慢啟動會造成水帶壓力過大而爆裂，一般掌握在水供至距手抬泵10m處時最宜。
3垂直鋪設水帶方法與利弊分析
鋪設水帶供水時，通常采取垂直鋪設和沿樓梯蜿蜒鋪設兩種方法。垂直鋪設使用水帶少、壓力損失小、供水高度大，但固定要求高。蜿蜒鋪設固定要求低，但使用水帶多、壓力損失大、供水高度相對低。就垂直鋪設而言，一般有一次性登高施放、分層登高施放和原地吊升三種方法。
3.1一次性登高施放法
將水帶攜帶至進攻起點層，在上部將水帶原地加固后，從上向下施放，適合無裙房建筑的外墻。施放時，可在引繩一端系沙包等重物，以減少風力和建筑形狀對其的影響。此法受環(huán)境制約相對較小，安全、穩(wěn)定且鋪設效率較高，可快速供水。唯一弊端是攜帶人員體力消耗較大。
3.2分層登高施放法
多人分別攜帶水帶登高至相應的樓層，連接上層、固定本層、向下施放。此方法一般適用于層高基本一致、外墻有陽臺、可開啟窗口的建筑。此法因多人操作實施，單體體能消耗相對較小，且施放速度也較快，但易出現水帶打彎現象，遇有樓層標識不明顯的建筑，易出現跑錯位的情況。
3.3原地吊升法
將水帶在地面原地施放連接，并在水帶接口處用繩索捆綁加固后，從上部用引繩吊升的方法。此法節(jié)約上層戰(zhàn)斗員的體力，但提升過程中受風力影響較大，繩索和水帶也易出現疊加現象，且提升困難、鋪設速度較慢。綜上，分層登高施放和原地施放吊升兩種方式受制約因素相對較多。綜合考慮安全、穩(wěn)定、效率等因素，一般按照一次性登高施放、分層登高施放、原地施放吊升的順序選擇鋪設。
4高層建筑火災火場供水的注意事項
4.1水帶的固定與保護
垂直鋪設水帶的中間接口應使用繩索或水帶掛鉤予以加固，以減輕水帶接口應力負荷。摩擦處應使用軟墊保護。沿外墻鋪設水帶，玻璃幕墻下部盡量要用木板、硬紙板等物品遮蓋，防止玻璃破碎墜落劃破水帶。
4.2耦合供水時車輛的加壓與停水順序
耦合供水，車輛的加壓順序按照水帶線路的走向實施，即?？肯鹚ǖ氖总囅燃訅?，將水供至第二輛車。第二輛車在首車壓力保持恒定后加壓至需要壓力，將水供至第三輛車（即垂直供水車）。第三輛車在第二輛車壓力保持恒定后再行加壓。加壓時要注意緩慢、均勻，防止驟然加壓造成水泵損壞和水帶爆裂、接口脫落等，發(fā)生傷人事故。停水時，先開啟分水器泄壓，再按照前車至后車順序，逐步減壓，與加壓順序相反。
4.3人員的安全防護
供水時，水泵出口處、地面水帶接口處不得站人，以防高壓水帶接口脫節(jié)傷人；一次性登高施放水帶時，下方不得站人，防止水帶墜落造成人員傷害。
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作者：梁澤民 單位：太原市消防救援支隊北營消防站