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常见高层建筑火灾供水的主要方法探析

时间:2020-07-23 来源:科技与创新 本文字数:2842字
作者:梁泽民 单位:太原市消防救援支队北营消防站

  摘    要: 研究分析了高层建筑火场供水的问题和难点,阐述了高层建筑火灾供水的主要方法,分析对比了各种水带铺设方法的利弊,强调了火灾供水的注意事项,并结合灭火作战需要提出了相应的意见建议。

  关键词: 高层建筑; 火场供水; 水带铺设; 利弊分析;

  随着社会经济的快速发展,高层建筑逐步呈现数量多、高度高、体积大、功能复杂等特点。一些高层特别是超高层建筑发生火灾,供水难度大、用水量大,能否快速有效、持续不间断供水,成为亟待研究和解决的问题。

  1、 高层建筑火场供水的问题和难点

  1.1、 灭火用水量大

  高层建筑设计时规定室内、室外最大用水量分别为40 L/s、30 L/s。从高层建筑火灾实例看,猛烈燃烧的火灾冷却和控制火势蔓延实际用水量远远大于设计规定的用水量,必须通过多种途径进行供水。

  1.2、 供水难度大

  当固定消防设施不能正常使用或无法满足灭火用水需要时,必须采取垂直铺设水带的方法向上供水。但是目前中国多数消防站主战车辆最大供水高度无法满足供水需要。经测试,国产主战消防车单车垂直供水出2支Φ19 mm水枪,最大供水高度仅为165 m,一旦着火层高度超过最大供水高度,供水难度相当大。

  1.3、 铺设水带途径少

  高层建筑发生火灾后,一般只能采取沿楼梯蜿蜒铺设、沿楼梯或外墙垂直铺设两种方式。但无论选择哪种方式,都有各自的不利因素。沿楼梯蜿蜒铺设水带时,线路长、水头损失大。沿楼梯或沿外墙垂直铺设时,对供水器材的质量要求较高;加固困难,采取沿楼梯垂直铺设时,还受外界风力等因素制约;供水线路出现故障后难以及时调换水带。

  1.4、 供水压力大,水带易爆裂

  垂直供水压力大,容易使供水线路上的水带爆裂,造成供水中断,尤其是接近消防车的水带,高压作用下极易爆裂,而调换水带需要的时间将比铺设水带的时间更长,易贻误灭火战机。
 

常见高层建筑火灾供水的主要方法探析
 

  1.5、 玻璃幕墙坠落破坏力强,威胁大

  受高温或火焰作用,玻璃幕墙破裂坠落形成“玻璃雨”,沿外墙铺设水带时,易造成水带的损毁,尤其是高压供水线路上的水带,最经不起玻璃等尖锐物的划割。

  2、 常见高层建筑火灾供水的主要方法

  2.1、 固定消防设施供水

  高层建筑火灾,首先考虑固定消防设施供水。但室内消火栓的压力一般比较小,只能维持1支水枪的有效射程,燃烧面积较大、燃烧猛烈时无法满足灭火需要。

  2.2、 消防车与固定消防设施结合供水

  当燃烧面积较大、燃烧猛烈,室内消防给水系统不能满足灭火用水量时,应考虑用消防车抽取室外消防栓水,连接水泵结合器,通过竖管向着火层供水。操作时必须注意,消防车水泵压力必须大于消火栓处管网压力,防止管网内水向消防车方向流动,造成消防车水泵损坏。

  2.3、 消防车直接供水

  当固定灭火设施不能使用或不能满足灭火用水需要时,应考虑利用消防车进行供水。消防车供水的方法主要有单车单干线供水、单车双干线供水、两车串联耦合供水、三车串联耦合供水。

  2.3.1、 单车单干线供水

  据测试,采用中低压单泵供水出2支Φ19 mm水枪,垂直供水高度可达150 m。但长时间进行高层建筑火灾扑救,单车供水高度一般不超过100 m。

  2.3.2、 举高消防车供水

  如果着火层在举高类消防车举升范围内时,可以利用其高度延伸水带到起火点实施灭火。利用举高消防车供水最大的问题是展开作业时间长,易贻误灭火战机。同时,根据火场需要,也可利用压缩空气A类泡沫消防车供压缩泡沫,湿泡沫比例为0.2,干泡沫比例仅为0.06,泡沫比水的传送距离更远。

  2.3.3、 串联耦合供水

  当火场高度超过单辆消防车供水能力时,可用两辆或多辆功率相仿的消防车串联耦合供水。耦合供水时,车辆之间的距离不宜超过40 m。一般情况下,每辆车的车泵可提高压力5 kg/cm2,但叠加后最高工作压不得超过20 kg/cm2,两车串联耦合供水高度一般不超过200 m,通常最多只能3辆串联耦合供水。

  2.4、 消防车与手抬泵接力供水

  当耦合供水也达不到供水高度时,还可利用手抬泵转压向高层供水。但目前为止,尚无成功应用战例。理论上讲,手抬泵可无限串联接力供水,但要注意启泵时机,过早启动会造成水带负压而吸瘪,过慢启动会造成水带压力过大而爆裂,一般掌握在水供至距手抬泵10 m处时最宜。

  3 、垂直铺设水带方法与利弊分析

  铺设水带供水时,通常采取垂直铺设和沿楼梯蜿蜒铺设两种方法。垂直铺设使用水带少、压力损失小、供水高度大,但固定要求高。蜿蜒铺设固定要求低,但使用水带多、压力损失大、供水高度相对低。就垂直铺设而言,一般有一次性登高施放、分层登高施放和原地吊升三种方法。

  3.1、 一次性登高施放法

  将水带携带至进攻起点层,在上部将水带原地加固后,从上向下施放,适合无裙房建筑的外墙。施放时,可在引绳一端系沙包等重物,以减少风力和建筑形状对其的影响。此法受环境制约相对较小,安全、稳定且铺设效率较高,可快速供水。唯一弊端是携带人员体力消耗较大。

  3.2、 分层登高施放法

  多人分别携带水带登高至相应的楼层,连接上层、固定本层、向下施放。此方法一般适用于层高基本一致、外墙有阳台、可开启窗口的建筑。此法因多人操作实施,单体体能消耗相对较小,且施放速度也较快,但易出现水带打弯现象,遇有楼层标识不明显的建筑,易出现跑错位的情况。

  3.3、 原地吊升法

  将水带在地面原地施放连接,并在水带接口处用绳索捆绑加固后,从上部用引绳吊升的方法。此法节约上层战斗员的体力,但提升过程中受风力影响较大,绳索和水带也易出现叠加现象,且提升困难、铺设速度较慢。

  综上,分层登高施放和原地施放吊升两种方式受制约因素相对较多。综合考虑安全、稳定、效率等因素,一般按照一次性登高施放、分层登高施放、原地施放吊升的顺序选择铺设。

  4、 高层建筑火灾火场供水的注意事项

  4.1、 水带的固定与保护

  垂直铺设水带的中间接口应使用绳索或水带挂钩予以加固,以减轻水带接口应力负荷。摩擦处应使用软垫保护。沿外墙铺设水带,玻璃幕墙下部尽量要用木板、硬纸板等物品遮盖,防止玻璃破碎坠落划破水带。

  4.2、 耦合供水时车辆的加压与停水顺序

  耦合供水,车辆的加压顺序按照水带线路的走向实施,即停靠消火栓的首车先加压,将水供至第二辆车。第二辆车在首车压力保持恒定后加压至需要压力,将水供至第三辆车(即垂直供水车)。第三辆车在第二辆车压力保持恒定后再行加压。加压时要注意缓慢、均匀,防止骤然加压造成水泵损坏和水带爆裂、接口脱落等,发生伤人事故。停水时,先开启分水器泄压,再按照前车至后车顺序,逐步减压,与加压顺序相反。

  4.3、 人员的安全防护

  供水时,水泵出口处、地面水带接口处不得站人,以防高压水带接口脱节伤人;一次性登高施放水带时,下方不得站人,防止水带坠落造成人员伤害。

  参考文献

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  原文出处:梁泽民.高层建筑火场供水相关问题探究[J].科技与创新,2020(14):103-104.
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