| 论消防车直接供水和车（泵）耦合在高层建筑灭火中的应用 |
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| 作者：何肇瑜
2004-11-2 8:12:00 |
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[摘要]随着城市的发展，高层建筑迅速增多，为此，高层建筑的室外供水问题必须解决。本文主要从单辆消防车向高层直接供水、消防车单干线串联供水、消防车和手抬泵串联供水试验出发，针对试验现象，对数据进行了整和分析，并结合火场实际，提出了高层建筑灭火作战中室外供水的一些论断。
[关键词]消防 高层建筑 供水
高层建筑的火灾因为立体竖井多、火势蔓延扩散渠道多、救援困难等因素，被世界公认为疑难火灾，因为其自救系统一旦失灵，或自救系统不能满足使用需求，必须依靠消防队的移动设施和装备去扑救，北京市紫薇宾馆工地火灾、广州市文化大楼工地火灾、哈尔滨市天鹅饭店火、等高层建筑的扑救都调用了大量消防移动式灭火设备和装具，扑救过程也说明，能不能有足够的水压不间断地送到水枪阵地上，直接关系到高层建筑火灾的火灾扑救的成败，所以扑救高层建筑火灾的关键和难点是解决供水问题。据统计，杭州市目前共有高层建筑997 幢，其中市区就有770 幢，支队共有3 个中队的辖区高层建筑超过100 幢，西湖中队辖区的高层建筑幢数已超过了150，高层建筑里面功能各异，给消防部队的灭火战斗提出了考验。为探索解决高层建筑灭火救援中的供水难点，确掌握室外消防供水方法和常见消防车（泵）的供水性能状况，保高层建筑多种供水方式的灵活运用，为消防部队扑救高层建筑火灾提供参考数据，杭州消防支队结合现有的车辆装备，对高层建筑的几种室外供水方法进行了试验。
一、供水试验设想：
（一）试验对象：杭州第一高楼——杭州第二长途电信枢纽大楼，该大楼高209 米，共41 层。
（二）假设水源与火场距离较近，在启动内部固定消防泵供水的情况下，为确保火场用水，试验各种型号的单辆消防车直接供水：
方案一：假设11F（50m 高）发生火灾（水枪阵地设在着火层），1 辆东风140 水罐车到场后，停在距离着火建筑15m 处，通过2 路80mm 的水带（每路1根）供水给分水器，分水器再通过2 盘 ?80mm (20m)至楼底，并通过垂直铺设的1 根40m 的80mm 水带和1 根20m 的80mm 水带至11F 的分水器，在11F 出2 支19mm 的水枪。
方案二：假设18F（80m 高）发生火灾（水枪阵地设在着火层），1 辆东风140 水罐车到场后，停在距离着火建筑15m 处，通过2 路65mm 的水带（每路1根）供水给设在楼底的分水器，分水器通过2 盘20m(?80)水带至楼底，再通过垂直铺设的2 根40m 的80mm 水带和1 根20m 的80mm 水带至18F 的分水器，在18F 出2 支19mm 的水枪。
方案三：假设18F（80m 高）发生火灾（水枪阵地设在着火层），1 辆东风153 水罐车到场后，停在距离着火建筑15m 处，通过2 路65mm 的水带（每路1根）供水给设在楼底的分水器，分水器通过1 盘20m ?80mm 水带至楼底，再通过垂直铺设的2 根40m 的80mm 水带和1 根20m 的80mm 水带至18F 的分水器，在18F 出2 支19mm 的水枪。
方案四：假设22F（100m 高）发生火灾（水枪阵地设在着火层），1 辆东风153 中低压水罐车到场后，停在距离着火建筑15m 处，通过2 路65mm 的水带（每路1 根）供水给设在楼底的分水器，分水器后铺1 根20m 的80mm 水带到楼底，再通过垂直铺设的2 根40m 的80mm 水带和2 根20m 的80mm 水带至19F 的分水器，在19F 出2 支19mm 的水枪。
方案五：假设19F（85m 高）发生火灾（水枪阵地设在着火层），1 辆黄河水罐车到场后，停在距离着火建筑15m 处，通过2 路65mm 的水带（每路1 根）供水给设在楼底的分水器，分水器后铺1 根20m 的80mm 水带到楼底，再通过
垂直铺设的2 根40m 的80mm 水带和1 根20m 的80mm 水带至19F 的分水器，在19F 出2 支19mm 的水枪。
方案六：假设22F（100m 高）发生火灾（水枪阵地设在着火层），1 辆斯太尔水罐车到场后，停在距离着火建筑15m 处，通过2 路65mm 的水带（每路1根）供水给设在楼底的分水器，分水器后铺1 根20m 的80mm 水带到楼底，再
通过垂直铺设的2 根40m 的80mm 水带和2 根20m 的80mm 水带至19F 的分水器，在19F 出2 支19mm 的水枪。
（三）假设水源与火场距离较远，单车无法直接供水，试验两辆消防车单干线串联供水：
方案六：假设22F（100m 高）发生火灾（水枪阵地设在着火层）， 2 辆东风140 到场，1 辆（头车）停靠水源，单干线铺设4 盘20m 的80mm 水带给另1 辆（二车）的水泵，二车通过2 路20m 的80mm 水带（每路1 根）供水给前方的分水器，分水器后铺1 根20m 长的80mm 至楼底，再通过垂直铺设的2 根40m的80mm 水带和2 根20m 的80mm 水带至22F 的分水器，在22F 出3 支19mm的水枪。
方案七：假设30F（130m 高）发生火灾（水枪阵地设在着火层）， 1 辆东风140 和1 辆东风153 到场，东风140 停靠水源，单干线铺设5 盘20m 的80mm 水带给东风153 的水泵，东风153 通过2 路20m 的80mm 水带（每路1 根）供水给前方的分水器，分水器后铺1 根20m 长的80mm 至楼底，再通过垂直铺设的3根40m 的80mm 水带和2 根20m 的80mm 水带至30F 的分水器，在30F 出2 支19mm 的水枪。
（四）假设高层建筑发火灾后，因消防竖管或消防泵损坏，试验消防车和手抬泵竖向接力供水：
方案八：假设30F（130m 高）发生火灾（水枪阵地设在着火层）， 1 辆东风153 携带BG25D 的三级离心手抬泵到场，东风153 停靠水源，双干线铺设2 盘20m 的65mm 水带前方的分水器，分水器后铺1 根20m 长的80mm 至楼底，再通过垂直铺设的2 根40m 的80mm 水带和2 根20m 的80mm 水带至22F 的手抬泵，手抬泵通过1 根垂直铺设的40mm 水带供水给30F 的分水器，在30F 出2支19mm 的水枪。
方案九：假设36F（165m 高）发生火灾（水枪阵地设在着火层）， 1 辆东风153 和2 台BG25D 的三级离心手抬泵到场，东风153 停靠水源，双干线铺设2盘20m 的65mm 水带前方的分水器，分水器后铺1 根20m 长的80mm 至楼底，再通过垂直铺设的2 根40m 的80mm 水带和2 根20m 的80mm 水带至22F 的手抬泵，22F 的手抬泵通过1 根垂直铺设的40mm 水带供水给30F 的另1 台手抬泵，30F 的手抬泵通过1 根垂直铺设的40mm 水带供水给36F 的分水器，在36F 出2支19mm 的水枪。
二、数据整和与分析：
（一）单辆消防车向高层直接供水
1、消防车用Φ80mm 水带直接向100m 的高层建筑供水，在铺7 盘水带、出2 支水枪并保证出口压力为2.7kg 的情况下，以每10m 高度为1kg、每盘水带2.54m的压力损失估算，车子需加压至100÷10+5×2.54÷10+2.7=13.97kg，从理论上分析，普通的东风140 消防车较难实现，在本次试验中，也证实了除东风153、斯太尔外，东风140 单泵难以实现向100m 高度供水，试验所用消防车在压力达到12 kg/cm2 作用时，发动机噪音增大，泵的转速变化较大。
2、从理论上讲：每根20m 的Φ80mm（连接口）胶里水带重8.5kg，充满水的重量为1.0×103 ×20×3.14×0.042=100.48kg，则5 根长20m 的Φ80mm 水带在垂直施放情况下，连接充水后的总重量约545 kg/cm2，则底部最大静压力为10.62kg/cm2，从理论上看，在水带的承受能力之内，但考虑到加压和停止时动态的水锤作用，特别是对卡口水带而言，对100m 高层建筑供水时，垂直铺设的水带要进行吊挂、加固。
3、从设计看，国产的东风153 中低压车，在中压情况下，可以单泵直接供水至100m 以上，但车子在中压情况下的流量为15-20L/s，最多只能出2 支Φ19mm 的水枪。
（二）两辆消防车单干线串联供水
1、斯太尔等车辆尽管属于大功率车辆，但由于其接力时水只能进入水箱，不能进入水泵，故难以实现压力叠加效果，不能作为接力供水时的垂直供水车，而只能作为首车停靠消火栓或单泵供水车使用。
2、虽然东风140 单泵难以直接向100m 高处供水，但两辆东风140 串联供水至100m，根本没有问题，在本次试验中，出2 支水枪时的出口压力可以达到4.2kg/cm2，实际上，两辆东风140 串联供水至100m 时，可以同时出3 支水枪，并能保证有效射程。
3、东风140 与东风153 两车串联向130m 高度供水，垂直铺设Ф80mm 卡式水带，并吊挂、加固的情况下，在130m 高处出2 支出口压力4.5kg/cm2 的Ф19mm 水枪，车辆、水带、接头没有影响。
4、两车单干线串联供水时，应大功率消防车在前，并且设一只倒放的分水器，以便泄压，战斗过程中，大功率消防车即灭火车（试验中为二车）要与建筑物要保持一定的距离（20—30 米），该车战斗员应向反方向配合铺设供水线路，同时灭火车与供水车要根据火场情况，积极配合，调整力量，并且保持联络。
5、供水车供水时必须保证灭火车的灭火用水量，但压力不宜过大，防止灭火车辆水泵机械损坏，供水车向灭火车供水时，灭火车驾驶员应及时关闭后泵注水阀门，使后车供水不进入前车水箱，直接通过前车泵，加大前车泵供水压力，提高供水高度。
（三）消防车和手抬泵竖向接力供水
1、东风153 与单台手抬泵串联供水至130m 高处，出2 支出口压力为4.5 kg/cm2的Ф19mm 水枪，车、泵、水带、接口正常。
2、东风153 与两台手抬泵串联供水至165m 高处，消防车压力14 kg/cm2, STB1压力7kg/cm2, STB2 压力kg/cm2,在165m 处可出2 支6 kg/cm2 的水枪，实际上，在保证出口压力2.7 kg/cm2 的情况下，压力剩余3.3 kg/cm2，估计还可以再多供30 多米，再在STB1 和STB2 都向上移2 层的情况下，杭州市具备通过东风153 与两台手抬泵串联供水至209m 高处供水的能力。
3、车泵串联向超高层供水，对手抬泵性能要求高，要加强协作，需根据供水高度，统一进、出水口压力的基本指数，要保持通讯联络，尤其是消防车与STB1之间要加强协调，各泵要协同操作，稳步加压，进水口压力要保持在0.05Mpa以上，保证供水畅通。
4、供水时，消防车要缓慢加压，当水已缓慢送至手抬泵处，手抬泵操作员迅速启动手抬泵（每台手抬泵在40s 以内要吸水，否则，无冷却水，手抬泵容易烧掉），正确操纵油门调速，防止出现水击作用，如打开出水阀门后，进水口压力超过0.3Mpa 时就要暂停加压或低速运转。
5、手抬泵向高处串联供水时，在手抬泵出口处要设分水器，以便泄压，考虑到手抬泵的流量为16l/s，只能出2 支水枪。
三、思考与论断
1、在城市高层建筑快速增长的今天，要根据火场情况来决定供水方法，灵活运用车车、车泵串联的供水方法，车子到达火场后，每辆消防车要留有3 人左右，在室外作好供水准备，其他人员进入高层建筑室内。
2、垂直铺设水带时，最好采用一次性吊放或采用40m、80m 高层供水水带，并利用个人随身携带的救生绳（1.5—2m 长），在每个水带接口处将水带固定好。每隔50m 高度处要设置缓冲地带，防止水带断裂而造成供水中断；向垂直高度超过100m 直接供水时，高度40m 以下最好采用20m 长的供水水带，60m 以上用40m水带，以便增加水带固定点，一定程度上减少水带的拉力，防止水带接口断裂；垂直供水水带必须采用16 型以上的胶里水带，建议楼底的第1 盘水带需20 型的。本次试验中，斯太尔消防车直接向100m 高处供水时，底楼到高层的第一盘水带（13 型）就发生过爆裂。
3、驾驶员在串联供水或直接向高处供水时，要时刻注意车辆的转速，决不能长时间超高速运转，以免车辆发生故障而出现供水中断，关、停水必须缓慢启闭，防止水垂而使水带爆破。
4、干线水带要使用大口径水带，水带接口处要加固，水泵出水口处，水带不得拉得过紧，与供水方向角度要大于90 度，每条干线还要备1—2 根机动水带，以便水带爆破时更换。
5、高层垂直铺设的水带，要确保质量，水带绑扎要规范，绑扎所用的铅丝不能过细，以免受压时铅丝膨胀而断裂、脱裂，造成水带接头包扎处脱落。
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【文章出处：何肇瑜】 |
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