高层建筑消防给水探讨?
城市土地的短缺促使高层建筑向高空发展。现代科技和现代工业的发展也为高层建筑提供了条件。自20世纪50年代以来,中国的大城市里建起了许多高层建筑。特别是上世纪80年代后我国实行改革开放以来,经济建设日新月异,高层建筑如雨后春笋般在大中城市甚至小城市出现,发展迅速。根据2002年上海的统计,有5000多座高层建筑。高层建筑在节约土地、壮观城市、提高人们生活质量等方面的优势得到了大家的认可。但高层建筑的火灾风险比普通建筑大得多。水是高层建筑灭火的主要灭火剂。能否将足够的水压源源不断地送到水枪位置,直接关系到灭火的成败。
1.高层建筑供水的必要性。高层建筑灭火和应急救援的难度已成为当今消防“三难”之一(“三难”是指高层建筑、地下工程、石油化工三种火灾),而高层建筑的消防给水是灭火的基础,也是难点。
1.1高层建筑虽然以自救为主,但是一旦落后的自救系统失效,或者自救系统可以工作但不能满足使用效率(覆盖范围和用水量),就必须依靠消防队的移动设施设备进行灭火。如哈尔滨天鹅宾馆火灾、广州文化大厦火灾、北京魏紫饭店火灾、兰州路斯商业大厦火灾等,都使用了大量的移动式消防设备和器材。
1.2在建高层建筑,内部消防给水系统尚未形成,施工用水量较低。火灾发生后,火场几乎完全由消防队的移动消防供水设施保障。
1.3部分高层建筑的消防给水系统未按原消防审核要求与市政给水管网连接,规范要求为双环路环状管网,进水管不少于两条。
1.4虽然经济发达国家的高层建筑设计都是以自救为主,但由于各种因素(如设备故障、老化、维修失败、管理不善、设计不落实、改变使用功能等。),仍有一定比例的火灾需要消防队的移动消防设施和装备进行扑救。众所周知,巴西圣保罗的安朵斯大厦、日本大阪的Jorma大厦、千日百货、韩国韩城的Darange酒店火灾都动用了大量的机动灭火力量。美国的数据显示,美国5%以上的高层建筑火灾需要调用消防队到现场灭火。从以上情况来看,做好高层供水是非常重要的。
2.利用现有设备向高层建筑供水的可能性
2.1现有消防设备目前我国的消防给水设备设施,从高层建筑本身来看,都是发了“高规范”后才能建的,内部消防给水系统也比较完善。《高规》出台前,建筑高度都不大,大多在50m以下;《高规》颁布后,大部分建筑高度在70m以下。
从消防部队的车辆装备来看,除少数特种车辆从国外进口外,其他均为国内自产。
从国内水带线的消防产品来看,目前满足1.7-1.8 MPa的抗压强度是没有问题的,部分企业生产的高压尼龙水带抗压强度已经超过2.5MPa。
从设计上看,国产解放(东风)小型消防车在流量为30L/s时,供水能力可满足1100 m的要求;黄河(中型车辆如罗马、斯太尔、解放平头、东风平头)消防车在流量为50l/s时供水能力可满足140m..在实战中,每辆消防车的流量通常不超过15L/s,当流量不超过8L/s时(一个喷头用水量为19mm),根据上海、甘肃等地的多次试验,解放东风(小型)(142)消防车可以满足130m的扬程和黄河(罗马)的水头。根据上海消防总队高层供水实验,黄河消防车使用80mm软管,保证17L/s、100m高度的3支水枪(19mm2、16mm1)同时出水。
2.2理论基础
消防车的最大供水高度为:
H1-2 = HB-HD-H枪(其中H1-2为供水高度;
HB是泵压;
Hd为水带的压力损失;
水枪所需的水枪喷嘴压力)
A.解放(东风142型)消防车使用65mm软管(高压尼龙)并设置1 19mm水枪扑救室内火灾。
此时:HB=80mH2O(0.8MPa)(设计扬程),
h枪= 13.5 H2O(1.35 MPa)。
每根软管的Hd(基于大麻软管)= 1.81 mh2o(0.0181 MPa),使用4根软管,代入公式:
h 1-2 = h b-HD-h gun = 80-1.81×4-13.5 = 59.26 MH2O =(0.5926 MPa)。
b黄河(罗马)消防车(中型车)使用65m尼龙高压软管设置19mm水枪扑灭室内火灾。此时:
HB=140mH2O(1.4MPa),
h gun = 13.5 mh2o(0.135 MPa),HD = 1.81 mh2o(0.0181 MPa),使用的软管数量为9根,代入公式:
H 1-2 = H b-HD-H Gun = 140-1.81-13.5 = 115.64 MH2O(1.65438)。
根据以上计算,可分别得出75mm水的解放(东风142型)和黄河(罗马型)消防车的最大供水高度,此处不做计算。
根据消防车通过水泵接合器向室内管网供水的最大高度公式:
HP = Hb-Hg-HH(其中Hb为水泵出口压力,Hg为管网压力损失,损失为每10m高度0.016MPa)。
(1.6mH2O)米;
Hh是室内最不利消火栓所需的压力,一般为23.5mH2O;
Hp为消防车通过水泵接合器向室内管网供水的最大高度)
A.解放(东风142型)消防车供水时:
HB = 80 mh2o(0.8 MPa)Hg =(50/10)×1.6 mh2o这里的高度是50m
hh = 23.5 H2O(0.235 MPa)代入公式:
HP = Hd——Hg——Hh = 80—1.6×(50/10)—23.5 = 48.5 H2O(0.485 MPa)
B.黄河(罗马中型)消防车供水时:
HB = 140 mh2o(1.4 MPa)Hg = 1.6x(100÷10)= 16 mh2o(0.16 MPa)这里的高度是65438。
HH = 23.5 H2O(0.235 MPa),代入公式:HP = h b-Hg-HH = 140-1.6×(100÷10)-23.5 = 100。
2.3结论
2.3.1解放牌消防车(东风142型)供水时:
(1)使用65mm高压尼龙软管,设置1 19mm水枪扑灭室内火灾,可保证60m的供水高度;
(2)使用75mm高压尼龙软管,阵地楼层设置分水器,设置2支19mm水枪扑灭室内火灾,可保证50m的供水高度;
(3)使用水泵接合器时,能保证50m的供水高度。
2.3.2黄河(罗马中型)消防车供水时:
(1)使用65mm高压尼龙软管,设置1 19mm水枪扑灭室内火灾,可保证100m供水高度;
(2)采用75mm高压尼龙软管,阵地地面设置分水器,设置2支19mm水枪扑灭室内火灾,可保证100 mm的供水高度。
2.3.3为解决100m以上建筑的消防给水压力和流量,笔者认为可将消防泵串联(耦合给水的方法较为理想)。
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