试析消防水鹤替代室外消火栓系统的可行性.pdf

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低温建筑技术
2015年第10期(总第208期
DOL:10.13905/j、cnki,dwjz.2015.10.013
试析消防水鹤替代室外消火栓系统的可行性
王玉松
(哈尔滨市消防支队,150040)
摘要】我国严寒地区覆盖东北、华北、西北的大部分地区,该区域的冬季气候特点影响了室外消防供水
的方式方法。文中研究了“三北”地区的气候特点,计算了室外消防供水的相关数据,确定了消防水鹤保护半径和
保护面积,分析了消防水鹤代替室外消火栓系统供的可靠性和可行性,提出了在我国严寒地区城市采用消防水鹤
代替室外消火栓系统的建议。
【关键词】消防;严寒地区;室外消火栓系统;消防水鹤
中图分类号】TU998.13
【文献标识码)B
文章编号】1001-6864(2015)10-0028-03
在我国北纬40以北的严寒地区,气候对城市消久冻土区即使在夏季地下的冻土也不会融化,其他城
防规划影响大,尤其是在市政消防供水和室外消火栓市多数属于岛状冻土区和季节冻土区。冻土深度最大
系统方面,甚至从根本上改变了消防供水和火灾扑救达到4m,最小在大于1.2m以上。这种地质状况对于
的方式方法。新修订的《建筑设计防火规范》第室外消防供水系统的施工影响较大,对地下式消火栓
8.2.10条规定:“寒冷地区设置市政消火栓、室外消火在寒冷季节的保温要求较高,这也是造成大部分地下
栓确有困难的,可设置水鹤等为消防车加水的设施,其式室外消火栓在寒冷季节失去作用的主要原因。
保护范围可根据需要确定”,文中根据8.2.10条规定,2严寒地区室外消火栓系统存在的问题
结合严寒地区的气候特点和消防工作实际情况,针对
文中所讨论的问题涉及到市政消火栓、建筑室外
气候对城市建成区内消防供水的影响进行了深入地消火栓、室外消防给水,在大的概念上均属于室外消防
调查分析,提出了建设消防上水鹤替代室外消火栓系供水系统,以下统称室外消火栓系统。
统的建议。
严寒地区的气侯特点决定了室外消火栓系统貝
1严察地区的气候特点
有难以解决的不足之处,很大程度上影响了城市消防
我国东北大部、华北部分、西北大部均属严寒地区安全的的整体水平,从全国范围来看,现有室外消火栓
气候,集中于北纬40°以北地区包括黑龙江、吉林、辽宁、系统存在以下不足之处:
内蒙古、河北、山西、四川北部、云南北部、西藏大部、青
(1)冬季地面有雪覆盖,由于没有明显标志,
海、甘肃部分、新疆等省区,覆盖面积达700万kmn2,该区难于寻找,尤其在黑夜。如果设置地面消火栓标志,
冬季漫长严寒,夏季短促凉爽;西部偏于千燥,东部偏于则又会影响行人通行安全。
湿润;气温年差很大;冰冻期长,冻土深,积雪厚;冬半年
(2)在秋冬交替的季节,由于雨雪水沿井盖流
多大风。建筑气候特征值符合下列条件
入,温度降低后,第一层,第二层冻结,加之冬季井壁
(1)平均气温低。1月平均气温为-31℃
反霜,使两层井盖无法打开。实践表明,严寒地区冬季
10℃,极端最低气温普遍都低于-35℃,漠河曾有时,寻找并打开地下式消火检平均用时大于40min,而且
-52.3℃的全国最低记录;年日平均气温低于或等于多数情况下是采用破坏性的方法打开井盖
5℃的日数大于145d。从东北至西北,被调查城市的
(3)根据哈尔滨的调査“,进入冬季后(每年10
月平均气温均在零下12℃以下,漠河一月的平均气温达月20日进入采暖期,即可考虑为气候意义上的冬季),
30℃,对水这种灭火剂在寒冷季节的使用是个考验。各类地下式室外消火栓(指市政消火栓和建筑室外消火
(2)积雪深度大。从调査结果来看,15个被调栓)就开始出现不同程度结冻现象,每年12月至次年3
査城市,除哈密(气候干旱)以外积雪深度均大于月,气温下降到-17℃~-30℃,这期间几乎所有的地
20cm,积雪对城市街道全面覆盖。在大部分城市降雪下式室外消火栓或是供水管冻结,或是阀门冻结,失去
后采取人工清雪作业,从街道路囿清除的积雪会堆积供水作用。多数单位为了防止管道冻裂,进入冬季便关
在街道两侧人行道和绿化带内,直至来年春天积雪自上阀门,放空栓内余水,不再给消火栓充水。因此,在冬
然融化。这样以来,地下式消火栓完全被积雪掩埋,将季,严寒地区的地下式消火栓基本失去作用
近有半年的时间内是不能发挥供应消防用水作用。
(4)火场持续供水超过30min,水带接口等可能出
(3)冻土厚度大。调查发现,漢河地区属于永现少量泄漏的连接处即开始出现冰冻。
王玉松:试析消防水鹢替代室外消火栓系统可行性
在我国严寒地区城市的冬季,室外消火栓系统基
x0.2=0.175/s?m2
本不能发挥供应消防灭火用水的作用,而冬季又是
寒地区城市火灾的高发期,研究如何解决有效保障消
火场供水量:Q=60(Ax+A)=60
防供水就成为了一项十分必要的工作。经验表明,消(354+177)×x0.175×36=200718
防水鹤或许是解决这一问题的有效方法。
(注:文中着重于讨论消防供水的数值,计算过程
3严赛地区城镇火灾灭火用水量的计算和消防车载中涉及的参数均引自相关著作,文中不对推导过程进
水供水能力
行分析。)
3.1城市消防站装备和载水能力调查
理论上,计算高层民用建筑火灾灭火总的供水量
通过对上述严寒地区城市灭火能力调査,目前我约20t,实际灭火行动中供水量为25.8t,小于实际统计
国严寒地区城市消防站,主要为一级消防站,依据《城灭火供水量,这是因为实际灭火行动中的灭火效率要
市消防站建设标准》建标152-201规定,一级消防站低于理论计算值,是符合真实情况的。
应配备5~7辆消防车,一般按以下标准配备的:2辆
综合实际消防站的载水量和灭火用水量的统计
灭火消防车,多为水罐泵浦消防车;1辆举高消防车
和计算,目前严寒地区城市消防站的载水能力远远超
如云梯消防车;1辆专勤消防车,比如抢险救援消防过实际灭火平均用水量,足以确保灭火成功。绝大多
车;3辆战動保障消防车,多为供水消防车。
数情况下,不需要通过室外消火栓对消防车二次注水
目前,灭火消防车与战勤保障消防车多合二为
即可以扑灭常规火灾。
每辆消防车上都装配有中低压消防泵,正常供水高度
严地区消防水鹤供水可靠性和实际应用
可达140m以上,随车消防水罐容量为10~18t。因
4.1消防水鹤的相关参数
此,每个一级城市消防站的一次载水量达到50t以上。
(1)消防水鹤具有良好的防冻性能,根据我国
3.2城市平均灭火用水量的分析计算
具体情况,正常工作温度范围在-500~50C之间。
3.2.1统计意义上的消防扑救用水量计算
(2)消防水鹤的出水口可摆动0~100°,也可伸
根椐我国一般建筑火灾统计结果?,一般建筑起缩0-300m
火15min(扑救初期火灾的极限时间,称之为“15min
(3)消防水鹤的出水口距地面高度3150
消防时间”)后,平均燃烧面积为215m2
3500mm
(4)消防水鹤的加水速度不低于0.6m'/min
目前城市建设以高层建筑为主,因此按照高层建
4.2消防水鹤的供水可靠性
筑公共场所火灾计算灭火用水量,则供水强度q=
(1)具有成熟的行业标准,公共安全行业标准
0.2L/s?m-2,那么扑救