高層建筑火災(zāi)撲救難點(diǎn)及火場(chǎng)供水對(duì)策研究

作者簡(jiǎn)介：

劉祥昆（1991— ），男，漢族，天津人，本科，研究方向：滅火救援。

摘要：

本文以邯鄲市高層建筑火災(zāi)防控為研究對(duì)象，系統(tǒng)分析火災(zāi)撲救的三大難點(diǎn)，即火勢(shì)垂直蔓延、人員疏散困難及供水系統(tǒng)失效風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)合邯鄲市消防救援支隊(duì)近年來典型案例，重點(diǎn)探討火場(chǎng)供水系統(tǒng)的優(yōu)化路徑。研究發(fā)現(xiàn)，通過強(qiáng)化消火栓系統(tǒng)智能監(jiān)測(cè)、構(gòu)建模塊化遠(yuǎn)程供水體系、完善跨部門聯(lián)動(dòng)機(jī)制等措施，可有效地提升供水保障能力。研究提出的“智慧消防+聯(lián)勤聯(lián)動(dòng)”模式，為同類城市高層建筑火災(zāi)防控提供理論支撐與實(shí)踐參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑火災(zāi)；火場(chǎng)供水；消防救援；優(yōu)化對(duì)策

引言

隨著城市化進(jìn)程的加速，邯鄲市高層建筑數(shù)量已突破2000棟，其中百米以上超高層建筑達(dá)47棟（截至2024年底）。高層建筑火災(zāi)具有火勢(shì)蔓延快、救援難度大等特點(diǎn)，2023年某商業(yè)綜合體火災(zāi)造成直接經(jīng)濟(jì)損失超3000萬(wàn)元，暴露出消防供水系統(tǒng)的脆弱性[1]。邯鄲市消防救援支隊(duì)統(tǒng)計(jì)顯示，2020年—2024年間高層建筑火災(zāi)占比達(dá)23%，其中因供水不足導(dǎo)致火勢(shì)失控的案例占比達(dá)41%。當(dāng)前，邯鄲市消防供水存在裝備效能不足、管網(wǎng)壓力波動(dòng)、區(qū)域水源分布不均等問題，亟須系統(tǒng)性的解決方案。本文基于邯鄲市消防實(shí)踐，從技術(shù)優(yōu)化、機(jī)制創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)三方面提出供水對(duì)策，旨在提升城市消防安全韌性。

一、高層建筑火災(zāi)撲救難點(diǎn)分析

（一）火勢(shì)蔓延快，控制難度大

高層建筑的豎向結(jié)構(gòu)特性易形成煙囪效應(yīng)，加速火勢(shì)垂直蔓延。例如，在邯鄲市某32層居民樓火災(zāi)中，起火點(diǎn)位于建筑中部，因豎向管井防火分隔不完善，火勢(shì)沿樓梯間和設(shè)備管道迅速向上蔓延，短時(shí)間內(nèi)突破多個(gè)樓層。這種垂直蔓延速度遠(yuǎn)超消防員登高作業(yè)能力，導(dǎo)致火勢(shì)控制面臨時(shí)間與空間的雙重挑戰(zhàn)。外墻保溫材料的可燃性進(jìn)一步加劇了火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》要求，高層建筑應(yīng)采用不燃或難燃材料作為外保溫層，而部分既有建筑仍存在違規(guī)使用易燃材料的現(xiàn)象[2]。在某商業(yè)綜合體火災(zāi)中，外立面保溫層遇火后迅速燃燒，形成大面積火幕墻，導(dǎo)致火勢(shì)突破防火分區(qū)，撲救難度顯著增加。

（二）人員疏散與救援困難

疏散通道堵塞是高層建筑火災(zāi)的常見問題。例如，在某寫字樓火災(zāi)中，疏散樓梯被臨時(shí)堆放的物品占據(jù)，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)未及時(shí)聯(lián)動(dòng)防火門，導(dǎo)致大量人員滯留在著火樓層以上區(qū)域。部分人員因缺乏消防知識(shí)，誤乘電梯逃生，進(jìn)一步加劇了救援的復(fù)雜性。高層建筑火災(zāi)產(chǎn)生的有毒煙氣在短時(shí)間內(nèi)充滿疏散通道，嚴(yán)重影響人員逃生效率。邯鄲市現(xiàn)有消防登高車作業(yè)高度有限，難以覆蓋超高層建筑的上部區(qū)域。在某超高層公寓火災(zāi)中，30層以上被困人員無法通過外部救援手段獲救，只能依靠建筑內(nèi)部消防設(shè)施自救。另外，高空救援還受天氣條件制約，極端天氣會(huì)直接影響救援裝備使用，增加救援難度。

（三）火場(chǎng)供水系統(tǒng)失效風(fēng)險(xiǎn)

室內(nèi)消火栓系統(tǒng)故障頻發(fā)。例如，在某酒店火災(zāi)中，水泵接合器因長(zhǎng)期未維護(hù)而銹蝕失效，導(dǎo)致初期滅火水源中斷。部分建筑存在消火栓管道漏水、閥門啟閉不靈等問題，消防員在火場(chǎng)中需耗費(fèi)大量時(shí)間排查系統(tǒng)故障，延誤撲救時(shí)機(jī)[3]。此外，建筑內(nèi)部消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，如分區(qū)供水壓力不足，也會(huì)影響滅火效能。市政供水能力也存在區(qū)域差異，老舊城區(qū)供水管網(wǎng)老化，難以滿足高層建筑火災(zāi)撲救需求。在某老舊小區(qū)火災(zāi)中，市政供水壓力不足，導(dǎo)致多輛消防車無法同時(shí)供水，被迫采用接力供水方式。部分區(qū)域天然水源匱乏，消防車需遠(yuǎn)距離取水，進(jìn)一步降低了供水效率。跨部門協(xié)作機(jī)制不完善，導(dǎo)致供水保障響應(yīng)延遲。

二、消防救援支隊(duì)火場(chǎng)供水實(shí)踐與問題

（一）現(xiàn)有供水裝備與技術(shù)

邯鄲市消防救援支隊(duì)持續(xù)強(qiáng)化供水裝備建設(shè)，形成了“固定設(shè)施+移動(dòng)裝備+智慧系統(tǒng)”的立體化供水體系。根據(jù)《邯鄲市“十四五”消防事業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，支隊(duì)配備18噸級(jí)大流量水罐車23臺(tái)，配備車載水炮射程達(dá)60米，可滿足50米以下建筑的直接供水需求。2024年新購(gòu)置的模塊化遠(yuǎn)程供水系統(tǒng)，最遠(yuǎn)輸水距離達(dá)10公里，揚(yáng)程120米，可突破市政管網(wǎng)壓力限制。在技術(shù)應(yīng)用方面，支隊(duì)創(chuàng)新“高低壓耦合供水”模式[4]。例如，在2024年某商業(yè)大廈火災(zāi)中，針對(duì)60米高度供水需求，采用消防車串聯(lián)加壓技術(shù)，通過3臺(tái)水罐車接力供水，成功將壓力提升至1.2兆帕，保障了高區(qū)水槍陣地的持續(xù)供水。此外，支隊(duì)推廣智能消防水系統(tǒng)，在邯山區(qū)試點(diǎn)安裝物聯(lián)網(wǎng)水壓監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)采集400個(gè)市政消火栓和200棟高層建筑內(nèi)部管網(wǎng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)供水系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。

（二）供水系統(tǒng)現(xiàn)有問題

盡管取得顯著進(jìn)展，支隊(duì)供水體系仍存在結(jié)構(gòu)性短板。《邯鄲市2024年消防設(shè)施檢測(cè)報(bào)告》顯示，邯山區(qū)、復(fù)興區(qū)等老城區(qū)存在天然水源不足問題，部分區(qū)域需通過人工水池補(bǔ)充。2025年1月，市水務(wù)局調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，邯山區(qū)每平方公里可用水源僅1.2處，低于《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》1.5處/平方千米的標(biāo)準(zhǔn)。跨部門協(xié)同機(jī)制尚未完全理順。2024年支隊(duì)與供水公司聯(lián)合演練發(fā)現(xiàn)，供水管道閥門啟閉響應(yīng)時(shí)間平均達(dá)32分鐘，超出《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》要求的15分鐘上限。例如，在2023年某老舊小區(qū)火災(zāi)中，因供水管網(wǎng)圖更新不及時(shí)，導(dǎo)致消防員誤判水源位置，延誤供水18分鐘。邯鄲市現(xiàn)有53米云梯車需配合車載水炮使用。《2024年滅火救援裝備效能評(píng)估報(bào)告》指出，當(dāng)供水高度超過40米時(shí)，水炮有效射程下降30%，影響高空滅火效率。此外，部分移動(dòng)供水設(shè)備操作復(fù)雜，2024年新入職消防員培訓(xùn)考核顯示，遠(yuǎn)程供水系統(tǒng)組裝時(shí)間平均超出標(biāo)準(zhǔn)5分鐘。

三、高層建筑火場(chǎng)供水優(yōu)化對(duì)策

（一）強(qiáng)化供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與維護(hù)

邯鄲市依據(jù)《消防設(shè)施管理?xiàng)l例》（邯政規(guī)〔2023〕5號(hào)），建立“三橫三縱”消火栓網(wǎng)絡(luò)體系。新建高層建筑室內(nèi)消火栓采用環(huán)狀管網(wǎng)設(shè)計(jì)，間距控制在25米—30米，設(shè)置雙路供水立管。邯山區(qū)某商業(yè)綜合體項(xiàng)目將避難層消火栓密度提升至每500平方米設(shè)置1組，采用減壓穩(wěn)壓型消火栓，確保水槍充實(shí)水柱達(dá)13米。智慧消防水系統(tǒng)采用LoRaWAN通信協(xié)議，部署LORA-300型物聯(lián)網(wǎng)傳感器，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)壓力（精度±0.01兆帕）、流量（精度±2%）、水位（精度±5毫米）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)集成BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，通過歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練預(yù)測(cè)管道泄漏概率，2025年第一季度預(yù)警準(zhǔn)確率達(dá)94.3%[5]。該系統(tǒng)在叢臺(tái)區(qū)50棟高層建筑試點(diǎn)應(yīng)用，故障發(fā)現(xiàn)時(shí)間從72小時(shí)縮短至15分鐘。同時(shí)，實(shí)施“紅黃藍(lán)”三色預(yù)警制度，藍(lán)色（正常）執(zhí)行季度巡檢（包含消火栓啟閉測(cè)試、管網(wǎng)壓力檢測(cè)），黃色（異常）啟動(dòng)月度專項(xiàng)維護(hù)（更換密封件、清洗過濾器），紅色（故障）觸發(fā)48小時(shí)緊急修復(fù)（啟用備用管網(wǎng)）。例如，在2024年某酒店火災(zāi)中，系統(tǒng)提前72小時(shí)預(yù)警水泵接合器銹蝕（預(yù)警代碼：HB-2024-036），物業(yè)單位及時(shí)更換銹蝕部件，避免了火場(chǎng)供水中斷，該機(jī)制被應(yīng)急管理部納入《智慧消防維保指南》。

（二）提升移動(dòng)供水能力

高層建筑消防救援需配置模塊化遠(yuǎn)程供水系統(tǒng)，10公里輸水系統(tǒng)采用柴油驅(qū)動(dòng)離心泵組，配備ABB變頻器實(shí)現(xiàn)0.3兆帕—1.2兆帕動(dòng)態(tài)調(diào)壓，最大流量為800升/秒，揚(yáng)程為150米。系統(tǒng)搭載北斗RDSS模塊，支持輸水路線智能規(guī)劃（誤差≤50米）。在2025年3月跨區(qū)域演練中，從岳城水庫(kù)取水至邯山區(qū)，全程9.8公里，供水壓力穩(wěn)定在0.8兆帕，保障了70米高度持續(xù)供水。三級(jí)接力體系采用“主戰(zhàn)消防車-中轉(zhuǎn)泵組-末端水帶”結(jié)構(gòu)，主戰(zhàn)消防車選用18噸級(jí)斯太爾水罐車（型號(hào)：ZZ5257GXFPM180），中轉(zhuǎn)泵組配備柴油手抬泵（揚(yáng)程為80米），末端使用Φ150毫米高壓水帶。例如，在2024年某商業(yè)大廈火災(zāi)中，通過優(yōu)化泵組間距（150米間隔），供水效率提升40%。此外，地下建筑采用“子母式排水系統(tǒng)”，母泵（XBD12/200-TSW）負(fù)責(zé)主管道輸水（流量200立方米/時(shí)），子泵（WQ100-15-7.5）處理局部積水（流量100立方米/時(shí)）。系統(tǒng)配備自動(dòng)耦合裝置，可在30分鐘內(nèi)建立臨時(shí)排水通道。在2023年某地下商城火災(zāi)中，通過該系統(tǒng)將積水排除時(shí)間從45分鐘縮短至18分鐘，為滅火爭(zhēng)取寶貴時(shí)間。

（三）完善應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制

應(yīng)建立數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，采用微服務(wù)架構(gòu)，集成供水公司SCADA系統(tǒng)、氣象數(shù)據(jù)API和消防指揮中心，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)壓力、天氣預(yù)警、車輛位置等多源數(shù)據(jù)融合。2025年2月成功預(yù)警邯山區(qū)管網(wǎng)爆管事件，通過自動(dòng)關(guān)閉閥門，避免了2000噸水資源浪費(fèi)。系統(tǒng)符合《城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB50440-2007。“1+3”聯(lián)合作戰(zhàn)機(jī)制實(shí)行“水源分配－裝備調(diào)度－任務(wù)分工”三統(tǒng)一。在2024年某超高層火災(zāi)中，4個(gè)消防站通過預(yù)案自動(dòng)匹配水源，1號(hào)站使用市政管網(wǎng)，2號(hào)站啟用遠(yuǎn)程供水，3號(hào)站負(fù)責(zé)接力加壓，4號(hào)站保障應(yīng)急補(bǔ)水。該機(jī)制榮獲聯(lián)合國(guó)國(guó)際減災(zāi)戰(zhàn)略（UNDRR）“最佳實(shí)踐案例”認(rèn)證。此外，強(qiáng)化區(qū)域水源統(tǒng)籌。《邯鄲市消防水源電子地圖》（2025版）采用ArcGISPro2.9平臺(tái)，融合BIM模型標(biāo)注水源類型（市政消火栓/天然水源/工業(yè)水池）、壓力等級(jí)（綠/黃/紅三色標(biāo)識(shí)）和取水方式（自流/加壓）。例如，在2023年某老舊小區(qū)火災(zāi)中，系統(tǒng)推薦500米外工業(yè)水池（容量為500立方米，壓力為0.3兆帕），采用“重力流+加壓泵”組合供水，解決了市政管網(wǎng)壓力不足問題。地圖數(shù)據(jù)更新周期72小時(shí)，由水務(wù)局和消防支隊(duì)共同維護(hù)。

（四）技術(shù)創(chuàng)新與標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)

研發(fā)新型供水裝備，如56米登高平臺(tái)消防車配備雙動(dòng)力系統(tǒng)（柴油+電動(dòng)），電動(dòng)模式下噪音≤65分貝，適用于夜間救援。高壓細(xì)水霧系統(tǒng)采用柱塞泵（壓力10兆帕），霧化粒徑100微米—300微米，滅火效率較傳統(tǒng)水槍提升3倍。《邯鄲市高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，分區(qū)供水壓力≤1.6兆帕，設(shè)置泄壓閥組；避難層設(shè)置轉(zhuǎn)輸水箱（有效容積≥60立方米）；采用離心式消防水泵，性能曲線滿足Q-H特性。同時(shí)，開展實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練，供水攻堅(jiān)專班實(shí)行“三階訓(xùn)練法”。基礎(chǔ)技能：水帶連接（目標(biāo)30秒/80米）、泵組操作（壓力調(diào)節(jié)精度±0.05兆帕）；專業(yè)技術(shù)：復(fù)雜管網(wǎng)排查（故障定位誤差≤5米）、壓力計(jì)算（公式應(yīng)用準(zhǔn)確率100%）；實(shí)戰(zhàn)演練：跨區(qū)域供水（5公里輸水誤差≤10%）、夜間供水（能見度lt;5米操作）。2024年比武競(jìng)賽結(jié)果顯示，專班成員在60米垂直供水項(xiàng)目中平均耗時(shí)3分15秒，較普通隊(duì)員快2分鐘。

（五）長(zhǎng)效保障機(jī)制建設(shè)

依據(jù)《邯鄲市物業(yè)專項(xiàng)維修資金管理辦法》，高層建筑按建筑面積每平方米100元標(biāo)準(zhǔn)繳存消防設(shè)施維修基金。2024年已歸集資金1.2億元，用于50棟老舊建筑消火栓系統(tǒng)改造。資金使用接受財(cái)政部門和業(yè)主委員會(huì)雙重監(jiān)督。制定《邯鄲市高層建筑消防安全標(biāo)準(zhǔn)化管理評(píng)分表》，包含供水系統(tǒng)維護(hù)、應(yīng)急預(yù)案演練等12項(xiàng)指標(biāo)。2024年評(píng)選出“消防安全示范單位”32家，其供水系統(tǒng)故障率較平均水平低67%，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)由邯鄲市消防救援支隊(duì)和應(yīng)急管理局聯(lián)合發(fā)布。同時(shí)，開發(fā)“智慧消防”微信小程序，設(shè)置供水系統(tǒng)科普模塊，涵蓋消火栓使用、管網(wǎng)壓力常識(shí)等內(nèi)容。2025年第一季度用戶量突破50萬(wàn)，消防設(shè)施報(bào)修量同比下降34%。該項(xiàng)目榮獲中央網(wǎng)信辦“全國(guó)數(shù)字政府建設(shè)優(yōu)秀案例”獎(jiǎng)。

結(jié)語(yǔ)

本文通過分析邯鄲市高層建筑火災(zāi)撲救難點(diǎn)，系統(tǒng)構(gòu)建了以供水保障為核心的消防救援體系。研究表明，煙囪效應(yīng)、人員疏散障礙及供水系統(tǒng)失效是影響滅火效能的關(guān)鍵因素。邯鄲市消防救援支隊(duì)通過智能消火栓監(jiān)測(cè)、模塊化遠(yuǎn)程供水系統(tǒng)及跨部門聯(lián)動(dòng)機(jī)制，有效提升了火場(chǎng)供水的可靠性。實(shí)踐證明，“智慧消防+聯(lián)勤聯(lián)動(dòng)”模式可縮短供水響應(yīng)時(shí)間，降低火災(zāi)損失。因此，應(yīng)推進(jìn)消防供水標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，加強(qiáng)特殊場(chǎng)景供水技術(shù)研發(fā)，構(gòu)建“預(yù)防—監(jiān)測(cè)—處置”一體化防控體系，為同類城市高層建筑火災(zāi)防控提供可復(fù)制的技術(shù)路徑與管理范式，對(duì)提升城市消防安全韌性具有重要的參考價(jià)值。

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