[科普中國]-消防用水

我國是一個淡水資源十分匱乏的國家，人均水量為世界第 88 位，僅為世界人均水量的 1/4。我國有80%的城市缺水，其中有110個城市嚴重缺水。以北京為例，其人均年水資源量不足 300m3，缺水程度與沙漠中的以色列相似。

目前，我國的消防用水以生活飲用水為主，而消防用水對水質(zhì)要求沒有生活用水高，這樣就造成生活用水的極大浪費。1

消防用水來源從消防的實際意義上講，凡是可用于撲救火災(zāi)的水體均可以作為消防水源。《建筑設(shè)計消防規(guī)范》規(guī)定：“消防用水可由給水管網(wǎng)、天然水源或消防水池供給?！卑凑铡冻鞘须s用水水質(zhì)標準》規(guī)定，水質(zhì)符合PH值6.0~9.0、色度≤30、嗅味無不快感、濁度≤10、溶解性總固體≤1 500、BOD5≤15、氨氮≤10、陰離子表面活性劑≤1、溶解氧≥1、總余氮接觸 30min后≥1.0、管網(wǎng)末端≥0.2、總大腸菌群≤3，均可作為消防用水。

中水中水即再生水，是指污水經(jīng)適當處理后，達到一定的水質(zhì)指標，滿足某種使用要求，可以進行有益使用的水。中水主要分為城市區(qū)域中水回用和小區(qū)中水回用。目前的水處理技術(shù)可以將污水處理達到消防所需要的水質(zhì)標準，在城市規(guī)劃和小區(qū)建設(shè)中，中水可以作為消防用水。

循環(huán)冷卻水循環(huán)冷卻水是指通過換熱器交換熱量或直接接觸換熱方式來交換介質(zhì)熱量并經(jīng)冷卻塔冷卻，循環(huán)使用，以節(jié)約水資源的用水。循環(huán)冷卻水與生活用水的主要區(qū)別是，兩者所含礦物質(zhì)離子成分不同，水溫不同，可以滿足消防用水的水質(zhì)要求，故設(shè)有循環(huán)冷卻裝置的企業(yè)可以考慮使用循環(huán)冷卻水作為消防用水。

雨水雨水作為自然界水循環(huán)的階段性產(chǎn)物，其水質(zhì)優(yōu)良，是城市中十分寶貴的水資源，通過合理的規(guī)劃和設(shè)計，采取相應(yīng)的措施，可將城市雨水用作消防用水。這樣不僅能在一定程度上緩解城市水資源的供水矛盾，而且可以有效地降低城市地面水徑流量，減少防洪投資和防災(zāi)損失。

技術(shù)措施雨水作為自然界水循環(huán)的階段性產(chǎn)物，其水質(zhì)優(yōu)良，是城市中十分寶貴的水資源，通過合理的規(guī)劃和設(shè)計，采取相應(yīng)的措施，可將城市雨水用作消防用水。這樣不僅能在一定程度上緩解城市水資源的供水矛盾，而且可以有效地降低城市地面水徑流量，減少防洪投資和防災(zāi)損失。

中水系統(tǒng)城市中水系統(tǒng)、小區(qū)中水系統(tǒng)作為消防供水系統(tǒng)，完全能夠滿足《建筑設(shè)計防火規(guī)范》提出的各項要求。

城市中水消防供水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置消防泵房，平時由穩(wěn)壓泵維持低壓運行，需要時啟動加壓泵形成臨時高壓系統(tǒng)?？梢詫⒊鞘兄兴┧到y(tǒng)連接至建筑的消防水池（與生活用水系統(tǒng)分開設(shè)置），作為建筑的消防水源，市政管網(wǎng)的出水口可作為備用水源。建筑的消防水泵接合器附近，設(shè)置市政地下消火栓，作為消防車向建筑消防供水的備用水源，設(shè)置位置和數(shù)量應(yīng)該作為這座建筑的防火設(shè)計內(nèi)容。

設(shè)有中水處理系統(tǒng)的小區(qū)，可以將中水水池和消防水池合并建造，既節(jié)約消防水池土建費用，也加快消防水池內(nèi)水的循環(huán)，避免水池內(nèi)水質(zhì)變壞。

冷卻水系統(tǒng)《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》（GB50050-95）規(guī)定：循環(huán)冷卻水的系統(tǒng)容積宜小于小時循環(huán)水量的 1/3，當按規(guī)定的公式計算出的系統(tǒng)容積超過上述規(guī)定時，應(yīng)調(diào)整水池容積。循環(huán)水系統(tǒng)規(guī)模少則幾千噸，多則幾萬噸，其有效容量為單位時間內(nèi)循環(huán)水量的 1/3，一般可以滿足消防水量的要求?？梢杂醚h(huán)冷卻水池代替消防水池，但應(yīng)采取消防用水量不做他用的技術(shù)措施。同時，可將市政管網(wǎng)入水口引入水池作為備用水源。

雨水處理城市可以通過修建截留壩和調(diào)節(jié)池等設(shè)施將城市雨水徑流集中儲存，以備處理后用于消防或城市雜用水等方面。德國自 20 世紀 80 年代后期開始修建了大量的雨水調(diào)節(jié)池，以儲存、處理和利用雨水，有效節(jié)約了水資源2。

許多建筑，尤其是高層建筑中都設(shè)計了中水利用系統(tǒng)。與建筑污水相比，雨水具有水量大且水質(zhì)好的優(yōu)勢。利用屋面收集雨水后，通過雨水排水管輸至地下的雨水調(diào)節(jié)池，該池容積按該建筑的雨水利用量設(shè)計。當降雨量較大時，多余的雨水便排入小區(qū)的雨水管網(wǎng)。雨水調(diào)節(jié)池的雨水經(jīng)簡單處理后送入中水 - 消防聯(lián)用水池，與建筑排水的中水處理水混合，通過中水供水系統(tǒng)送至用戶，用于消防、沖洗廁所、洗車、澆灑綠地等。

供水方法在火災(zāi)初期，因為燃燒面積較小，火勢較為薄弱，火災(zāi)現(xiàn)場人員能夠及時采用正確的滅火方式，可以有效的控制住火災(zāi)的蔓延，并實現(xiàn)撲滅的效果。按照相關(guān)消防滅火案例可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)火災(zāi)都是在初期階段被發(fā)現(xiàn)并且撲滅的，即使是沒有在初期撲滅，但是可以在消防人員趕到之前有效的抑制住火勢，從而降低火災(zāi)的危害性。

臨時高壓系統(tǒng)臨時高壓系統(tǒng)是消防供水管網(wǎng)當中，水壓或流量無法達到滅火標準時，系統(tǒng)安裝有消防泵的消防供水系統(tǒng)?！断拦┧拖浪ㄏ到y(tǒng)技術(shù)規(guī)范》當中，對臨時高壓系統(tǒng)的消防供水系統(tǒng)高位水箱的有效容積以及滿足初期火災(zāi)消防用水的用量給予了明確的規(guī)定，對消防栓系統(tǒng)和其他相關(guān)用水滅火設(shè)施，建筑物內(nèi)的消防水箱的位置擺放以及普通的消防水箱擺放要求并不相同，其水箱位置要高出其所服務(wù)的所有水滅火設(shè)施位置，同時最低的水位還需要滿足火災(zāi)發(fā)生之后，滅火設(shè)施最不利點位置的靜水壓力3。對此，高位消防水箱普遍設(shè)計在高層建筑當中，最高一棟的建筑物屋頂?shù)奈恢蒙?。在屋頂消防水箱的設(shè)計高度無法保障最不利點位置的靜水壓力的情況下，則需要確保設(shè)備的穩(wěn)壓安置。除此之外，一些建筑設(shè)計了消防泵，主要是將水箱的位置擺放在建筑物的房屋最高位置，同時在消防栓的位置上設(shè)計了啟動水泵的按鍵裝置，這一種消防供水的方式不僅供水性能客觀，而且經(jīng)濟性較高。

這一種借助屋頂消防水箱與增壓設(shè)備來實現(xiàn)初期消防供水的方式，雖然存在供水性能和經(jīng)濟性優(yōu)勢，但是也存在一些缺陷。因為水箱內(nèi)的儲存水長時間處于不流動的狀態(tài)，很容易導(dǎo)致儲存水的水質(zhì)發(fā)生變質(zhì)問題，容易形成細菌、微生物滋生等狀況。這一些微生物與細菌會嚴重影響水箱內(nèi)部的水質(zhì)量，最終導(dǎo)致水箱的水變質(zhì)成為臟水，這也會在滅火過程中對滅火進度形成影響。除此之外，消防用水的水源是市政用水，和居民的生活用水相同，假設(shè)消防用水遭受污染，則也會在一定程度上影響居民的用水質(zhì)量，在消防用水向居民生活用水形成回灌的情況下，便會嚴重影響居民生活。

穩(wěn)高壓系統(tǒng)穩(wěn)高壓系統(tǒng)就是消防供水管網(wǎng)平常因為穩(wěn)定水壓設(shè)備而保持系統(tǒng)中水壓的穩(wěn)定性，從而確保水壓能夠在發(fā)生火災(zāi)時達到滅火供水的標準，同樣也是系統(tǒng)當中設(shè)置了消防泵的消防供水系統(tǒng)。

在發(fā)生火災(zāi)之后，穩(wěn)高壓系統(tǒng)會按照自動的壓力裝置將消防泵打開，同時在管網(wǎng)當中的不利點出的水壓與流量中進行抽取，進而實現(xiàn)滅火的需求，以此來保障初期滅火的用水要求。在當前的消防工程案例中可以發(fā)現(xiàn)，穩(wěn)高壓系統(tǒng)普遍是應(yīng)用組合的方式，以氣壓罐、穩(wěn)壓泵和主泵的組合方式為主。

穩(wěn)高壓供水系統(tǒng)與臨時高壓供水系統(tǒng)較為類似，但是也存在一些差異。兩者之間的差異主要有以下幾點，首先，臨時高壓給水系統(tǒng)普遍是不會安裝穩(wěn)壓裝置，只有在高位消防水箱無法滿足消防供水壓力的情況下，才會去安裝穩(wěn)壓泵與氣壓水管等增壓設(shè)備，換而言之，臨時高壓供水系統(tǒng)的特點是沒有硬性的安裝穩(wěn)壓裝置的標準4。其次，臨時高壓給水系統(tǒng)在預(yù)備工作狀態(tài)下，消防用水的水壓與流量這一情況下是無法得到保障的，反之亦然，穩(wěn)高壓供水系統(tǒng)在預(yù)備工作狀態(tài)下，消防用水的水壓是可以獲得保障的，水的流量也可以按照滅火的具體需求來
明確。
穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)在火災(zāi)初期與火災(zāi)發(fā)展階段的過程中，都可以對火勢實現(xiàn)有效的抑制效果，同時還可以節(jié)省消防栓語言啟動泵按鈕裝置與報警裝置的步驟，這樣可以顯著降低故意報警的惡作劇狀況發(fā)生，同時也顯著提高了報警的可靠性5。對于這一種裝置而言，日常生活當中只需要對消防設(shè)備的維護裝置給予定期檢查，并且提升對消防設(shè)備檢查與管理便可以實現(xiàn)提升火災(zāi)初期消防設(shè)備的供水質(zhì)量。

長高壓系統(tǒng)在消防供水的過程中，也會考慮到長高壓系統(tǒng)的使用，在長高壓系統(tǒng)的使用過程中，必須考慮幾個方面的問題，首先是供水壓力問題，消防滅火時的供水壓力必然是大于日常生活中市政供水管網(wǎng)的供水壓力，需要采用自來水最惡劣環(huán)境下的供水壓力是否能夠滿足消防狀態(tài)下的要求。其次，水的流量問題，對于是否能夠成為長高壓，需要看市政管網(wǎng)的水流量是否能夠滿足滅火，水流量是否能夠達標標準。

注意事項1、安全防護

以上幾種水作為消防水源在技術(shù)上最大的問題就是安全防護問題。在一般的設(shè)計中，消防以生活用水作為水源，生活用水和消防用水可以通過水池、水箱或管道相連通。但當以中水等作為水源時，為了保障生活用水的安全，消防系統(tǒng)與生活供水系統(tǒng)之間不得直接連接6。

2、水量保障

中水或循環(huán)冷卻水與消防用水合建的水池，其容積必須滿足建筑設(shè)計防火規(guī)范的儲水量和中水、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)用水要求。水池補水管除滿足中水、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的需要，還必須保障消防規(guī)范中規(guī)定的對消防系統(tǒng)的補水要求。

3、泵房設(shè)計

中水、循環(huán)水池水泵房耐火等級符合消防規(guī)范要求且有直通室外安全出口時，可將消防水泵房和中水、循環(huán)水池泵房合建，但應(yīng)分開擺設(shè)宜于操作。當條件不滿足消防要求時，應(yīng)當獨立建造消防水泵房。