摘要：根據國內（nèi）外消防規範（fàn）和工程實踐經驗就消火栓係統和消防穩壓泵（bèng）、消防泵等幾個問題（tí）進行（háng）探討，並提出設計參數。 關鍵詞：消火栓消火栓給水係統穩壓泵消防泵 作者依據中（zhōng）國、美國的消防設計規範以及（jí）工（gōng）程（chéng）實踐（jiàn），就消火栓給水係（xì）統中的幾個問題進行探討，以便共同（tóng）促進消防事業的發（fā）展，不當之處請批評指正。 1.消火栓給水係（xì）統 1.1消火栓的栓（shuān）口壓力和係統（tǒng）分區 　　我國《建築設計防火規範》GBJ16—87修（xiū）訂版（以下簡稱《建規（guī）》）第8.6.2和《高層（céng）民用建築設計防火規範》GB50045—95（以下簡稱《高規》）第7.4.6條規定消火栓栓口（kǒu）靜水壓力不應大於0.8Mpa，當大於0.8Mpa時應采取分區給（gěi）水係統（tǒng）。 　　美國NFPA14《StandardfortheInstallationofStanpipeandHoseSystem》(1996Editon)中規定係統任何一點的壓力在任何時間不能超過2.41Mpa，當栓口處靜壓力超過1.21Mpa時應設減壓裝置。 　　我國消火栓的靜壓不應大於0.80Mpa是係統分區值。消（xiāo）火栓的靜壓要求是鑒於消火栓的質量——承壓（yā）力。我國《室內消火栓》GB3445—82中規定室內消火栓工作壓力為1.60Mpa，試驗壓力為2.40Mpa，遠大於靜壓分區值0.80Mpa，因而我國的係統分區值可適當提（tí）高。在美國係統分區（qū）有兩個值確定，一是與我國相當的栓口靜壓不超過1.21Mpa；二是（shì）係統任何一點的壓力在任何時間不能超過2.41Mpa，這是係統（tǒng）必須串聯分區的要求（qiú）。據調查，我國有不（bú）少的（de）建築高度在60m—70m，這樣高度的建築物加上地下室高度和屋頂水箱高度，其總（zǒng）高度（dù）往往（wǎng）大於80m，致使消火栓係統要分區，造成消火栓（shuān）給水係統設備、管道增加，投資增加。適當提高此值或借鑒美國標準，可節（jiē）省大量投資，並簡化係（xì）統。 　　建議靜壓分（fèn）區值（zhí）1.0Mpa—1.2Mpa，係統串聯分區值2.40Mpa。這樣既可以充分利用（yòng）消火栓的承壓力，又可以節省投資。 1.2消火栓（shuān）的等 我國室內消火栓有DN65、DN50、和DN253個（gè）規格，DN25的水（shuǐ）喉不能單獨使用（yòng），僅可與（yǔ）DN65和DN50配（pèi）合使用。NEPA14消火栓分為3個等級：Ⅰ級為DN65的消火栓，僅設栓口；Ⅱ級為DN40的消火栓箱，配有水（shuǐ）龍帶和（hé）水槍的消火栓，對於輕危險等級的場所可選用DN25的水喉（hóu）；Ⅲ級為DN65的栓口和DN40的消火栓箱，對於輕危險（xiǎn）等級的場所，DN40的消（xiāo）火（huǒ）栓箱可改為DN25的水喉（hóu）；設有自動噴水係統的（de）場所，可不設DN40的（de）消火栓箱。目前我國DN50的消火栓基本不用，DN40的消火栓沒有，DN25的水（shuǐ）喉不能單獨使用。DN65的消火栓職業消防隊員和非職業消防隊員都可用。在美國DN65消火（huǒ）栓僅為職業消防隊（duì）員用。所以DN40、DN25的消火栓為自救消火栓。 建議《建規》中不設（shè）消火栓的場所均設水喉（hóu），水喉可與（yǔ）給水係統聯合（hé）。設有自動噴（pēn）水係統的場所僅設DN65的消火栓栓口；不設自動噴（pēn）水的場（chǎng）所設DN65的消火栓栓口和DN25的水喉。這樣既（jì）可以節省投資，又可以兼顧消防隊（duì）員專業救火和（hé）非專業（yè）人員火災（zāi）初期救火。 1.3、消火栓的位置、設置以及栓口壓力 　　我國《建規》和《高規》規定消火栓設在走道、樓梯附近等明（míng）顯易於取用的地點（diǎn）。消火栓的間距：高層為30m，多層（céng）為50m，水龍帶長度為20m—25m。消防電梯（tī）前室設（shè）消火栓，屋頂設試驗消火（huǒ）栓。消火栓栓口距地高度為1.1m，美國NF—PA14規定：（1）消火栓立管亦即是消火栓（因不設栓箱和水龍帶）不應通過危險的區域，應設於防止機械破壞和火災破壞的地（dì）方；（2）消火栓立管和（hé）供水邊緣立管應設於封閉樓梯間，或者位於與封閉樓梯（tī）間等（děng）效防（fáng）火的（de）位置；（3）幹式係統的消火（huǒ）栓立管（guǎn）不應封閉於建築物的牆內（nèi）或壁栓內（nèi）；（4）消火栓應置於沒（méi）有障礙物，距地0.9m—1.5m的位置。若設有自（zì）動噴水係統時，邊緣主（zhǔ）管可不考慮保護，給DN40的消火栓供水的立管可不考慮保護。DN65的消火栓應位於下列位置：（a）每一個樓梯的中間（jiān）樓梯平台（tái）；(b)鄰近牆的（de）任一邊的水平出（chū）口；(c)在從建築物進入走廊的每一個（gè）走廊出口；(d)在有采光頂的室內林蔭地的每（měi）一個走廊出口（kǒu）和回廊（láng）出口，或者在外部公共空間進入室內（nèi）林陰地；（e）在去屋麵的最高層的樓梯中間平台設最不利點試驗消火栓；（f）在沒有自動噴水係統的樓（lóu）層最（zuì）不利點到消火栓的最大距離不應超過45.7m，在有自動噴水係（xì）統的樓（lóu）層最不利點到消火栓的最大（dà）距離不應（yīng）超過61m。對於設置Ⅱ級DN40消火栓的建築物：其任何部位到消（xiāo）火栓距離不大（dà）於39.7m。小於DN40的消火栓距離不大於36.6m。這樣消火（huǒ）栓的設置與疏散距離相當，便於理解。我國《建（jiàn）規》規定民用（yòng）建築房間到（dào）樓梯口的疏散距離為20m—40m，設有自動（dòng）噴水係（xì）統時疏（shū）散距離可增加25%，即（jí）增加10m。房間門至（zhì）室內最（zuì）近點的直線距離（lí）為15m。如果DN65的消火栓設置在樓梯間，則樓層最不利點到消火栓的最大距離不應超過（guò）55m，當設（shè）有自動噴水係統時為65m。《高規》規定的疏散距離與《建規》相同。所以如果我國規範規定DN65的消火栓設置在樓梯間，消火栓的布置與美國規範（fàn）相當（dāng）。 　　我國的消火栓布置僅消防電梯前室允許設消火栓，而樓梯間不允許設消火栓（shuān）。原（yuán）因是消火栓設在樓梯間會破壞樓梯間的密封性，即使（shǐ）得防排煙功能被削弱（ruò）或（huò）被破壞，影響（xiǎng）疏（shū）散，通常（cháng）消火（huǒ）栓設（shè）在走廊內。走廊（láng）內的消火栓火災時沒有保護，而且走廊內又充滿煙氣，往往本層著（zhe）火點附近的消（xiāo）火栓消防隊員無法取用，消（xiāo）防隊員要使用本層較遠的消火栓或者著火層上下層的消火栓，或者由（yóu）消防車供（gòng）水，水龍帶沿樓梯敷設至著火層。這樣同（tóng）樣會破壞封閉樓梯間的防煙功能。其實消防隊員（yuán）要5min內才能（néng）趕到，此時如建築物內人員還（hái）在建築物內，該疏散的人員已經疏散，而無（wú）法疏散的人員僅靠疏散樓梯可能已無法實現。所（suǒ）以（yǐ）消火栓置於樓梯間並不影響疏散樓梯間的功能，為此建議DN65的消火栓宜設於樓梯間（jiān），DN40和DN25的自救消火栓設於走廊。 　　我（wǒ）國的消火栓都配有水龍帶，多年（nián）不用和不維護，到消防時基本不能使用，消防時消防隊員使用自帶（dài）的水龍帶。為此建議DN65的（de）消火栓僅設栓口不配栓箱和水龍帶，DN40、DN25消火栓設消火栓箱和水龍帶。 1.4、消火栓栓（shuān）口餘壓 　　我國《建規》和（hé）《高規》對消火栓栓口出水（shuǐ）壓力規定為：大於0.50Mpa時，消火栓處應設減壓裝置。消火栓的充實水柱為7m、10m、13m，充實水（shuǐ）柱對應的消火栓最小（xiǎo）出水壓（yā）力為16m、19m、22m。NFPA14規定（dìng）：DN65消（xiāo）火栓（shuān）的栓口（kǒu）處最大最（zuì）小剩餘壓力為0.69Mpa，對於DN40和DN25的消火（huǒ）栓最大最小（xiǎo）剩餘壓力（lì）為0.45Mpa，這說明（míng）美國規範對消火栓的出口壓力很重視，消火栓的栓口壓力為恒定值，大於此值可設減壓（yā）裝置，通常為減壓（yā）穩壓消（xiāo）火栓。 　　消火栓栓口處的最小剩餘壓力和最（zuì）大壓（yā）力取決於消防隊員和使用者對（duì）消火（huǒ）栓反作用推力的（de）承受能力，以（yǐ）及（jí）滅火對消火栓充實水柱的要求。我國消（xiāo）火（huǒ）栓栓口處最大剩餘（yú）壓力（lì）0.50Mpa，最小（xiǎo）剩（shèng）餘壓力為16m、19m、22m。而美國消火栓栓口處的最小剩餘壓力和最大壓力為一個值，DN65消火栓（shuān）為69m，小於DN65消火栓為45m。美國消火栓的間距大於我國的間距，其水（shuǐ）龍帶的最大長度為3根25m的帶（dài）子，若去掉水帶和接口處（chù）的水頭損失，其實際栓口壓力與我國相當。顯然美國的栓口壓力比我國的要大得多（duō），其最小剩餘壓力不僅與反（fǎn）推（tuī）力有關，還和保護半徑（jìng）有關。美國（guó）DN65的消火栓其（qí）設置（zhì）與樓梯的間（jiān）距相當，即便於消火（huǒ）栓立（lì）管的保護、消防隊員的應用和人員疏散。按我國目前《高規》、《建規》對疏散距離的規（guī）定，消火栓（shuān）布置在樓梯間，則消火栓的間距為40m-80m，設有自（zì）動噴水係統時為50m-100m。如（rú）水龍帶為3根25m，則可一股水注到達任何部位，如利用同（tóng）一樓（lóu）梯間上（shàng）下層的消火栓可保證有兩股水柱到達任何部位。 　　為（wéi）便於建築（zhù）物的美觀和消防隊員的實戰滅火以及與國際接（jiē）軌，建議DN65的消火栓僅設置在疏散樓梯間內，其間距與樓梯間的間（jiān）距相當（dāng），最大最小剩餘壓力為0.50Mpa，這樣消火栓可接2根水龍（lóng）帶（dài），保護半徑會更大。DN25的水喉間距（jù）為30m，最（zuì）大最小剩餘（yú）壓力（lì）為0.40Mpa。 1.5、消火栓係統 　　我國（guó）《高（gāo）規》第7.1.3條規定室內（nèi）消防給水應采用高壓或臨時高壓給水係統，《建規》第8.6.1條規定嚴寒地區（qū）非采暖的廠房、庫房的（de）室內（nèi）消火栓（shuān）係統，可采用幹式係統。 　　美國NFPA14把消火（huǒ）栓係統分為5個係統：（1）全自動幹式係統——平時係統管（guǎn）道充滿壓縮空氣（qì），並設有像幹式報警（jǐng）閥（fá）一樣的裝置，允許水自動進入開啟的消火栓，係統的供（gòng）水（shuǐ）設施有能力供應並滿足係統消防用水量；（2）全自動（dòng）濕式係統——平時係統管道為充（chōng）水的濕式（shì）係統，其供水設施能夠自動供應並滿足係統（tǒng）所需消防水量（liàng）；（3）半自動幹式係（xì）統——幹式管（guǎn）道係統上設有像雨淋閥一樣的裝置，在每一個消火栓處設一個遙控裝置，以便允許水進（jìn）入（rù）係統，遙控（kòng）裝（zhuāng）置動（dòng）作時（shí），係統的供水設施有能力供（gòng）應並滿足係統所需消防水量（4）手動幹式係（xì）統——係統管（guǎn）道為幹式，且係統無永久的給水設施，手動幹式係統需要的消防用水（shuǐ）來自消防車的（de）消防（fáng）泵，並通過消防水泵接合向係統供水；（5）手動濕（shī）式係統——管道（dào）為濕式，而且連接一個小流量供水裝置以維持係（xì）統內水壓（yā），但係統（tǒng）無永久的（de）能夠滿足係統（tǒng）所（suǒ）需水量的給水（shuǐ）設施，手動（dòng）濕式係（xì）統需要的消防用水來（lái）自消防車的消防泵，並通過消防水泵接合器向係統供水。
顯然《高規》所指的（de）常高壓係統和臨時高壓係統實際都是美國規範所指的全自動濕式係統，《建規》所指的幹式係統應是美國規範所指的全自動幹式係統或半自動幹式係統。對於全自動幹、濕式係統而言隻要消防時係統能全自動並提供滿足係統消防所（suǒ）需水量即可。可見國內對消火（huǒ）栓係統提出（chū）常高壓係統（tǒng）和臨時高壓係統（tǒng）意義不大，原因是（shì）很難找到一個真正意義上（shàng）的常高壓消火（huǒ）栓給水係統，即消火栓給水係統任何時間不需啟動消防泵即能滿足係統（tǒng）消防所需的水量和水壓。為此建議取消常高壓係統（tǒng）和臨時（shí）高壓係統的概念，用全自動幹式係統、全自動濕式係統、半自動幹式係統（tǒng）、手動幹式係統、手動濕式係統等新概念，這樣概念明確。同時鑒於國內的實際（jì）情況，建議采用全自動幹式係統、全自動濕式係統（tǒng）、半（bàn）自動幹式（shì）係統、手（shǒu）動幹式係統4個係統。同時對於極為（wéi）重要（yào）的建（jiàn）築物采用雙水（shuǐ）源供水係統（tǒng），即除消防水池和消防泵供水外，增設屋頂（dǐng）水箱或（huò）壓力水罐（guàn）供水。 1.6、消火栓設計流量 　　《高規》規定（dìng）高層建築室內消火栓（shuān）的設計流量為20L/S—40L/S，《建規》規定民用建築室內消火栓的設計流量為5L/S—30L/S，室外消防水量為（wéi）10L/S—30L/S；廠房倉庫等設計流量為（wéi）5L/S—40L/S；室外消防水（shuǐ）量為10L/S—45L/S。設計消防曆時，甲、乙、丙類倉庫為3h，一類（lèi）高層建築為3h，其它為2h。 　　NFPA14規定Ⅰ級、Ⅲ級消火（huǒ）栓係統水力最不利消火栓立管的最小（xiǎo）流量為（wéi）31.55/s，附加立管的最小流量應為每一根15.76L/S，但總流量不應超過78.85L/S。Ⅱ級消火栓係統（tǒng）水力最不利消（xiāo）火栓立管的最小流量為6.32L/S，不需（xū）附加流量。Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級消火栓係統的設計（jì）消防曆時均為0.5h。當設有自動噴水係統時消（xiāo）火栓流量可減（jiǎn）少。NFPA14規定對於與自動噴水聯合的消火栓係統，輕危險等級、中危險等級和嚴重危險等級的室內消火栓給（gěi）水量有3個等級即0L/S、3.15/S、和（hé）6.3L/S；當自動噴水（shuǐ）與室（shì）內外消火栓（shuān）係統聯合（hé）時，室內外消火栓給水量輕危險等級為（wéi）6.31L/S、中危險等級為15.77L/S和嚴重危險等級為31.54L/S。由此美國設有（yǒu）自動噴水係統（tǒng）的建築物室內消火栓係統的設計水量大為減少（shǎo）。 　　所以我們可借鑒美國的經驗，對設有自動噴水的建築物可（kě）適當減少消火栓給水係統的給水量。 2、消防給水係統穩壓（yā）泵 　　消防給水係統穩壓是係統平時維持壓力的水泵，對係統起著監護作用和使（shǐ）係統具有自（zì）動控製的功能。穩壓泵的壓力可根據係統壓力而確定，一般穩壓泵的壓力可（kě）根據係統壓力而（ér）確定，一般穩（wěn）壓泵的壓力比（bǐ）主泵高0.1Mpa—0.2Mpa，或者穩壓（yā）泵壓力為主泵的1.1倍—1.2倍。但對（duì）於穩（wěn）壓泵（bèng）流量的確定就（jiù）有不同的說法。《高規》第7.4.8條（tiáo）增壓設施應符合下（xià）列規定：對消火栓給水係統不（bú）應大於5L/S；對自動噴水係統不應大於（yú）1L/S。美國NFPA20《StandandfortheInstallationofCentrifugalFirePumps》(1996Edition)規定穩壓泵（PressureMaintenanPumps/JoceyPumps/Make—UpPumps）的流量不少於係統正常條（tiáo）件下（xià）的泄漏（lòu）量，壓力應能足夠維持係（xì）統所需的壓（yā）力。顯然我國規定了（le）穩壓泵的流量的上限，而美國規定了穩壓泵的下限。我國的穩壓泵的流量設置要求是能滿足1個消防單元的（de）用水量，美國是係統的泄漏水（shuǐ）量。 　　自動噴水係統管道的泄漏水量按國家《采暖與衛生工程施工及驗收規範》第3.15條規定：水壓試驗時，10min內壓力降不（bú）大（dà）於0.05Mpa。然後（hòu）將（jiāng）試驗壓力降至工作壓力作外觀檢查，以不漏為合格。《自動噴水滅火係統施工及驗收規範》第（dì）6.2.3條規定水壓試驗（yàn）的測試點應設在係統管網的最低點，對管網注水時，應將管網的空氣排淨，並應緩慢升壓，達到試驗壓力後，穩壓30min，目（mù）測管網無泄漏、無變形，且壓力（lì）降不大（dà）於0.05Mpa。《給水（shuǐ）排水管道（dào）工程施工及驗收規範》GB50268—97第10.2.13條規（guī）定：DN100的鋼管允許滲水（shuǐ）量為0.28L(min•km)，DN150的（de）鋼管允許滲水量為（wéi）0.3L(min•km)。顯然若管道施（shī）工達到國家規範，係統管網的泄漏（lòu）水量（liàng）很少。作者（zhě）本人曾觀察過（guò）兩個已竣工的（de）工程，室（shì）內管道的泄漏水主要在管道的接口處毛細作（zuò）用滲（shèn）漏水，以及一端與大氣接觸的試驗排（pái）水（shuǐ）閥門和水泵出口止回閥的泄漏水量。管道接口處毛細作用滲漏水一般形不成水（shuǐ）滴，多在空氣中（zhōng）蒸發。一端與大氣接觸的閥門漏（lòu）水很易觀察，及時關閉或更換閥門便不（bú）成問題。水泵出口止回閥（fá）由於關不嚴而向水池中回水，這一現象不易觀察，是（shì）係統管網泄漏水量的一大隱患。例如一工程選用的穩壓泵流量為1.33L/S，穩壓泵長時間運行亦達不到設定壓力，經檢查是水泵出口（kǒu）止回閥關不嚴（yán）而（ér）向水池中漏水，更換止回閥後，穩壓泵正常（cháng）工作，而且幾天啟動一次。這說明係統的泄漏量很少很少，幾乎可以忽略不計。 　　據調查國內外穩壓泵（bèng）的流量多選為0.5L/S—2.0L/S之間，當係統（tǒng）無氣壓罐時停泵有水（shuǐ）錘現象。鑒於穩壓（yā）泵對係統有著監護和自動控製功能的要求。我們建議穩壓泵的流量為1.0L/S—2.0L/S，壓力為比主泵高0.1Mpa—2.0Mpa或者為主泵的1.1倍—1.2倍。穩壓泵最好設有氣壓罐，若不設氣壓罐，應在穩壓泵的控製器上作（zuò）文章，使之在停（tíng）泵時（shí）不至於因水（shuǐ）錘作用而頻繁啟動。 3、消防泵 　　NFPA20對消防泵的性能規定如下：水泵出流（liú）量為選定工作點的流量的150%時，其揚程不（bú）小（xiǎo）於選定的工作點的揚程的65%，關閉（bì）水泵時的揚（yáng）程不大於選定工作（zuò）點揚程的140%。其實際是（shì）規（guī）定了水泵的性能曲線是一條平滑（huá）的曲線。我國規範對消防水泵沒有詳細的規定，致使消防水泵的選用上有不少出入。建議設計人員在設計時（shí）參考NFPA20的規定。 　　《高規》和《建規》對消防水泵的性能沒（méi）有測試要求，NFPA20規定消防泵在出水（shuǐ）管上（shàng）設測量（liàng）用（yòng）流量計。流量計應能測試（shì）水泵選定流量的175%，消防泵在（zài）出水管上（shàng）應設直徑大於（yú）89mm的壓力表，這樣水泵安裝（zhuāng）後（hòu）可全麵測試水泵的性能，以便得知是否能滿足設計要求（qiú）。建議設（shè）計人員在設計中考慮這個問題（tí）。

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