消火栓给水灭火系统认知

根据使用灭火剂的种类，消防系统可分为消火栓给水系统、自动喷淋给水系统、其他使用非水灭火剂的固定灭火系统（如二氧化碳灭火系统、干粉灭火系统卤代烷灭火系统等）。一般来说，当建筑高度H≤24m，发生火灾时靠外救；当建筑高度24m≤H≤50m，发生火灾时靠自救与外救相结合；当建筑高度H≥50m，发生火灾时主要依靠建筑内部人员自救。

一、室内消火栓给水系统设置

（一）设置原则

依据《建筑设计防火规范》（GB50016—2006），下列建筑物应设消防给水系统：

（1）厂房、库房及高度不超过24m的科研楼；

（2）超过800个座位的剧院、电影院、俱乐部；

（3）超过1200个座位的礼堂和体育馆；

（4）体积超过5000m3的车站、码头、机场建筑及展览馆、商店、病房楼、门诊楼、图书馆、书库等；

（5）超过七层的单元式住宅，超过六层的塔式住宅、通廊式住宅、底层设有商业网点的单元式住宅；

（6）超过五层或体积超过10000m3的教学楼等其他民用建筑；

（7）国家级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑。

《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045—1995）适用于十层及十层以上的居住建筑或者建筑高度超过24m的公共建筑，并且规定高层建筑消防电梯前室必须设室内消火栓。

（二）类型

1.由室外给水管网直接供水的消火栓给水方式

当室外给水管网提供的水量和水压在任何时候均能满足室内消火栓给水系统所需的水量、水压要求时采用这种方式。

2.设水箱的消火栓给水方式（图3.1）

当外网压力变化较大时，由室外给水管网向水箱供水，箱内储存10min消防用水量，初期火灾由水箱向消火栓给水系统供水；火灾延续期间可由室外消防车通过水泵接合器向消火栓给水系统加压供水。

3.设水泵、水箱的消火栓给水方式（图3.2）

当外网经常不能满足建筑物消火栓系统的水压水量要求，也不能确保向高位水箱供水时，可设置该系统，室外给水管网供水至储水池，由水泵从水池吸水送至水箱，箱内储存10min消防用水量。当室外给水管网为枝状或只有一条进水管时，消防给水系统中均需设置消防储水池，储备火灾延续时间内的消防用水量。

4.分区供水的消火栓给水方式（图3.3）

当外网压力仅能满足低区建筑消火栓给水系统的水量水压要求，不能满足高区灭火的水量、水压要求时，可设置该系统。室外给水管网向低区供水，水箱内储存10min消防水量。高区火灾初起时，由水箱向高区消火栓给水系统给水；当水泵启动后，由水泵向高区消火栓给水系统供水灭火，低区灭火的水量、水压由外网保证。

另外，高层建筑中由于楼高，消防管道上、下部的压差很大，当消火栓处最大压力超过0.8MPa时，必须分区供水。

图3.1 设水箱的消火栓给水系统

图3.2 设水泵和水箱的消火栓给水方式

图3.3 分区供水的消火栓给水方式

二、室内消火栓系统的组成及布置

室内消火栓给水系统由消防水源、室内消防给水管网、供水设施、室内消火栓组件组成。图3.4为建筑室内消火栓系统示意图。

（一）消防水源

消防水源可以是市政给水管网、天然水源或者消防水池。当生产、生活用水量达到最大时，市政给水管道、进水管或天然水源不能满足室内外消防用水量，或者市政给水管道为枝状或只有一条进水管，且消防用水量之和大于25L/s时，需设置消防水池。消防水池可以与生活水池共用，但应有保证消防水量不被动用的措施。

图3.4 室内消火栓给水系统组成

1—水管网；2—进户管；3—储水池；4—室外消火栓；5—消防泵；6—消防管网；8—室内消火栓；9—屋顶消火栓；10—单向阀；11—水箱；12—给水；13—生活用水

（二）管网

1.管网形状

消防给水管道应连成环状，且至少应有两条进水管与室外管网或消防水泵连接。当其中一条进水管发生事故时，其余的进水管应仍能供应全部消防用水量。7～9层单元住宅和不超过8户的通廊式住宅可为枝状，进水管一条。

2.阀门设置

室内消防给水管网应用阀门分隔成若干独立的管段，当某管段损坏或检修时，停水范围不能过大，一般按管网节点的管段数（n－1）的原则设置阀门。消防阀门平时应开启，并有明显的启闭标志。室内消火栓灭火系统与自动喷水系统，宜分别设置。若有困难，则应在报警阀前分开。

（三）消火栓组件

消火栓设备由水枪、水带和消火栓组成，均安装于消火栓箱内，如图3.5所示。

图3.5 双出口消火栓

1—双出口消火栓；2—水枪；3—水带接口；4—水带；5—按钮

1.水枪

水枪是一种增加水流速度、射程和改变水流形状和射水的灭火工具，室内一般采用直流式水枪。水枪的喷嘴直径分别为13mm、16mm、19mm，水龙带接口口径有50mm和65mm两种。

2.水龙带

水龙带是连接消火栓与水枪的输水管线，材料有棉织、麻织和化纤等，有衬胶与不衬胶之分，衬胶水带阻力较小。水龙带长度有15m、20m、25m、30m四种。

3.消火栓

普通室内消火栓为内扣式接口的球形阀式龙头（图3.6），有单出口和双出口之分，双出口消火栓直径为65mm，单出口消火栓直径有50mm和65mm两种。当每支水枪最小流量小于5L/s时选用直径50mm消火栓；最小流量≥5L/s时，选用65mm的消火栓。(www.xing528.com)

图3.6 消火栓类型

消防卷盘，也称消防水喉，栓口直径25mm，在高级宾馆、重要办公楼中供扑救初期火灾时用。该设备操作方便，便于非专职消防人员使用，对及时控制初期火灾有特殊作用。消防盘卷安装参见图3.7。

图3.7 带消防盘卷的消火栓箱

1—盘卷；2—消火栓箱；3—报警按钮；4—水枪；5—水龙带；6—消火栓

消火栓箱有双开门和单开门，有明装、半明装和暗装三种安装形式（图3.8），在同一建筑内，应采用同一规格的消火栓、水龙带和水枪，以便于维修、保养。

图3.8 消火栓箱安装

为了检查消火栓给水系统上是否能正常运行及使本建筑物免受邻近建筑火灾的波及，在室内设有消火栓给水系统的建筑屋顶应设一个消火栓（图3.9）。在可能冻结的地区，屋顶消火栓应设在水箱间，或采取防冻措施。

4.水泵接合器

消防水泵接合器是连接消防车向室内消防给水系统加压供水的装置，水泵接合器一端由室内消火栓给水管网底层引至室外，另一端可供消防车或移动水泵加压向室内管网供水。当室内消防泵发生故障或发生大火，室内消防水量不足时，室外消防车可通过水泵接合器向室内消防管网供水，所以，消火栓给水系统和自动喷水灭火系统均应设水泵接合器。

图3.9 屋顶检验用消火栓

1-消火栓箱；2-报警按钮；3—水枪；4—水龙带；5—供水管道；6—消火栓；7—压力表

水泵接合器有地上式、地下式和墙壁式三种（图3.10），可根据当地气温等条件选用。设置数量应根据每个水泵接合器的出水量10～15L/s和全部室内消防用水量，由水泵接合器供给的原则计算确定。

图3.10 水泵接合器

水泵接合器的接口为双接口，每个接口直径为65mm及80mm两种，它与室内管网的连接管直径不应小于100mm，并应设有阀门、单向阀和安全阀。水泵接合器周围15～40m内应设室外消火栓、消防水池或有可靠的天然水源，并应设在室外消防车通行和使用的地方。

5.室外消火栓

室外消火栓下连小区内市政管网，室外消火栓分地下式和地上式两种（图3.11），每个消火栓的用水量为10～15L/s。地上式消火栓规格为直径100mm和150mm，并带直径为65mm的两个栓口；地下式消火栓应有直径为100mm和65mm的栓口各一个，设置时，应有明显标志。室外消火栓栓口压力不应低于10mH2O。

图3.11 室外消火栓

（四）供水设施

1.消防水泵

消防水泵应有不少于两条的出水管直接与环状管网连接。固定消防水泵应设有备用泵，消防水泵应保证在火警后30s内启动，在5min内开始工作，并在火场断电时仍能正常运转。消防水泵有多种类型，如图3.12所示。

2.减压设施（图3.13）

减压设施一般有三种：一是在主干管处加减压阀，二是在消火栓口处安装减压孔板，三是采用在栓口加减压阀的减压消火栓。室内消火栓处的静水压力不应超过80mH2O，如超过时宜采用分区给水系统或在消防管网上设置减压阀。消火栓栓口处的出水压力超过50mH2O时，应在消火栓栓口前设减压节流孔板。

3.消防水箱

消防水箱对扑救初期火起着重要作用。水箱的安装高度应满足室内最不利点消火栓所需的水压要求，且应储存室内10min的消防水量。为了防止和减少各种建筑火灾的危害，保护人身和财产安全，越来越多的建筑都在屋顶设置了消防水箱及增压稳压设备。目前出现的消防箱泵一体化给水设备，以新式水泵、无焊接水箱新技术真正实现了泵箱系统一体化，如图3.14所示。

图3.12 消防水泵种类

图3.13 减压设施

4.消防水池

消防用水与生产、生活用水合用一个水池时，应有确保消防用水不做他用的技术措施（图3.15）。为了保证火场供水的可靠性，当计算出的消防水池容积小于36m3时，仍应采用36m3；为了确保清池、检修、换水时的消防应急用水，消防水池的总容积超过1000m3 （高层建筑消防水池的总容积超过500m3）时，应分设成两个独立使用的消防水池。

（五）室内消火栓给水系统的布置

1.室内消火栓应符合的要求

（1）室内消火栓的布置应保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位。建筑高度小于或等于24m时，且体积小于或等于5000m3的库房，可采用1支水枪充实水柱到达室内任何部位。水枪的充实水柱长度应由计算确定，一般不应小于7m，但甲、乙类厂房以及超过六层的民用建筑、超过四层的厂房和库房内，水枪的充实水柱长度不应小于10m；高层工业建筑、高架库房内，水枪的充实水柱长度不应小于13m。

图3.14 消防箱泵一体化给水设备

图3.15 消防水不被动用的措施

（2）消防电梯前室应设室内消火栓。

（3）室内消火栓应设在明显易于取用地点。栓口离地面高度为1.1m，其出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面成90°角。

（4）室内消火栓的间距应由计算确定。高层工业建筑、高架库房以及甲、乙类厂房，室内消火栓的间距不应超过30m；其他单层和多层建筑室内消火栓的间距不应超过50m。同一建筑物内应采用统一规格的消火栓、水枪和水带，每根水带的长度不应超过25m。

（5）设有室内消火栓的建筑如为平屋顶，则宜在平屋顶上设置试验和检查用的消火栓。

2.水枪充实水柱长度

充实水柱是指从消防水枪射出的消防射流中最有效的一段射流长度，它占全部消防射流量的75％～90％，在直径为26～38mm的圆断面内通过，并保持紧密状态，具有扑灭火灾的能力。

消火栓的保护半径为

式中：L——水龙带长度（m）；

0.8是考虑到水龙带转弯曲折的折减系数；

Hm——充实水柱长度（m）。

消火栓布置间距有如图3.16所示的几种方式。

图3.16 消火栓的布置