張新建 章軍峰

摘要：根據(jù)國內(nèi)外消防規(guī)范和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)就消火栓系統(tǒng)和消防穩(wěn)壓泵、消防泵等幾個(gè)問題進(jìn)行探討，并提出設(shè)計(jì)參數(shù)。

關(guān)鍵詞：消火栓；消火栓給水系統(tǒng)；穩(wěn)壓泵；消防泵

中圖分類號(hào)：TU998文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

正文：依據(jù)國內(nèi)外的消防設(shè)計(jì)規(guī)范以及工程實(shí)踐，就消火栓給水系統(tǒng)中的幾個(gè)問題進(jìn)行探討，以便共同促進(jìn)消防事業(yè)的發(fā)展，不當(dāng)之處請批評(píng)指正。

一、消火栓給水系統(tǒng)

（一）消火栓的栓口壓力和系統(tǒng)分區(qū)

我國《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GBJ16—87修訂版（以下簡稱《建規(guī)》）第8.6.2 和《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045—95（以下簡稱《高規(guī)》）第7.4.6條規(guī)定消火栓栓口靜水壓力不應(yīng)大于0.8Mpa，當(dāng)大于0.8Mpa時(shí)應(yīng)采取分區(qū)給水系統(tǒng)。

美國NFPA14《Standard for the Installation of Stan pipe and Hose System》(1996?)中規(guī)定系統(tǒng)任何一點(diǎn)的壓力在任何時(shí)間不能超過2.41Mpa，當(dāng)栓口處靜壓力超過1.21Mpa時(shí)應(yīng)設(shè)減壓裝置。

我國消火栓的靜壓不應(yīng)大于0.80Mpa是系統(tǒng)分區(qū)值。消火栓的靜壓要求是 鑒于消火栓的質(zhì)量——承壓力。我國《室內(nèi)消火栓》GB3445—82中規(guī)定室內(nèi)消火栓工作壓力為1.60Mpa，試驗(yàn)壓力為2.40Mpa，遠(yuǎn)大于靜壓分區(qū)值0.80 Mpa，因而我國的系統(tǒng)分區(qū)值可適當(dāng)提高。在美國系統(tǒng)分區(qū)有兩個(gè)值確定，一是與我國相當(dāng)?shù)乃陟o壓不超過1.21Mpa；二是系統(tǒng)任何一點(diǎn)的壓力在任何時(shí)間不能超過2.41Mpa，這是系統(tǒng)必須串聯(lián)分區(qū)的要求。據(jù)調(diào)查，我國有不少的建筑高度在60m—70m，這樣高度的建筑物加上地下室高度和屋頂水箱高度，其總高度往往大于80m，致使消火栓系統(tǒng)要分區(qū)，造成消火栓給水系統(tǒng)設(shè)備、管道增加，投資增加。適當(dāng)提高此值或借鑒美國標(biāo)準(zhǔn)，可節(jié)省大量投資，并簡化系統(tǒng)。

（二）消火栓的等級(jí)

我國室內(nèi)消火栓有DN65、DN50、和DN25 3個(gè)規(guī)格，DN25的水喉不能單獨(dú)使用，僅可與DN65和DN50配合使用。NEPA14消火栓分為3個(gè)等級(jí)：Ⅰ級(jí)為DN65的消火栓，僅設(shè)栓口；Ⅱ級(jí)為DN40的消火栓箱，配有水龍帶和水槍的消火栓，對于危險(xiǎn)等級(jí)的場所可選用DN25的水喉；Ⅲ級(jí)為DN65的栓口和DN40的消火栓箱，對于危險(xiǎn)等級(jí)的場所，DN40的消火栓箱可改為DN25的水喉；設(shè)有自動(dòng)噴水系統(tǒng)的場所，可不設(shè)DN40的消火栓箱。目前我國DN50的消火栓基本不用，DN40的消火栓沒有，DN25的水喉不能單獨(dú)使用。DN65的消火栓職業(yè)消防隊(duì)員和非職業(yè)消防隊(duì)員都可用。在美國DN65消火栓僅為職業(yè)消防隊(duì)員用。所以DN40、DN25的消火栓為自救消火栓。

（三）消火栓的位置、設(shè)置以及栓口壓力

我國《建規(guī)》和《高規(guī)》規(guī)定消火栓設(shè)在走道、樓梯附近等明顯易于取用 的地點(diǎn)。消火栓的間距：高層為30m，多層為50m，水龍帶長度為20m—25m。消防電梯前室設(shè)消火栓，屋頂設(shè)消火栓。消火栓栓口距地高度為1.1m，美國NF—PA14規(guī)定：（1）消火栓立管亦即是消火栓（因不設(shè)栓箱和水龍帶）不應(yīng)通過危險(xiǎn)的區(qū)域，應(yīng)設(shè)于防止機(jī)械破壞和火災(zāi)破壞的地方；（2）消火栓立管和供水邊緣立管應(yīng)設(shè)于封閉樓梯間，或者位于與封閉樓梯間等效防火的位置；（3）干式系統(tǒng)的消火栓立管不應(yīng)封閉于建筑物的墻內(nèi)或壁栓內(nèi)；（4）消火栓應(yīng)置于沒有障礙物，距地0.9m—1.5m的位置。若設(shè)有自動(dòng)噴水系統(tǒng)時(shí)，邊緣主管可不考慮保護(hù)，給DN40的消火栓供水的立管可不考慮保護(hù)。這樣消火栓的設(shè)置與疏散距離相當(dāng)，便于理解。我國《建規(guī)》規(guī)定民用建筑房間到樓梯口的疏散距離為20m—40m，設(shè)有自動(dòng)噴水系統(tǒng)時(shí)疏散距離可增加25%，即增加10m。房間門至室內(nèi)最近點(diǎn)的直線距離為15m。如果DN65的消火栓設(shè)置在樓梯間，則樓層最不利點(diǎn)到消火栓的最大距離不應(yīng)超過55m，當(dāng)設(shè)有自動(dòng)噴水系統(tǒng)時(shí)為65m?！陡咭?guī)》規(guī)定的疏散距離與《建規(guī)》相同。

（四）消火栓栓口余壓

我國《建規(guī)》和《高規(guī)》對消火栓栓口出水壓力規(guī)定為：大于0.50Mpa時(shí)， 消火栓處應(yīng)設(shè)減壓裝置。消火栓的充實(shí)水柱為7m、10m、13m，充實(shí)水柱對應(yīng)的消火栓最小出水壓力為16m、19m、22m。NFPA14規(guī)定：DN65消火栓的栓口處最大最小剩余壓力為0.69Mpa，對于DN40和DN25的消火栓最大最小剩余壓力為0.45Mpa，這說明美國規(guī)范對消火栓的出口壓力很重視，消火栓的栓口壓力為恒定值，大于此值可設(shè)減壓裝置，通常為減壓穩(wěn)壓消火栓。

消火栓栓口處的最小剩余壓力和最大壓力取決于消防隊(duì)員和使用者對消火栓反作用推力的承受能力，以及滅火對消火栓充實(shí)水柱的要求。我國消火栓口處最大剩余壓力0.50Mpa，最小剩余壓力為16m、19m、22m。而美國消火栓栓口處的最小剩余壓力和最大壓力為一個(gè)值，DN65消火栓為69m，小于DN65消火栓為45m。美國消火栓的間距大于我國的間距，其水龍帶的最大長度為3根25m的帶子，若去掉水帶和接口處的水頭損失，其實(shí)際栓口壓力與我國相當(dāng)。

為便于建筑物的美觀和消防隊(duì)員的實(shí)戰(zhàn)滅火以及與國際接軌，建議DN65的 消火栓僅設(shè)置在疏散樓梯間內(nèi)，其間距與樓梯間的間距相當(dāng)，最大最小剩余壓力為0.50Mpa，這樣消火栓可接2根水龍帶，保護(hù)半徑會(huì)更大。DN25的水喉間距為30m，最大最小剩余壓力為0.40Mpa。

（五）消火栓系統(tǒng)

我國《高規(guī)》第7.1.3條規(guī)定室內(nèi)消防給水應(yīng)采用高壓或臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)，《建規(guī)》第8.6.1條規(guī)定嚴(yán)寒地區(qū)非采暖的廠房、庫房的室內(nèi)消火栓系統(tǒng)，可采用干式系統(tǒng)。

美國NFPA14把消火栓系統(tǒng)分為5個(gè)系統(tǒng)：（1）全自動(dòng)干式系統(tǒng)——平時(shí)系統(tǒng)管道充滿壓縮空氣，并設(shè)有像干式報(bào)警閥一樣的裝置，允許水自動(dòng)進(jìn)入開啟的消火栓，系統(tǒng)的供水設(shè)施有能力供應(yīng)并滿足系統(tǒng)消防用水量；（2）全自動(dòng)濕式系統(tǒng)——平時(shí)系統(tǒng)管道為充水的濕式系統(tǒng)，其供水設(shè)施能夠自動(dòng)供應(yīng)并滿足系統(tǒng)所需消防水量；（3）半自動(dòng)干式系統(tǒng)——干式管道系統(tǒng)上設(shè)有像雨淋閥一樣的裝置，在每一個(gè)消火栓處設(shè)一個(gè)遙控裝置，以便允許水進(jìn)入系統(tǒng)，遙控裝置動(dòng)作時(shí)，系統(tǒng)的供水設(shè)施有能力供應(yīng)并滿足系統(tǒng)所需消防水量（4）手動(dòng)干式系統(tǒng)——系統(tǒng)管道為干式，且系統(tǒng)無永久的給水設(shè)施，手動(dòng)干式系統(tǒng)需要的消防用水來自消防車的消防泵，并通過消防水泵接合向系統(tǒng)供水；（5）手動(dòng)濕式系統(tǒng)——管道為濕式，而且連接一個(gè)小流量供水裝置以維持系統(tǒng)內(nèi)水壓，但系統(tǒng)無永久的能夠滿足系統(tǒng)所需水量的給水設(shè)施，手動(dòng)濕式系統(tǒng)需要的消防用水來自消防車的消防泵，并通過消防水泵接合器向系統(tǒng)供水。

可見國內(nèi)對消火栓系統(tǒng)提出常高壓系統(tǒng)和臨時(shí)高壓系統(tǒng)意義不大，原因是很難找到一個(gè)真正意義上的常高壓消火栓給水系統(tǒng)，即消火栓給水系統(tǒng)任何時(shí)間不需啟動(dòng)消防泵即能滿足系統(tǒng)所需的水量和水壓。為此建議取消常高壓系統(tǒng)和臨時(shí)高壓系統(tǒng)的概念，用全自動(dòng)干式系統(tǒng)、全自動(dòng)濕式系統(tǒng)、半自動(dòng)干式系統(tǒng)、手動(dòng)干式系統(tǒng)、手動(dòng)濕式系統(tǒng)等新概念，這樣概念明確。同時(shí)鑒于國內(nèi)的實(shí)際情況，建議采用全自動(dòng)干式系統(tǒng)、全自動(dòng)濕式系統(tǒng)、半自動(dòng)干式系統(tǒng)、手動(dòng)干式系統(tǒng)4個(gè)系統(tǒng)。同時(shí)對于極為重要的建筑物采用雙水源供水系統(tǒng)，即除消防水池和消防泵供水外，增設(shè)屋頂水箱或壓力水罐供水。

二、消防給水系統(tǒng)穩(wěn)壓泵

消防給水系統(tǒng)穩(wěn)壓是系統(tǒng)平時(shí)維持壓力的水泵，對系統(tǒng)起著監(jiān)護(hù)作用和使 系統(tǒng)具有自動(dòng)控制的功能。穩(wěn)壓泵的壓力可根據(jù)系統(tǒng)壓力而確定，一般穩(wěn)壓泵的壓力可根據(jù)系統(tǒng)壓力而確定，一般穩(wěn)壓泵的壓力比主泵高0.1Mpa—0.2Mpa，或者穩(wěn)壓泵壓力為主泵的1.1倍—1.2倍。但對于穩(wěn)壓泵流量的確定就有不同的說法?！陡咭?guī)》第7.4.8條增壓設(shè)施應(yīng)符合下列規(guī)定：對消火栓給水系統(tǒng)不應(yīng)大于5L/S；對自動(dòng)噴水系統(tǒng)不應(yīng)大于1L/S。

自動(dòng)噴水系統(tǒng)管道的泄漏水量按國家《采暖與衛(wèi)生工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 第3.15條規(guī)定：水壓試驗(yàn)時(shí)，10min內(nèi)壓力降不大于0.05Mpa。然后將試驗(yàn)壓力降至工作壓力作外觀檢查，以不漏為合格?！蹲詣?dòng)噴水滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》第6.2.3條規(guī)定水壓試驗(yàn)的測試點(diǎn)應(yīng)設(shè)在系統(tǒng)管網(wǎng)的最低點(diǎn)，對管網(wǎng)注水時(shí)，應(yīng)將管網(wǎng)的空氣排凈，并應(yīng)緩慢升壓，達(dá)到試驗(yàn)壓力后，穩(wěn)壓30min，目測管網(wǎng)無泄漏、無變形，且壓力降不大于0.05Mpa。《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50268—97第10.2.13條規(guī)定：DN100的鋼管允許滲水量為0.28L(min?km)，DN150的鋼管允許滲水量為0.3L(min?km)。顯然若管道施工達(dá)到國家規(guī)范.

三、消防泵

NFPA20對消防泵的性能規(guī)定如下：水泵出流量為選定工作點(diǎn)的流量的150% 時(shí)，其揚(yáng)程不小于選定的工作點(diǎn)的揚(yáng)程的65%，關(guān)閉水泵時(shí)的揚(yáng)程不大于選定工作點(diǎn)揚(yáng)程的140%。其實(shí)際是規(guī)定了水泵的性能曲線是一條平滑的曲線。我國規(guī)范對消防水泵沒有詳細(xì)的規(guī)定，致使消防水泵的選用上有不少出入。

《高規(guī)》和《建規(guī)》對消防水泵的性能沒有測試要求，NFPA20規(guī)定消防泵 在出水管上設(shè)測量用流量計(jì)。流量計(jì)應(yīng)能測試水泵選定流量的175%，消防泵在出水管上應(yīng)設(shè)直徑大于89mm的壓力表，這樣水泵安裝后可全面測試水泵的性能，以便得知是否能滿足設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn)：

1、建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50016—2006，中國計(jì)劃出版社，2006

2、高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50045—95，中國計(jì)劃出版社，2001

3、采暖與衛(wèi)生工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GBJ242—82，中國計(jì)劃出版社，1982