關于消火栓給水系統的幾點探討

消火栓給水系統在建筑防火設計中扮演著重要角色。這與用水撲滅建筑物的火災，尤其是城市建筑火災的優點分不開。水是眾多滅火劑中價格便宜，且用水滅火器材簡單，維護方便，而且滅火效果好，對生態環境幾乎不造成污染?！督ㄖO計防火規范》（以下簡稱《建規》）第八章中，用了六節24條的篇幅對消火栓給水（滅火）系統作了相應的規定。總的來看?！督ㄒ帬庍@部分內容，大部分還是適用的:但有些參數，有些內容是可以商量的。因為25年來，消防技術得到了長足的進步和發展，為更有效地撲救火災提供了科學的依據和手段，對減少火災的損失，具有重要的現實意義。另一方面，隨著經濟改革大潮，大型商業場所〔家具城、燈具城、服裝城….〕的蓬勃發展以及由此引發的惡性火災的增加，人們看到規范條文滯后于社會發展的硯象已是不爭的事實。北京消防檢測維保公司轉載關于消火栓給水系統的幾點探討/文/鄭觀雄

1.消火栓給水系統的流速

《建規》第8.1.3條的注③規定了消火拴給水管道設計流速不宜超過2.5m/s。

對消火拴給水管網的設計流速不宜超過2.5min的理由，當時認為這樣做，可以防止消防用水時形成的水錘對管網的損壞(或其他用水設備的損害〕:相關人士認為.當時定}. 5m/s流速與相應的消防裝備是一致的，保護的主要對象是消防隊滅火時使用的水帶。那時使用的消防水帶清一色是無襯里水帶，材料是麻質或棉質，工作壓力只有6-7kgf( 0. 6一。.7MPa，，爆破壓力僅1U噸f/cmE左右。鋪設在馬路的消防水帶在滅火過程中，被過路汽車〔主要是消防車〕輾壓。在水錘作用下會發生爆烈，影響了撲救火災的進行，這是事實:但現在情況發生了很大的變化，90年代初。棉、麻無襯里消防防水帶的工作壓力提高到8噸flcm}和1U噸f/cm2兩檔二特別最近幾年，隨著滌綸(或錦綸)長絲外套。合成橡膠(或乳膠聚氨醋)襯里的有襯里消防水帶的問世。水帶的工作壓力等級有13kgflcm} c 1- 3MPa 1. l6kgf!cm2(1. 6MPa)、2b噸f/cmf(2. pMPa )，甚至高強度的25k妙,Icm} <2. SMPa? a國家標準規定，消防水帶的爆破壓力為3倍工作壓力，相應達到39kg(/cm} I3. 9MPa 1.}8kgif cm}(4. BiVLPa)，F1 }}C夢 ! Cma〔6. O3VIPa)和} 5kgf !cm} C7. SMPa)，比通常使用的鍍鋅鋼管的抗壓能力還高。另外，按消防隊滅火戰術的要求，救火時鋪設的過街水帶，必須用水帶過橋保護，客觀上也避免了過街消防水帶被汽車輾軋的發生。這些輔助消防裝備(消防水帶過橋等)在消防隊都是配套齊全的。

作為一個老問題，應該指出《建規》規定消火栓給水管道設計流速2.sm/s，就是當時，也是有些偏頗。消火拴給水管網使用非金屬的消防水帶也僅僅是消防給水管網的一小部分。建筑物的室外、室內消火栓給水管網絕大部分是金屬鋼管。2.5mfs流速在管網發生的水錘不會給管網造成損壞或報害。

一個大家都有同感的事實是，消防設施的利用率很低。低流速的管網。通過同樣的消防用水，其管徑要比較高流速的管徑大得多。如通過流量21L!s的管網。流速為2. 42m is ,管徑是擬aac注:流量L1L!s.相當于使用4支消防水槍，);若流速提高到d. 5m !s ,管徑還不用中$0.這種比較，在大流量l如SOLis以上)時。尤其明顯，通過比較，很清楚地看到，從節省投資。確保安全的前提下，小管徑的管網比大管徑的管網具有明顯的經濟效益。此外。從美學的角度。一座建筑，暴露在外的消防管網懷。，擬off的管，會比價15a,爭}aa的大管好看些。占地少些。

基于以上的理由，消火栓給水管網使用設計流速2. Smls是過于保守，不經濟的。因此，有人認為，消火栓給水管網的設計流速下宜大于5rn/s。正式設計可用4.sm!s。引證的濃據是:

①外國的消防管網流速都較高。

②自動噴水滅火系統濕式報警閱的國家標準和國際標準，都是以4. 5rn/s流速作為水力計算的基準參數，

③國家標準6850160- 92}石油化工企業設計防火規范》已首開先河，定消火栓管網流速為毯5mls，是降低基建投資的經濟手段?！督ㄒ帬帒鑵f調。

④技術上沒有任何困難，而經濟效益可觀。

有人不同意提高消火栓系統管網的流速，最簡單的理由認為消火栓系統與自動噴水滅火系統沒有可比性。我們認為消火栓滅火系統和自動噴水滅火系統是有共性的。流量在15一2aL/s消火栓系統〔如科研樓、試驗樓，醫院、一般百貨商店)的用水量近似自動噴水滅火系統中危險級。**庫房的消火栓用水量為4a-5aL/s，對應于自動噴水滅火系統的生產危險級的用水量。而自動噴水滅火系統的儲存危險級的消防用水量?SLIs，室內消火栓系統沒那么大用水量的。此用水量比撲滅蘆葦等堆場的室外清火栓用水量還大，更不用說水幕系統和雨淋系統了。用水量大于消火栓的自動噴水滅火系統都可使用4. 5m }s的流速〔X25以下小管徑例外〕。消火栓給水管網沒理由不可以。消火栓給水管網提高流速后，摩擦阻力損失會略有增加。它可以通過提高水泵的揚程去解決。還須指出的是，有襯里消防水帶已基本取代無襯里麻質水帶。前者內壁光滑，過水能力強，摩擦阻力損失較小:

2.消防給水的補水通度

消防給水系統主要是指消火栓滅火系統和自動噴水滅火系統。建筑設計院從事消防給水專業的設計人員，在執行召建規b時。經常碰到補水速度的問題。

稼建規》第g. 3. 3條談到“當生產、生活用水量達到**時，市政給水管道、進水管或天然水源不能滿足室內、外消防用水量時應設消防水池o"R建規導在第3. 3.4條“消防水池的容量可減去火災延續時間內補充的水量。’.在城鎮建筑設計中。市政給水管道的洪水能力己非}S年前可比:下少老城市原有的小管道供水已被改造了。目前主要問題是進水管的管徑過小，不能保證消防用水量1現在我們知道的信息是，各城市消防管網的補水速度由當地消防管理部門指定。與設計人員的要求有很大的矛后，較高的地區。補水速度可取}'., 5m%5以上。一般定為1. 5mls.有些低于1mls:有些設計人員指出。根據建筑物所處的地理位置，市政供水能力完全可達到2mls或更高的補水速度，就可以省去建水池‘或建容積較小的水池，減少投資和占地，但不被建審部門接受。

補水速度是建筑防火設計中重要的經濟指標。其重要程度要在消防管網設計流速之上。建筑物的進水管徑是由市政自來水公司定的:自來水公司不是怕增大建筑物的進水管會影響市政的供水，而是怕滿足消防、生產、生活用水的管徑，在下發生火災時.存在大馬哎大水表)拉小車{小用水)的現象(即存在偷水的瘸疾，。從本質上說，消防隊滅火使用市政消火栓，和使用單位圍墻內〔室內外)消火拴或自動噴水滅火系統的用水沒有不同。前者可以隨便用，后者受到諸多限制，看來有認識問題也有體制問題。

前面已說過，目前，大部分大中城市的市政供水能力面貌一新，一般供水支管都在$5a。一中saa且供水壓力較高( 2-3kgf Icm3 ,或更高)。管道的過水能力是由二個因素決定的:Q=S"VoS-管道截面積.與管徑d的平方成正比·V-管道的進水速度。市政供水管$3na,供水壓力只lkgflcm}。和市政供水管$snn,供水壓力}. 3k以fcm2，都是接}1oa的進水管，進水速度相差就下是百分之幾的問題。因此，如何合理確定建筑設計的消防給水進水速度，一個城市統一一個指標也是大有問題的。市中心、靠近水廠地區、市政供水狀況好的地段，消防管網的進水速度定高些(如2. 5mis)F城市邊緣或距水廠遠。市政管網壓力低的地段。消防管阿的進水速度定低些。〔如1. 5mfs)o}建規》準備在修訂中，明確城市消防給水管網的進水速度為1. 5-?. }mls，能提高也是歡迎的。

3.消火栓系統的火災延續時間

這是對第2個間題展開討論的必然結果。火災延續時間定的長，水他的容積就大?；馂难永m時間2h的消防水池，不論火災延續} I pJ補多少水，郡應是}}:' k延續時I'u]lh Ell tY3防水池的兩fa;一:}c .}延續時laa}，除}l cp uF}水滅又系統為lh外，在消火栓滅火系統中，在名建規分第8，3, t茶.最冤的民用建筑為}h甲、乙、內類物品倉軍、叮扒Z }':罐，煤焦資露一戈堆場為,3h甲，G、丙類液體貯罐為the y百畏小于tom 1;甲、乙，內戈貯罐戈于}tlm以及液化石油‘元貯罐和易我、可燃物堆場為6h后一種情況除火災延續時I}g1}U外，單位時Lu)的用水量也大，消防水池的容量下得r:

先以民用建筑火災延續時I'} 2h為例，確有商量的必要ci肖防水池貯存消防用水安全可靠，這個認識是-致的。問題是，建筑高f}CZ}#m的民用建筑與建筑高度夕im的高層建筑不同。它建規矛第8.1.3條條文說明中很清楚地闡明了《建規》范圍的民用建筑的火災，是以消防隊撲救為主的。’‘消防車可采用沿樓梯鋪設水帶單干線或從窗口豎直鋪設水帶雙干線直接供水撲滅火災’:而高層建筑是‘立足于室內消防設備撲救火災,.《建規》這個宗旨，實際操作上落空了:城市消防隊規模越來越允，消防裝備越來要健全.先進，現代化。而又要求建筑物(指《建規.J的民用建筑，的防火能力空前強勁.這顯然很矛盾:城市消防隊接火警四分鐘后必須到達現場:因此，有人認為，即使建筑物要設水池或水箱，有lOmin的水量就夠，以撲滅初起火災?；馂?/span>lOmin后，消防隊到達后，撲救火災的責任和主動權已歷史地落到消防隊上。當然lamin的水池〔或水箱，容量可能偏激些，但長達?h的水池容量就不偏激嗎?

《建規》第8. 3. d條的條文解析，先引述如下:根據北京市2353次火災、上海市1035次火災以及沈陽市、天津市等火災統計，城市、居住區、工廠、丁戊類庫房的火災延續時間較短。絕大部分都在2h之內(北京市占95. l ;"n，上海市占9?. 9',: }}沈陽占97.2"";.?，因此，城市、居住區、工廠、丁戊類倉庫的火災延續時間，本規范采用}h:按該條的說明，“火災延續時間按消防隊去火場后開始出水時算起，直至火災被基本撲滅為止這段時間:”倘若說，這幾千次火災統計資料得到24。以下民用建筑的火災延續時間是2h真實可信n同樣真實可信的是，撲救這幾千起火災，消防隊絕大部分都是從市政公用消火栓取水。只在很少情況或個別情況下用建筑物內水池的消防水。我們的意思是，在建筑高度小于2}m的民用建筑中，2h的水池水絕大部分是閑置了，這造成多大的人力、財力、物力的浪費:而對火災危險性

大、損失大的商場、劇場等及憶建規旁規定的公共民用建筑，能否提高第8. 3.條之四的內容。即;jl在市政消火拴保護半徑15 }3m以內的這些建筑可不設消火栓用水水池。但應有}mi rr的消防水箱或水池撲救襯起火災二心在市政消火栓保護半徑l:iU。以外至3 hum范圍的這類建筑，消防水池容量可按lh設置=}:}}L:R t這些建筑在建筑物周圍3ytlm以外沒有市政消火栓的。必須設置}h的消防水池用水量;供消防車用的取水口，與建筑物的距離不宜小于l}n}}

消防水池能不建**不建，必須建的還是要建:日仁式的街區公用消防水池。對節地，省錢都可供借鑒。

4·平屋頂試驗消火栓

《建規分第8.x_2條之八，設有室內消火拴的建筑.如為平尾頂時，宜在平屋頂上設置試驗和檢查用的消火栓。

在平屋頂上設置的屋頂消火栓、用以檢查消防水泵運轉狀況以及消防人員檢查該建筑物內消防供水設施的性能時使用，用這個辦法檢查消火栓系統供水情況是可以的。但做法非常落后、原始:建筑物消防供水狀況完全可以用更簡單直觀的方法確定。這就是在管網中安置壓力表。壓力表直觀，可讀性強，精度高，價格便宜，安裝、使用、維護方便01" 3級精度壓力表用于消防管網完全是勝任的。壓力表可安裝在水泵出口便于讀數的任何部位。消防水泵不起動時。壓力表顯示的是高位水箱或消防氣壓罐的靜態壓力。消防水泵在運轉時。壓力表顯示的是動態壓力。

室內、室外消火栓的最不利.點都可安裝壓力表。在建筑物內，壓力表可安裝在室內屋頂下，如圖1所示。此時壓力表顯示0, I5一d. 17MPa(1. 5一I. lkgficrn})比較正常，不開屋頂消火栓完全可判斷建筑物的消防給水的狀況，若壓力表顯示值不足0. IMPa(Ikgf/cwz)，消防拴管網供水壓力不足:壓力表顯示為零，說明消火栓管網是空管.沒水，說明消火栓系統發生故障卜該進行全面檢查。

驗消火栓在東北寒冷地區歷來不受歡迎。物主和消防部門都有微詞，認為是不實用的:防了防凍，就得在屋頂建小屋.采取防凍措施，既增加投資.又帶來一系列問題〔如屋頂的防漏)，

為了防止在建筑物頂層設壓力表時。管網內壓縮空氣的作祟.消火栓管網最高處應設自動排氣閥，如圖Z之20另外，設置一個小放水閥}la也是必要的，以防止排氣閥失靈。消防檢查時一看壓力表的讀數4二打開小放水閥。放出來的是水，而不是氣.則可判定該建筑物內消火栓管網供水正常，

5.商店宜內消火拴用水量

《建規》表g.5.2規定了室內消火栓用量。需要提出來商量的是，商店的室內消火栓用水量:表1是摘引《建規》表g. 5. 2 .如下:

把商店和病房樓、教學樓劃一個等級很不妥當。無論人員的數量還是可燃物的數量，病房樓和教學樓都不能與商店比擬。若從發生火災造成的損失而言，同體積的〔如25}100m} 5商場和教學樓相比，真是一個在夭上，一個在地下。近十多年來，大型商業用房，如百貨商

廈、購物中心、家具城、服裝城、家電城、燈具城、裝飾城等比比皆是。已發生火災，造成重大損失的有95年北京的隆福商夏，%年2月5日四川省重慶市渝中區群林商場，燒死5人，直接財產損失9fi3. 1萬元。9fi年4月2日遼寧省沈陽商業城。燒毀一至六樓營業大廳的大部分商品和設備、直接經濟損失}S 19.萬元:97年1't月30 F-i.長春商業城發生特大火災，造成11人死亡.2人受傷。直接經濟損失14f}1萬元:98年1月31日.黑龍江省佳木斯華聯商夏特大火災，燒死1人.傷5人，過火面積2萬多m0,直接財產損失383fi萬元:98年5月5日北京市玉泉營環島家具城發生火災，燒毀2.3萬平方米，直接經濟損失2087- 8萬元。此外98年5月1日黑龍江省齊齊哈爾**百貨商店的特大火災。98年lfi月}' 7日北京居然之家家具城:98年11月3日，吉林省通化銀都商夏:98年11月22日。湖北省京山華聯商夏以及今年1月9日11時，北京華龍燈具批發市場的特大火災。均造成嚴重損失和人員重大傷亡。

近年商古火災案例告訴我們。商店.尤其是大型現代商場，易燃、可徽物品多，其火災荷載、火災危險性不比庫房差。因此應增加商店室內消火栓用水量。解決力.法，①在表8. }. 2加注⑤:商場的室內消火栓用水量，相應增加1支消防水槍即5L1:的用水量。②把商店與病房樓、教學樓分開單列如表2。

相反，教學樓的室內消防用水量應比規定減少。如減少一支水槍的用水量，既節省資金又不影響安全。應該說，消火栓用水量，該增加是為了安全;可以減少.也是為了安全。鄭觀雄