室外消火栓給水系統(tǒng)的類型及應(yīng)用

張少晨

摘要：在重點(diǎn)介紹室外消火栓給水系統(tǒng)分類的基礎(chǔ)上，對不同類型室外消火栓給水系統(tǒng)最不利點(diǎn)消火栓栓口的壓力進(jìn)行了分析，提出了在消防安全檢查和滅火作戰(zhàn)預(yù)案制定，以及滅火戰(zhàn)斗實(shí)戰(zhàn)中正確檢查和應(yīng)用不同類型的室外消火栓給水系統(tǒng)，為最大限度地?fù)錅缁馂?zāi)提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：室外消火栓;壓力分類;應(yīng)用

中圖分類號：TU998.13? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ?文章編號：2096-1227（2022）01-0022-03

1? 問題提出

近一個時期，在指導(dǎo)基層消防監(jiān)督員進(jìn)行消防安全檢查和消防中隊(duì)制訂滅火預(yù)案時，發(fā)現(xiàn)有部分消防人員對室外消火栓系統(tǒng)的類型、設(shè)置要求以及使用方法不熟練，不按設(shè)計(jì)要求使用室外消火栓，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，將會貽誤滅火戰(zhàn)機(jī)，造成不良后果。

2? 室外消火栓給水系統(tǒng)的分類

室外消火栓系統(tǒng)可以按使用性質(zhì)、供水壓力、消火栓管網(wǎng)的平面布置進(jìn)行分類。

2.1? 室外消火栓系統(tǒng)按使用性質(zhì)分類

（1）生活、消防合用的消火栓給水系統(tǒng)。在同一個供水管網(wǎng)上，同時向生活用水和消火栓用水供水的管網(wǎng)，稱之為生活、消防合用的消火栓給水系統(tǒng)。國家標(biāo)準(zhǔn)對該系統(tǒng)的要求是，不論是生活用水量是否達(dá)到最大值，應(yīng)仍然能滿足最大消防用水量。

（2）生產(chǎn)、消防合用的消火栓給水系統(tǒng)。在同一個供水管網(wǎng)上，同時向生產(chǎn)用水和消火栓用水供水的管網(wǎng)，稱之為生產(chǎn)、消防合用的消火栓給水系統(tǒng)。國家標(biāo)準(zhǔn)對該系統(tǒng)的要求是，當(dāng)生產(chǎn)用水量達(dá)到最大值時，仍能滿足消防用水量。

（3）生活、生產(chǎn)、消防合用的消火栓給水系統(tǒng)。在同一個供水管網(wǎng)上，同時向生活、生產(chǎn)、消火栓用水供水的管網(wǎng)，稱之為生活、生產(chǎn)、消防合用的消火栓給水系統(tǒng)。國家標(biāo)準(zhǔn)對該系統(tǒng)的要求是，當(dāng)生活、生產(chǎn)用水量達(dá)到最大時，仍然能滿足消火栓的供水量。

（4）獨(dú)立的消火栓給水系統(tǒng)。在一個管網(wǎng)上，只有向消火栓給水系統(tǒng)供水，而不能外接其他任何用水設(shè)施的系統(tǒng)，稱之為獨(dú)立的消火栓給水系統(tǒng)。

2.2? 室外消火栓給水系統(tǒng)按管網(wǎng)平面布置分類

（1）環(huán)狀消火栓給水系統(tǒng)。在一個管網(wǎng)上將室外消火栓給水系統(tǒng)的供水管網(wǎng)布置成環(huán)狀管網(wǎng)，管線形成若干個閉環(huán)，水流可以是四通八達(dá)。這類環(huán)狀消火栓給水管網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，一是供水可靠，不會因某個管段損壞而影響使用;二是供水能力強(qiáng)，它是枝狀管網(wǎng)供水能力的1.5～2.0倍。

（2）枝狀消火栓給水系統(tǒng)。在一個管網(wǎng)上，將消火栓給水系統(tǒng)的管網(wǎng)設(shè)置成樹枝狀，管網(wǎng)內(nèi)的水流向一個方向流動。其特點(diǎn)是：第一，供水可靠性不佳，假如，當(dāng)某場所發(fā)生火災(zāi)時，由于采用枝狀消火栓給水管網(wǎng)，此時，如果某管段損壞，則火場上無水可用。第二，供水能力相比環(huán)狀管網(wǎng)的供水能力差。因此，國家消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)限制了枝狀消火栓給水系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。

2.3? 室外消火栓給水系統(tǒng)按供水壓力分類

綜合《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974-2014）（以下簡稱《消火栓規(guī)范》）和《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50160-2008）（以下簡稱《化工防火規(guī)范》）等國家標(biāo)準(zhǔn)，將室外消火栓給水系統(tǒng)分為高壓消火栓給水系統(tǒng)、臨時高壓消火栓給水系統(tǒng)、低壓消火栓給水系統(tǒng)和穩(wěn)高壓消火栓給水系統(tǒng)。

由于室外消火栓給水系統(tǒng)按供水壓力分類，在實(shí)際工作和實(shí)戰(zhàn)滅火中應(yīng)用比較廣泛，故重點(diǎn)單獨(dú)進(jìn)行介紹。

3? 高壓、臨時高壓、穩(wěn)高壓、低壓消火栓給水系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用

3.1? 高壓消火栓給水系統(tǒng)

（1）高壓消防給水系統(tǒng)的定義。《消火栓規(guī)范》第2.1.2條對高壓消防給水系統(tǒng)的定義進(jìn)行了規(guī)定。

（2）高壓消火栓給水系統(tǒng)的定義。安裝在高壓消防給水系統(tǒng)中的室外消火栓，均可稱為高壓消火栓給水系統(tǒng)。

（3）高壓消火栓給水系統(tǒng)中最不利點(diǎn)消火栓栓口壓力確定。

1）計(jì)算依據(jù)

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（以下簡稱為《建規(guī)》）第8.1.3條規(guī)定以及該規(guī)定的備注是計(jì)算最不利點(diǎn)消火栓栓口壓力的依據(jù)。

2）計(jì)算方法

①最不利點(diǎn)消火栓栓口的壓力計(jì)算

H栓=H標(biāo)+h帶+h槍

式中：H栓—高壓消火栓給水系統(tǒng)中最不利點(diǎn)消火栓栓口的壓力（m水柱）;

H標(biāo)—消火栓的位置與水槍手所處位置的標(biāo)高差（m）;

h槍—120m長、直徑為65mm有襯里消防水帶的水頭損失之和（m）;

h槍—充實(shí)水柱為不小于10m，流量不小于5L/s時，口徑為19mm水槍所需的壓力（m水柱）。

②水槍充實(shí)水柱計(jì)算

SK=（H1—H2）/sinα

式中：SK—水槍的充實(shí)水柱長度（m）;

H1—室內(nèi)最高著火點(diǎn)距離地面的高度（m）;

H2—水槍噴嘴距離地面的高度（m）;

α—水槍的上傾角，一般按45°計(jì)算。（水槍的上傾角45°時，充實(shí)水柱最長）。

注意：水槍充實(shí)水柱的長度與流量的關(guān)系是對應(yīng)的，通過計(jì)算出水槍充實(shí)水柱的長度，再查找有關(guān)表格即確定水槍的流量。

根據(jù)上述的計(jì)算依據(jù)的數(shù)據(jù)，通過查找《中國消防手冊》（中華人民共和國公安部消防局編）第九卷“滅火救援基礎(chǔ)”的有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)代入上述計(jì)算公式，就可以得出不同條件下系統(tǒng)中最不利消火栓出口的壓力。

（4）室外消火栓的間距及保護(hù)距離

1）保護(hù)距離。在上述計(jì)算室外高壓消火栓給水系統(tǒng)中最不利點(diǎn)消火栓栓口壓力時，曾在計(jì)算依據(jù)中介紹到，根據(jù)《建規(guī)》的要求，使用120m長的水帶，其中考慮到火災(zāi)現(xiàn)場地面及遮擋物的實(shí)際情況，設(shè)了一個鋪設(shè)系數(shù)為0.9，另外，為方便火場上水槍手進(jìn)攻和撤退的需要，設(shè)了10m的機(jī)動水帶，這樣，消火栓的保護(hù)半徑則為：（120-10）×0.9=99，約等于100m。該數(shù)據(jù)就是室外消火栓的保護(hù)距離。

2）室外消火栓的間距。《消火栓規(guī)范》第7.3.7條規(guī)定了室外消火栓的間距應(yīng)經(jīng)過計(jì)算確定，并且間距不應(yīng)大于60.0m。此處規(guī)定不應(yīng)大于60.0m，是經(jīng)過計(jì)算確定的，來源于高壓消火栓給水系統(tǒng)的保護(hù)半徑。安裝在高壓消火栓給水系統(tǒng)上的室外消火栓，根據(jù)《建規(guī)》第8.2.8條的條文說明的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算的，按照該條文說明，根據(jù)勾股定律，a2+b2=c2，a2=c2-b2=1002-802=602。因此《消火栓規(guī)范》第7.3.7條規(guī)定了高壓消火栓給水系統(tǒng)中消火栓的間距為60m。

（5）高壓消火栓給水系統(tǒng)的應(yīng)用。

戰(zhàn)斗員到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場后，可以立即攜帶消防車上的水帶，占領(lǐng)室外消火栓，將消火栓與水槍連接直接滅火。注意，當(dāng)采用口徑為65mm的有襯里麻質(zhì)水帶時，水帶的總長度不應(yīng)超過120m。

3.2? 臨時高壓消火栓給水系統(tǒng)

（1）臨時高壓消防給水系統(tǒng)的定義。《消火栓規(guī)范》第2.1.3條規(guī)定明確了本系統(tǒng)的定義。

（2）臨時高壓消火栓給水系統(tǒng)的定義。安裝在臨時高壓消防給水系統(tǒng)中的室外消火栓，均可稱為臨時高壓消火栓給水系統(tǒng)。

（3）臨時高壓消火栓給水系統(tǒng)中最不利點(diǎn)消火栓栓口壓力的確定。該系統(tǒng)既然是在火災(zāi)時能自動啟動的消防水泵以滿足水滅火設(shè)施所需的工作壓力和流量，則其最不利點(diǎn)消火栓栓口壓力的計(jì)算依據(jù)、計(jì)算方法均與高壓消火栓給水系統(tǒng)的計(jì)算依據(jù)和計(jì)算方法相同。同理，最不利點(diǎn)消火栓栓口的壓力也相同。

（4）臨時高壓消火栓給水系統(tǒng)室外消防栓的間距及保護(hù)距離。臨時高壓消火栓給水系統(tǒng)室外消火栓的間距及保護(hù)距離的計(jì)算方法均與高壓消火栓給水系統(tǒng)室外消火栓的間距及保護(hù)距離的計(jì)算方法相同。其消火栓的間距及保護(hù)距離也相同，分別為60m和100m。

（5）臨時高壓消火栓給水系統(tǒng)的應(yīng)用。臨時高壓消火栓給水系統(tǒng)的應(yīng)用方法與高壓消火栓給水系統(tǒng)的應(yīng)用相同。

3.3? 穩(wěn)高壓消火栓給水系統(tǒng)

（1）穩(wěn)高壓消防水系統(tǒng)的定義。《化工防火規(guī)范》第2.0.34條規(guī)定了本系統(tǒng)的定義。

（2）穩(wěn)高壓消火栓給水系統(tǒng)的定義。安裝在穩(wěn)高壓消防水系統(tǒng)中的室外消火栓給水系統(tǒng)，均稱為穩(wěn)高壓消火栓給水系統(tǒng)。該系統(tǒng)的特點(diǎn)為，平時消防給水系統(tǒng)中的壓力大于或等于0.7MPa，而水流量不能達(dá)到滅火要求。火災(zāi)時，打開系統(tǒng)中的室外消火栓，管網(wǎng)內(nèi)的壓力下降，連鎖消防水泵啟動，使系統(tǒng)內(nèi)的壓力和流量滿足滅火時的設(shè)計(jì)流量和壓力。

（3）穩(wěn)高壓消火栓給水系統(tǒng)中最不利點(diǎn)消火栓栓口的壓力確定。該系統(tǒng)最不利點(diǎn)消火栓栓口壓力的計(jì)算依據(jù)、計(jì)算方法均與高壓消火栓給水系統(tǒng)的計(jì)算依據(jù)和計(jì)算方法相同。當(dāng)計(jì)算壓力低于0.7MPa時，仍然按0.7MPa計(jì)算系統(tǒng)壓力。

（4）穩(wěn)高壓消火栓給水系統(tǒng)室外消火栓的間距及保護(hù)距離。該系統(tǒng)與高壓消火栓給水系統(tǒng)室外消火栓的間距及保護(hù)距離相同。

（5）穩(wěn)高壓消火栓給水系統(tǒng)的應(yīng)用。該系統(tǒng)與高壓消火栓給水系統(tǒng)的應(yīng)用相同。

3.4? 低壓消火栓給水系統(tǒng)

（1）低壓消防給水系統(tǒng)的定義。《消火栓規(guī)范》第2.1.4條規(guī)定了低壓消防給水系統(tǒng)的定義。

（2）低壓消火栓給水系統(tǒng)的定義。安裝在低壓消防給水系統(tǒng)中的室外消火栓，均可稱為低壓消火栓給水系統(tǒng)。

（3）低壓消火栓給水系統(tǒng)中最不利點(diǎn)消火栓栓口壓力的確定。《消火栓規(guī)范》第7.2.8條規(guī)定了最不利點(diǎn)消火栓栓口壓力。

那么，為什么火災(zāi)時最不利點(diǎn)市政消火栓的供水壓力從地面算起不應(yīng)小于0.1MPa呢？《消火栓規(guī)范》第7.2.2條已經(jīng)做出了明確的規(guī)定。市政消火栓接口中的二個口徑為65mm的接口是快速接口，該接口與消防車攜帶的消防水帶的接口相匹配。另外口徑為100mm或150mm的接口，該接口為絲扣接口，該接口可以與消防車攜帶的吸水管進(jìn)行絲扣連接。正常時，消防車停靠在消火栓旁，通過水帶連接消火栓的65mm接口，向消防車供水;如果需要，也可以將消防車上的吸水管與消火栓上的100mm接口或150mm接口連接吸水，通過消防車加壓向火場供水。

由于消防車上的水泵吸水高度是按照一般水泵進(jìn)行設(shè)計(jì)的。眾所周知，地球表面大氣壓力為0.1MPa，所以消防車上的水泵其吸水條件至少也需要在0.1MPa的情況下才能進(jìn)行工作，故消火栓栓口在向消防車供水時的壓力不得小于0.1MPa。

另外，手抬移動消防水泵取水所需要的條件與車載消防水泵的要求條件是相同的。

（4）低壓消火栓給水系統(tǒng)室外消火栓的保護(hù)距離及間距

1）低壓消火栓給水系統(tǒng)室外消火栓的保護(hù)距離。《建規(guī)》第8.2.8條說明：“消防車的保護(hù)半徑即為消火栓的保護(hù)半徑。消防車的最大供水距離（即保護(hù)半徑）為150m，故消火栓的保護(hù)半徑為150m。”（其具體的計(jì)算依據(jù)和計(jì)算方法與本文高壓消火栓給水系統(tǒng)的計(jì)算方法相同，但根據(jù)規(guī)范規(guī)定，消防車的供水水帶長度是有差異的，高壓消火栓給水系統(tǒng)是6條水帶，水帶長度為120m，而低壓消火栓給水系統(tǒng)是9條水帶，水帶長度為180m）。《消火栓規(guī)范》第7.2.5條也作了相同的規(guī)定。

2）室外消火栓的間距。《消火栓規(guī)范》第7.2.5條規(guī)定“市政消火栓的保護(hù)半徑不應(yīng)超過150m，間距不應(yīng)大于120m”，這個規(guī)定與《建規(guī)》第8.2.8條的規(guī)定是相同的。該條的條文說明作了非常詳細(xì)的介紹。

（5）系統(tǒng)應(yīng)用

一輛消防車占用一個室外消火栓，采用單干線或雙干線向火場供水滅火。消防車與室外滅火栓的連接可以用水帶連接，也可以采用吸水管連接。

4? 結(jié)論

4.1? 高壓、臨時高壓、穩(wěn)高壓、低壓室外消火栓給水系統(tǒng)的相同點(diǎn)及不同點(diǎn)

（1）四類系統(tǒng)的相同點(diǎn)：按照國家消防技術(shù)規(guī)范的要求，能夠及時、有效地向火災(zāi)現(xiàn)場提供不同壓力、流量的消防水源供滅火使用。

（2）四類系統(tǒng)的不同點(diǎn)是：①在室外消火栓給水系統(tǒng)保護(hù)的范圍內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，使用低壓消火栓給水系統(tǒng)，必須通過消防車或手抬移動式消防水泵加壓將系統(tǒng)內(nèi)的水送至火災(zāi)現(xiàn)場，進(jìn)行火災(zāi)撲救。而高壓、臨時高壓和穩(wěn)高壓消火栓給水系統(tǒng)，則不需要消防車或手抬移動式消防水泵加壓，而是直接從室外消火栓上接出水帶水槍向火災(zāi)現(xiàn)場供水滅火。②在正常情況下，高壓、臨時高壓室外消火栓給水系統(tǒng)中的消火栓其保護(hù)半徑是100m。而低壓室外消火栓給水系統(tǒng)中的消火栓，由消防車或手抬移動式消防水泵的加壓，其保護(hù)半徑是150m。穩(wěn)高壓室外消火栓給水系統(tǒng)中的消火栓其保護(hù)半徑是140m。③對高壓、臨時高壓和穩(wěn)高壓室外消火栓給水系統(tǒng)來說，其三者也有不同之處，當(dāng)使用這三個系統(tǒng)時，可以直接接上水帶和水槍滅火。臨時高壓和穩(wěn)高壓消火栓給水系統(tǒng)，則需要自動啟動消防泵，才能達(dá)到高壓消火栓給水系統(tǒng)的要求。④對于臨時高壓和穩(wěn)高壓消火栓給水系統(tǒng)，二者也是有區(qū)別的，穩(wěn)高壓消火栓給水系統(tǒng)平時管網(wǎng)的壓力不得低于0.7MPa，而臨時高壓給水系統(tǒng)平時的管網(wǎng)壓力國家標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定。⑤從室外消火栓的布置來看，低壓消火栓給水系統(tǒng)室外消火栓的間距是120m。而高壓、臨時高壓、穩(wěn)高壓消火栓給水系統(tǒng)室外消火栓的間距為60m。

4.2? 消防監(jiān)督檢查應(yīng)注意問題

（1）做好調(diào)查。進(jìn)行防火檢查前要先了解消火栓系統(tǒng)的壓力分類，以便檢查時有的放矢。

（2）檢查高壓消火栓給水系統(tǒng)時，需檢查最不利點(diǎn)的消火栓栓口的壓力和流量是否符合要求。

（3）檢查穩(wěn)高壓和臨時高壓消火栓給水系統(tǒng)，重點(diǎn)檢查消防泵的啟動是否符合要求。并且檢查消防泵啟動后的水流量和水壓是否符合要求。

（4）對于穩(wěn)高壓消火栓給水系統(tǒng)，重點(diǎn)檢查穩(wěn)壓泵、穩(wěn)壓罐的完好情況，穩(wěn)壓壓力表指針是否符合要求。必要時，打開室外消火栓放水進(jìn)行查看，其水流量和水壓是否符合要求。

（5）對于低壓消火栓給水系統(tǒng)，則需要檢查系統(tǒng)最不利點(diǎn)消火栓栓口的水壓是否符合要求。

4.3? 戰(zhàn)斗人員在應(yīng)用時注意的問題

（1）做好調(diào)查，在制定滅火預(yù)案或在火場實(shí)際應(yīng)用時，要了解室外消火栓給水系統(tǒng)的壓力分類，然后依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行應(yīng)用。

（2）對高壓室外消火栓給水系統(tǒng)，則直接鋪設(shè)水帶進(jìn)行滅火。（注意：鋪設(shè)水帶的總長度必須小于或等于120m）。

（3）對臨時高壓和穩(wěn)高壓室外消火栓給水系統(tǒng)，在實(shí)戰(zhàn)和滅火預(yù)案制作時，參照高壓室外消火栓給水系統(tǒng)的方法即可。

（4）對低壓室外消火栓給水系統(tǒng)，則需要將消防車停靠在消火栓附近，通過消防車加壓向火場供水。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國公安部.建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50016-2014[M].北京：中國計(jì)劃出版社，2018.

[2]中華人民共和國公安部.消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

GB50974-2014[M].北京：中國計(jì)劃出版社，2014.

[3]中華人民共和國消防局.中國消防手冊第九卷滅火救援基礎(chǔ)[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2016.

Types and applications of outdoor fire hydrant water supply system

Zhang Shaochen

（Yantai Municipal Fire and Rescue Brigade of Shandong Province，Shandong? Yantai? 264000）

Abstract：By focusing on the classification of outdoor fire hydrant water supply systems， the paper analyzes the pressure at the most unfavorable point of different types of outdoor fire hydrant water supply systems， puts forward the correct inspection and application of different types of outdoor fire hydrant water supply systems in fire safety inspection， fire fighting plan formulation， and fire fighting actual combat， and provides a theoretical basis for fire suppression.

Keywords：outdoor fire hydrant; pressure classification; application

2755501705259