1.消火栓給水係統
1.1消火栓的栓口壓力（lì）和係統分區
　　我國《建築設計防火規範》GBJ16—87修訂版（以下簡（jiǎn）稱《建規》）第（dì）8.6.2和《高層民用（yòng）建築設計防（fáng）火規範》GB50045—95（以下簡稱《高（gāo）規》）第（dì）7.4.6條規定消火栓栓口靜（jìng）水壓力不應大（dà）於0.8Mpa，當大於（yú）0.8Mpa時應采取（qǔ）分區給水係統。
　　美國NFPA14《StandardfortheInstallationofStanpipeandHoseSystem》(1996Editon)中規（guī）定係統任何（hé）一點（diǎn）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。消火栓的靜壓要求是（shì）鑒於消火栓的質量——承壓力。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（wéi）2.40Mpa，遠大於靜壓分區值0.80Mpa，因而我國的係統（tǒng）分區值可適當（dāng）提高。在美國係統（tǒng）分區有兩個值確定，一是與我國（guó）相當的栓口靜壓（yā）不超（chāo）過1.21Mpa；二是係統任何一點的壓力（lì）在任何時間（jiān）不能超過（guò）2.41Mpa，這是係統必須（xū）串聯分區的要求。據調查，我國有不少的建築高（gāo）度在（zài）60m—70m，這樣高度的建築物加上地下室高度和（hé）屋頂水箱高度，其總（zǒng）高度往往大於80m，致使消火栓係統要分區，造成消（xiāo）火栓（shuān）給水係統設（shè）備、管道增加，投資增加。適（shì）當提高此值或借鑒美國標準，可節省大量投資，並簡化係統（tǒng）。
　　建議靜壓分區值（zhí）1.0Mpa—1.2Mpa，係（xì）統（tǒng）串聯分（fèn）區值2.40Mpa。這樣既可以充分利用消火栓（shuān）的承壓力，又可以節（jiē）省投資。

1.2消火栓的等級
    我國室內消火栓有DN65、DN50、和DN253個（gè）規格，DN25的水喉不能單（dān）獨使用，僅可與DN65和DN50配合使用。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，配有水龍帶和（hé）水槍的消火栓，對於輕（qīng）危險等級（jí）的場所（suǒ）可選用（yòng）DN25的水喉；Ⅲ級（jí）為DN65的栓口和DN40的消火栓箱，對於輕危險等級的場（chǎng）所，DN40的消（xiāo）火栓箱可（kě）改為DN25的水（shuǐ）喉；設有自動（dòng）噴水係統的場所，可不設DN40的消火栓箱。目前我國DN50的（de）消火栓基（jī）本不用，DN40的消火栓（shuān）沒有，DN25的水喉不能單（dān）獨使用。DN65的消火栓職業消防隊員和非職業（yè）消防隊員都可用。在美國DN65消火栓僅為職業消防隊員用。所以DN40、DN25的消火栓為自救消（xiāo）火栓。
    建議《建規》中不設消火（huǒ）栓的場所均設水喉，水喉可（kě）與給水係統聯（lián）合。設有自動噴水係統的場所僅設DN65的消火栓栓口（kǒu）；不設自動噴水的場所設DN65的消火栓栓口和DN25的水喉。這樣（yàng）既可以節省投資，又可以兼顧消防隊員專業救火和非（fēi）專業人員（yuán）火災初期救火。

1.3、消火栓的位置、設置以及栓口壓力
　　我國《建規（guī）》和《高（gāo）規》規定消火栓設在走道、樓梯附近（jìn）等明顯易於取用的地點（diǎn）。消火栓的間距：高層為30m，多層為50m，水龍帶長度為20m—25m。消防電梯前室設消火栓，屋頂設試驗消火栓。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（yì）即是消火栓（因不設（shè）栓箱和水（shuǐ）龍帶）不應通過危險的區域，應設於（yú）防止機械破壞和火災破壞的地方；（2）消火栓立管和供水邊（biān）緣立管應設（shè）於（yú）封閉（bì）樓（lóu）梯間，或（huò）者位（wèi）於與封閉樓梯間等效防火的位置；（3）幹式係統的消火栓立管不應封閉（bì）於建築物的牆內或壁栓內；（4）消火栓應置（zhì）於（yú）沒有（yǒu）障礙物，距地0.9m—1.5m的（de）位置。若設有自動噴水係統時，邊緣主管可不考（kǎo）慮（lǜ）保護，給DN40的消火栓供水的立管可不（bú）考慮保護。DN65的消火栓應位於下列位置：（a）每一個樓（lóu）梯的中（zhōng）間樓（lóu）梯平台（tái）；(b)鄰近牆的任一邊的水平（píng）出口；(c)在從建築物進（jìn）入走廊的每一個走廊出口；(d)在有（yǒu）采光頂的室內林蔭地（dì）的每一個走廊（láng）出口和（hé）回廊出口，或者在外部公共空（kōng）間進入室內林（lín）陰地；（e）在去屋麵的高層的樓梯中間平台設不利點試驗消火栓；（f）在沒有自動噴水係統的樓層不利點（diǎn）到消火栓的大（dà）距離不應超過（guò）45.7m，在有自動噴水係統的樓層不利點到消火栓（shuān）的大距離不應超過61m。對（duì）於設置Ⅱ級DN40消火栓的建築物：其任何部位到消火栓（shuān）距（jù）離不大於39.7m。小於DN40的消火栓距離不大於（yú）36.6m。這（zhè）樣消火栓的（de）設置與疏散距離相當，便於理解。我國《建規》規定民用建築房間到樓梯口（kǒu）的疏散距離為20m—40m，設有自動（dòng）噴水係統時（shí）疏散距離可增加25%，即增加10m。房間門至室（shì）內近（jìn）點的直線距離為15m。如果DN65的消火栓設（shè）置在樓（lóu）梯間，則（zé）樓層不（bú）利點到消（xiāo）火（huǒ）栓（shuān）的大距（jù）離不應超過55m，當設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（zhì）在樓梯間，消火栓的布置與美國規範相當。
　　我國的（de）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（shè）消火栓。原因是消火栓設在樓梯間會破壞樓（lóu）梯間的密封性，即使得（dé）防排煙功（gōng）能被（bèi）削弱或被破壞，影響疏（shū）散，通常消火栓設在走廊內。走廊（láng）內的（de）消火栓火災時沒有保護，而且走廊內又（yòu）充滿煙氣，往往本層著火點附近的消（xiāo）火栓消防隊員無法取用，消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，或者由消防（fáng）車供水，水龍（lóng）帶沿樓梯敷設至著（zhe）火層。這樣同樣會破壞封（fēng）閉樓（lóu）梯間的防煙功能。其實消防隊員要5min內才能趕到，此時（shí）如建築物（wù）內人員（yuán）還（hái）在建築物內，該疏散的（de）人員（yuán）已經疏散，而無法疏散的人員僅靠疏散（sàn）樓梯可能已無法實現。所以消火栓置於樓梯間並不影響疏散樓梯間的功能，為此建（jiàn）議DN65的消火栓宜設於樓梯間，DN40和（hé）DN25的自救消火栓（shuān）設於走廊。
　　我（wǒ）國的消火栓都配有水龍帶，多年不用和不維護，到消防時基本不能使用，消防時消防隊員使用自帶的水龍帶。為此建議DN65的消火（huǒ）栓僅設栓口不配栓箱和水龍帶，DN40、DN25消（xiāo）火（huǒ）栓設消火栓箱和水龍帶。

1.4、消火栓栓口餘壓
　　我國《建（jiàn）規（guī）》和《高規》對（duì）消火栓栓（shuān）口出水（shuǐ）壓力規定為：大於（yú）0.50Mpa時，消（xiāo）火栓處應設減壓裝置。消火栓的（de）充實水柱為7m、10m、13m，充實水柱對應的消火栓小出水壓力為16m、19m、22m。NFPA14規定：DN65消火栓（shuān）的栓口（kǒu）處大（dà）小剩餘壓力為（wéi）0.69Mpa，對於DN40和DN25的（de）消火栓大小剩餘壓力為（wéi）0.45Mpa，這說明美國（guó）規範對消火栓的出口壓力很重視，消火栓的栓口壓（yā）力為恒定值，大於此值（zhí）可設減壓裝置（zhì），通常為減壓穩壓消火栓。
　　消火栓栓口處（chù）的小剩餘壓力和大壓力取決於消防隊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水柱的要求。我國（guó）消火栓栓口處大剩餘壓力0.50Mpa，小剩餘壓力（lì）為16m、19m、22m。而美（měi）國消火（huǒ）栓栓口處的小剩餘壓力和大壓力為一個值，DN65消火（huǒ）栓為69m，小於DN65消火栓為45m。美國（guó）消火栓的間距大於我國的間距，其水龍帶的大長度為3根25m的帶子，若去掉水帶和接口處的水頭損失，其實際栓口壓力與我國相當。顯然美國的栓（shuān）口壓力比我國的要（yào）大得多，其小剩餘壓（yā）力（lì）不僅與反推力有關（guān），還和保護半徑有關。美國DN65的消火栓（shuān）其設置與樓梯的間距（jù）相當，即便於消火栓立管的保護（hù）、消防隊員的應用和人員疏散。按我國目前《高規》、《建規》對（duì）疏散距離的（de）規定，消火栓布置在樓梯間，則消火栓的間距為40m-80m，設有自動噴（pēn）水係（xì）統時為50m-100m。如水龍帶（dài）為3根25m，則可一股水注到達（dá）任何部位，如利用同一樓梯間上（shàng）下層的消火栓可保證有兩股水柱到達任（rèn）何部位。
　　為便於建築物的美（měi）觀和消防隊員的實（shí）戰滅火以及與國際接軌，建（jiàn）議DN65的消（xiāo）火栓僅設置在疏散樓（lóu）梯間內（nèi），其間距與（yǔ）樓梯（tī）間的間距相當，大小剩餘壓力為0.50Mpa，這樣消火栓可接2根水龍帶，保（bǎo）護半徑會更（gèng）大。DN25的水（shuǐ）喉間距為30m，大小剩餘壓力為0.40Mpa。

1.5、消火栓係統
　　我國《高規》第7.1.3條規定室內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（dì）區非采暖的廠房、庫房的室內消火栓（shuān）係統，可采用幹式係統。
　　美國（guó）NFPA14把消火栓係統分為5個係統：（1）全自動幹式（shì）係統——平時係統管道充滿壓縮空氣，並設有像幹式報警閥一樣的裝置（zhì），允許水自動進入開啟的消火栓，係統的供水設施有能力供應並（bìng）滿足（zú）係統消防（fáng）用水量；（2）全自動濕式係（xì）統——平時係統管道為充水的濕式係統，其供水設施能夠自動供應並滿足（zú）係統所需消防（fáng）水量（liàng）；（3）半自動幹式係統（tǒng）——幹式管道係統上設有像（xiàng）雨淋閥一樣的裝置，在每一個消火栓處設一（yī）個遙控（kòng）裝置，以便允許水進（jìn）入係統，遙控裝置動作時，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）手動幹式係統——係統管道為幹式，且（qiě）係統無永久的（de）給水設施，手動幹式係統需要的消防用水來自消防車的消防（fáng）泵，並通過消防水泵接合向係統供水；（5）手動濕式係統——管道為濕式，而且連接一個小流量供水裝置以維持係統內水壓，但（dàn）係統無永久的能（néng）夠滿足係統所需（xū）水量的給水設施，手動濕式係統需要的消防用水來自消（xiāo）防（fáng）車的消防泵，並通過消防水泵接合器向係統供水（shuǐ）。
顯然《高規（guī）》所指的常高壓係統（tǒng）和臨時（shí）高壓係統實際都是美國規範所（suǒ）指的全自動濕式係統（tǒng），《建規》所指的（de）幹式（shì）係統應（yīng）是美國規範（fàn）所指的（de）全（quán）自動幹式係統或半自動幹（gàn）式係統。對於全自動幹、濕式係統而言隻要消防時係統能全（quán）自動並提（tí）供滿足係統消防所需水量即可。可（kě）見國內對消火栓係統（tǒng）提出常高壓（yā）係統（tǒng）和臨時高壓係統（tǒng）意義不大，原因是很難找到一個真正意義上的常高壓（yā）消火栓給水係統，即消火栓給水係統任何時間不需啟動消防泵即能滿足（zú）係統消防所需的水量和水壓。為此建議取消常高壓係統和（hé）臨時高壓係統（tǒng）的概念，用全自動幹式係（xì）統、全自動濕式係統、半（bàn）自動幹式係統、手動幹式係統、手動濕式係統等新概（gài）念，這樣概念明確。同時鑒於國（guó）內的實際情況，建議（yì）采用全自動幹式係統、全自動濕式係統、半自動幹（gàn）式係統、手動幹式（shì）係統4個係統。同時對於極為重要的建築物采用雙水源供水係統，即除消防水池和消（xiāo）防泵（bèng）供水外，增（zēng）設（shè）屋頂水箱（xiāng）或壓力水罐供水。

1.6、消火栓設計流量（liàng）
　　《高規》規定高層建築室內消火栓的設計流量為20L/S—40L/S，《建（jiàn）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10L/S—30L/S；廠（chǎng）房倉庫等設計流量為5L/S—40L/S；室外消防水量為10L/S—45L/S。設計消防曆時，甲、乙、丙類倉庫為3h，一類高層建築為3h，其它為（wéi）2h。
　　NFPA14規定（dìng）Ⅰ級、Ⅲ級消火栓（shuān）係統水力不利消火栓立管的小流量為31.55/s，附加立管的小流量應（yīng）為每一根（gēn）15.76L/S，但總流量不應超（chāo）過78.85L/S。Ⅱ級消火栓係統水力不利消火栓立管的小流量為6.32L/S，不需附加流量。Ⅰ級、Ⅱ級（jí）、Ⅲ級消火栓係統的設計消防曆時均為0.5h。當設有自動噴水係統時消火栓流量可減少。NFPA14規定對於與自動噴（pēn）水聯合的消火栓係統，輕危險等級（jí）、中危（wēi）險等級和（hé）嚴重危險等級的室內消火栓給水量有（yǒu）3個等級即0L/S、3.15/S、和（hé）6.3L/S；當自動噴水與室內外消火栓係統聯合時，室內外消火（huǒ）栓給水（shuǐ）量輕危險等級為6.31L/S、中危（wēi）險等級為15.77L/S和嚴重危（wēi）險等（děng）級為31.54L/S。由此（cǐ）美（měi）國設有自動噴水係統的建（jiàn）築物室內消火栓（shuān）係統的設計水量大為減少。
　　所以我（wǒ）們可借鑒美（měi）國的經驗，對設有自動噴水的建築物可適當減少消火（huǒ）栓（shuān）給水係統的給（gěi）水量。

2、消防給水係統穩（wěn）壓泵
　　消防給水係統穩壓（yā）是係統（tǒng）平（píng）時維（wéi）持（chí）壓（yā）力的水泵，對係統起（qǐ）著監護（hù）作用和使係統具有自動控製的功能。穩（wěn）壓泵的壓力可根據（jù）係統壓力而確定，一般穩壓（yā）泵的壓力可根據係統壓力而確定，一般穩壓泵（bèng）的壓力比主泵高0.1Mpa—0.2Mpa，或者（zhě）穩壓泵壓力為主泵（bèng）的1.1倍—1.2倍。但對於（yú）穩壓泵流量的確定（dìng）就有不同的說法。《高（gāo）規（guī）》第7.4.8條（tiáo）增壓設施應符合（hé）下列規定：對消火栓給水（shuǐ）係統不（bú）應大於5L/S；對自動噴水係統不應（yīng）大於1L/S。美國NFPA20《StandandfortheInstallationofCentrifugalFirePumps》(1996Edition)規定穩壓泵（PressureMaintenanPumps/JoceyPumps/Make—UpPumps）的（de）流量不少於（yú）係統正常條（tiáo）件下的泄漏量，壓力應能足夠維持係統所需的壓力。顯然我國規定了穩壓泵的流量的上限，而（ér）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（néng）滿足1個消防單元的用（yòng）水量，美國是係統的泄漏水量。
　　自動噴（pēn）水（shuǐ）係統管道的泄漏水（shuǐ）量按國家《采（cǎi）暖與衛生工程（chéng）施工及驗收規範》第3.15條規定：水壓試驗（yàn）時，10min內壓力降不大（dà）於0.05Mpa。然後將試驗壓（yā）力降至（zhì）工作壓（yā）力作外觀檢查，以不漏為合格（gé）。《自動噴水滅火係統施工及驗收規範》第6.2.3條規定水壓試驗的測試點應設在係統管網的低點（diǎn），對（duì）管網注水時，應將管網的空（kōng）氣排淨，並應緩慢升壓，達到（dào）試驗壓（yā）力後（hòu），穩壓30min，目測管網無泄漏、無變形，且（qiě）壓力降不大於0.05Mpa。《給水排水管（guǎn）道工程施工及驗收規範》GB50268—97第10.2.13條規定：DN100的鋼管允許滲水量為0.28L(min•km)，DN150的（de）鋼管允（yǔn）許滲（shèn）水量（liàng）為0.3L(min•km)。顯然若管道施工達到國家規範（fàn），係統管網的泄漏水量（liàng）很少。作者本人曾觀察過兩個已竣工（gōng）的工程，室內管道的泄漏水主要在（zài）管道的接口處毛細作用滲漏（lòu）水，以及一端與大氣接觸的試驗（yàn）排水閥門和水泵出口止回閥（fá）的泄漏（lòu）水量（liàng）。管道接口處毛細作用滲漏水一般形不成水滴，多在空氣中蒸發。一端與大氣接觸的閥門漏水很易觀察，及時關閉或更換閥門便不成問題。水泵出（chū）口止回閥由於關不嚴而向水池中回水（shuǐ），這一現象不易觀察，是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（chū）口止回（huí）閥關不嚴而向水池中漏水，更換止回閥後，穩壓泵正常工作，而且（qiě）幾天啟動一次。這說明係統的泄漏量很少很少，幾乎可（kě）以忽略不（bú）計（jì）。
　　據調查國內（nèi）外穩壓泵的流（liú）量多選（xuǎn）為0.5L/S—2.0L/S之間，當係統無氣壓罐（guàn）時停泵有水（shuǐ）錘現象（xiàng）。鑒於穩壓泵對係（xì）統有著監護和（hé）自（zì）動控製功能的要求。我們建議穩壓泵的流量（liàng）為1.0L/S—2.0L/S，壓力（lì）為比主泵高0.1Mpa—2.0Mpa或者為主泵的1.1倍—1.2倍。穩壓（yā）泵（bèng）好設有氣壓罐，若（ruò）不設氣壓罐，應在穩（wěn）壓泵（bèng）的控製（zhì）器上作文章，使之在停泵時不至於因（yīn）水（shuǐ）錘作（zuò）用而頻繁啟動。

3、消防（fáng）泵
　　NFPA20對消防泵的性能規定如下：水泵出流量為選定工作點的（de）流量的150%時，其揚程不小於選定的工作點的揚程的65%，關閉水泵時的揚程不大（dà）於選定工（gōng）作點揚程的140%。其實際是（shì）規定了（le）水（shuǐ）泵的性能（néng）曲線是一條平滑的曲線。我國規範對消防水泵沒有詳細的規定，致使（shǐ）消防（fáng）水泵的選用（yòng）上有不少出入。建議設計人員在設計時參考NFPA20的規定（dìng）。
　　《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（zài）出（chū）水管上設測量用流量計。流量計應（yīng）能測試水泵選定流量的175%，消防泵（bèng）在出水管上應設直徑大於89mm的壓力表，這樣水泵安裝後可全麵測試水泵的性能，以便得知是否能滿足設計要求。建議設計人員在（zài）設計中考慮這個問題。