关于消火栓设置的几个问题

段淑花 吴金民

摘要：针对在消防设计中设计人员经常遇到的室内、外消火栓的具体布置问题。依据规范加上自己的理解，做了详尽的分析。

关键词：室外消火栓间距室内消火栓保护半径

1关于室外消火栓的布置间距

对于室外消火栓的布置经常听到这样的困惑：是否也和室内消火栓一样，需要两个消火栓的充实水柱到达建筑物任一点。

首先看一下《建筑设计防火规范》GB50016-2006(以下简称《建规》)8.2.8.3条所述：室外消火栓的间距不应大干120m。规范条文解释是：我国城市街区内的道路间距一般不超过160m，而消防干管一般沿道路设置。因此，2条消防干管之间的距离亦不超过160m。本条规定主要保证沿街建筑能有2个消火栓的保护(我国城市消防队一般第一出动力量多为2辆消防车，每辆消防车取水灭火时占用1个消火栓)。国产消防车的供水能力(双干线最大供水距离)为180m，火场水枪手需留机动水带长度10m，水带在地面的铺设系数为0.9，则消防车的实际供水距离为(180-10)×0.9=153(m)。若按街区两边道路均设有消火栓计算，则每边街区消火栓的保护范围为80m。当直角三角形斜边长为153m，竖边长为80m，则底边为123m。故规定消火栓的间距不应超过120m。

从以上可以看出，室外消火栓的间距不应大于120m主要是针对被保护建筑物需要在两个消火栓的充实水柱同时到达建筑物的任一点的情况下确定的。如果按建筑物的室外消火栓用水量计则为不超过30L／s(按规范1个消火栓的出水量为10～15L／s，则2个消火栓的出水量为不超过30L／s)。而从《建规》表8.2.2.2工厂、仓库和民用建筑一次灭火的室外消火栓用水量和《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95表7.2.2消火栓给水系统用水量表中可以看出：厂房和仓库的室外消火栓用水量绝大多数不超过30L／s，仅有极少数超过30Us；而民用建筑无论高层还是低层则全部不超过30L／s。所以可以得出结论：室外消火栓的间距不应大于120m，已满足了绝大多数厂房和仓库以及所有民用建筑物室外消防用水量的需要。但不能以此认为所有建筑物都需要2个消火栓的出水量同时到达，也即消火栓的间距不超过120m适应于所有建筑物。只能根据建筑物的需水量情况具体确定。

再看《建规》8.2.8.4条规定：室外消火栓的保护半径不应大于150m，在市政消火栓保护半径150m以内，当室外消火栓用水量小于等于15L／s时，可不设置室外消火栓。由此可以看出当建筑物室外消火栓用水量不超过15L／s时，只需在1个消火栓的保护范围内就可以了，无需2个消火栓的水量同时到达建筑物任一点。

从以上可以得出如下结论，当建筑物室外消火栓用水量不超过15L／s时，只需1个消火栓的水能够到达建筑物任一点即可：当用水量为15～30L／s时，需要2个消火栓的水同时到达：当用水量为30～45L／s时，需要3个消火栓的水同时到达；以此类推。则此时室外消火栓的最大间距应该是当被保护的建筑物任一点同时处在所需要的消火栓的保护范围内(当然指饶过建筑物的距离)时室外消火栓的最大间距。

所以我认为规范规定的室外消火栓不超过120m的间距，不应该生搬硬套，应该具体情况具体分析。

2关于室内消火栓保护半径的认识

关于消火栓保护半径的认识，大家都有很多的看法，规范里面给出了计算方法，但是许多人在应用的时候方法并不对，故此我在这里谈谈我理解的计算方法。

首先我们看《建规》8.4.3.7条所述：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，甲、乙类厂房、层数超过六层的公共建筑、层数超过四层的厂房(仓库)，不应小于10m；高层厂房(仓库)、高架仓库和体积大于25000m³的商店、体育馆、影剧院、会堂、展览建筑，车站、码头、机场建筑等应小于13m；其他建筑，不宜小于7m。

我们考虑无论是一支水枪还是两支水枪同时到达，首先需要确定一支水枪的保护范围到底有多大。根据消火栓的保护半径计算公式：R=kLd+Ls(m)，其中R—消火栓保护半径(m)，k—消防水龙带的折减系数，取0 8～0.9，Ld—消防水龙带的长度(m)。Ls—水枪充实水柱长度在平面上的投影长度(m)。当水枪倾角为a时，Ls=cosa Sk。上面的充实水柱长度Sk=(H1-H2)／Sina，其中H1——室内最高着火点离地面高度(m)，H2——水枪喷嘴离地面高度，一般取1米，a——水枪上倾角，一般为450，最大不应超过60°。

在列出以上计算公式后，我们开始讨论各项的取值问题，先看水龙带长度，消防水龙带一般有两种长度：20m和25m，消防队员灭火时习惯用自带的水龙带，我国消防队员自带水龙带一般为20m。在设计中，如果为了节约成本和便于布置而采用25m长的水带，无疑将对消防队员灭火产生不利影响。消火栓系统在整个建筑投资中所占的比例很小，而作用却是无可替代的，所以不应该以节约成本为由采用25m水龙带，应采用20m水龙带。下面再来看Ls的计算，先考虑Sk的计算。下面以层高6米的高层工业厂房为例，看一下水枪充实水柱的计算。按Sk=(H1-H2)／Sina计算出的Sk为7.07米，小于规范要求的13米，故采用13米。

现在我们具体讨论一下在计算时是应该按照7.07米来计算保护半径呢，还是按照13米来计算我们的保护半径，这点规范没有交代。

如果按照7.07米来计算，那么保护半径应该是：R=kLd+Ls=0.8×20+cos45°×7.07=21米如果按照13米来计算，那么保护半径应该是：R=kLd+Ls=0.8x20+cos45°×13=25米，两者相差了4米，显然区别很大。但是我们可以明显看出直接选用13米来计算是有问题的。问题在哪儿呢?就是在规范假设的45°的情况下，13米的水柱根本就喷不了那么高，因为水柱被楼板挡住了。那么是不是应该按照7.07米去计算呢?也不对，因为我们实际选用的是13米充实水柱。那么我们需要考虑在13米的情况下的消火栓的具体使用情况，这里面有个a角度的选择问题，如果我们把a角度选择的小一些，那么显然水柱的投影就会大一些。我们可以来假设计算一下，13米的充实水柱正好到达楼板时的a角，应该有等式：Sina=(H1-H2)／Sk=(6-1)1／3≈0.38所以a=22°。此时，消火栓的保护半径应该等于R=kLd+Ls=0.8×20+cos22°×13≈28米，可以看出这个应该才是真正的计算保护半径。

以上我们讨论的是理想情况，即不考虑建筑内的障碍物遮挡问题。在实际设计中我们应该考虑的问题有很多，因为我们知道如果我们的水枪不能拉到房间的门，或是走廊的转角处，即使水枪的充实水柱再长，也无法射到着火点。故我们还应该具体讨论一下水枪本身能够到达位置的问题。要讨论这个问题，我们又要回过头去再看看前面的消防水龙带的折减系数k，规范里面它的取值是0.8～0.9，具体就是考虑建筑内走道弯曲多、遮挡物多的情况和建筑内较空旷少有障碍物的情况之间的区，水龙带的长度乘以系数k就是我们考虑的可以利用的真实的水带长度。在计算出可利用水带长度后，我们再来讨论具体的布置问题，在厂房、仓库、地下车库等大面积的空旷地方，我们可以考虑按照保护半径画圆来核对是否能够满足两支水枪的要求。但是如果是在比较复杂的建筑里面应该具体考虑每只水枪按照具体的走行路线能够到达的位置来考虑，只有这样才能认为水枪布置的考虑是比较实际和合理的。

综上所述，我们可以看出我们有些设计人员在布置消火栓时，不考虑具体情况，一律按照21米的保护半径或是25米的保护半径来布置消火栓，并且只用画圆来核对满足两支水枪的要求，是有问题的，应该按照具体情况具体分析，才能真正做到设计合理。