室外消火栓给水系统的类型及应用

张少晨

摘要：在重点介绍室外消火栓给水系统分类的基础上，对不同类型室外消火栓给水系统最不利点消火栓栓口的压力进行了分析，提出了在消防安全检查和灭火作战预案制定，以及灭火战斗实战中正确检查和应用不同类型的室外消火栓给水系统，为最大限度地扑灭火灾提供理论基础。

关键词：室外消火栓;压力分类;应用

中图分类号：TU998.13       文献标识码：A       文章编号：2096-1227（2022）01-0022-03

1  问题提出

近一个时期，在指导基层消防监督员进行消防安全检查和消防中队制订灭火预案时，发现有部分消防人员对室外消火栓系统的类型、设置要求以及使用方法不熟练，不按设计要求使用室外消火栓，一旦出现火灾，将会贻误灭火战机，造成不良后果。

2  室外消火栓给水系统的分类

室外消火栓系统可以按使用性质、供水压力、消火栓管网的平面布置进行分类。

2.1  室外消火栓系统按使用性质分类

（1）生活、消防合用的消火栓给水系统。在同一个供水管网上，同时向生活用水和消火栓用水供水的管网，称之为生活、消防合用的消火栓给水系统。国家标准对该系统的要求是，不论是生活用水量是否达到最大值，应仍然能满足最大消防用水量。

（2）生产、消防合用的消火栓给水系统。在同一个供水管网上，同时向生产用水和消火栓用水供水的管网，称之为生产、消防合用的消火栓给水系统。国家标准对该系统的要求是，当生产用水量达到最大值时，仍能满足消防用水量。

（3）生活、生产、消防合用的消火栓给水系统。在同一个供水管网上，同时向生活、生产、消火栓用水供水的管网，称之为生活、生产、消防合用的消火栓给水系统。国家标准对该系统的要求是，当生活、生产用水量达到最大时，仍然能满足消火栓的供水量。

（4）独立的消火栓给水系统。在一个管网上，只有向消火栓给水系统供水，而不能外接其他任何用水设施的系统，称之为独立的消火栓给水系统。

2.2  室外消火栓给水系统按管网平面布置分类

（1）环状消火栓给水系统。在一个管网上将室外消火栓给水系统的供水管网布置成环状管网，管线形成若干个闭环，水流可以是四通八达。这类环状消火栓给水管网的优点，一是供水可靠，不会因某个管段损坏而影响使用;二是供水能力强，它是枝状管网供水能力的1.5～2.0倍。

（2）枝状消火栓给水系统。在一个管网上，将消火栓给水系统的管网设置成树枝状，管网内的水流向一个方向流动。其特点是：第一，供水可靠性不佳，假如，当某场所发生火灾时，由于采用枝状消火栓给水管网，此时，如果某管段损坏，则火场上无水可用。第二，供水能力相比环状管网的供水能力差。因此，国家消防技术标准限制了枝状消火栓给水系统的应用范围。

2.3  室外消火栓给水系统按供水压力分类

综合《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）（以下简称《消火栓规范》）和《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）（以下简称《化工防火规范》）等国家标准，将室外消火栓给水系统分为高压消火栓给水系统、临时高压消火栓给水系统、低压消火栓给水系統和稳高压消火栓给水系统。

由于室外消火栓给水系统按供水压力分类，在实际工作和实战灭火中应用比较广泛，故重点单独进行介绍。

3  高压、临时高压、稳高压、低压消火栓给水系统的特点及应用

3.1  高压消火栓给水系统

（1）高压消防给水系统的定义。《消火栓规范》第2.1.2条对高压消防给水系统的定义进行了规定。

（2）高压消火栓给水系统的定义。安装在高压消防给水系统中的室外消火栓，均可称为高压消火栓给水系统。

（3）高压消火栓给水系统中最不利点消火栓栓口压力确定。

1）计算依据

《建筑设计防火规范》（以下简称为《建规》）第8.1.3条规定以及该规定的备注是计算最不利点消火栓栓口压力的依据。

2）计算方法

①最不利点消火栓栓口的压力计算

H栓=H标+h带+h枪

式中：H栓—高压消火栓给水系统中最不利点消火栓栓口的压力（m水柱）;

H标—消火栓的位置与水枪手所处位置的标高差（m）;

h枪—120m长、直径为65mm有衬里消防水带的水头损失之和（m）;

h枪—充实水柱为不小于10m，流量不小于5L/s时，口径为19mm水枪所需的压力（m水柱）。

②水枪充实水柱计算

SK=（H1—H2）/sinα

式中：SK—水枪的充实水柱长度（m）;

H1—室内最高着火点距离地面的高度（m）;

H2—水枪喷嘴距离地面的高度（m）;

α—水枪的上倾角，一般按45°计算。（水枪的上倾角45°时，充实水柱最长）。

注意：水枪充实水柱的长度与流量的关系是对应的，通过计算出水枪充实水柱的长度，再查找有关表格即确定水枪的流量。

根据上述的计算依据的数据，通过查找《中国消防手册》（中华人民共和国公安部消防局编）第九卷“灭火救援基础”的有关技术数据，将数据代入上述计算公式，就可以得出不同条件下系统中最不利消火栓出口的压力。

（4）室外消火栓的间距及保护距离

1）保护距离。在上述计算室外高压消火栓给水系统中最不利点消火栓栓口压力时，曾在计算依据中介绍到，根据《建规》的要求，使用120m长的水带，其中考虑到火灾现场地面及遮挡物的实际情况，设了一个铺设系数为0.9，另外，为方便火场上水枪手进攻和撤退的需要，设了10m的机动水带，这样，消火栓的保护半径则为：（120-10）×0.9=99，约等于100m。该数据就是室外消火栓的保护距离。

2）室外消火栓的间距。《消火栓规范》第7.3.7条规定了室外消火栓的间距应经过计算确定，并且间距不应大于60.0m。此处规定不应大于60.0m，是经过计算确定的，来源于高压消火栓给水系统的保护半径。安装在高压消火栓给水系统上的室外消火栓，根据《建规》第8.2.8条的条文说明的数据进行计算的，按照该条文说明，根据勾股定律，a2+b2=c2，a2=c2-b2=1002-802=602。因此《消火栓规范》第7.3.7条规定了高压消火栓给水系统中消火栓的间距为60m。

（5）高压消火栓给水系统的应用。

战斗员到达火灾现场后，可以立即携带消防车上的水带，占领室外消火栓，将消火栓与水枪连接直接灭火。注意，当采用口径为65mm的有衬里麻质水带时，水带的总长度不应超过120m。

3.2  临时高压消火栓给水系统

（1）临时高压消防给水系统的定义。《消火栓规范》第2.1.3条规定明确了本系统的定义。

（2）临时高压消火栓给水系统的定义。安装在临时高压消防给水系统中的室外消火栓，均可称为临时高压消火栓给水系统。

（3）临时高压消火栓给水系统中最不利点消火栓栓口压力的确定。该系统既然是在火灾时能自动启动的消防水泵以满足水灭火设施所需的工作压力和流量，则其最不利点消火栓栓口压力的计算依据、计算方法均与高压消火栓给水系统的计算依据和计算方法相同。同理，最不利点消火栓栓口的压力也相同。

（4）临时高压消火栓给水系统室外消防栓的间距及保护距离。临时高压消火栓给水系统室外消火栓的间距及保护距离的计算方法均与高压消火栓给水系统室外消火栓的间距及保护距离的计算方法相同。其消火栓的间距及保护距离也相同，分别为60m和100m。

（5）临时高压消火栓给水系统的应用。临时高压消火栓给水系统的应用方法与高压消火栓给水系统的应用相同。

3.3  稳高压消火栓给水系统

（1）稳高压消防水系统的定义。《化工防火规范》第2.0.34条规定了本系统的定义。

（2）稳高压消火栓给水系统的定义。安装在稳高压消防水系统中的室外消火栓给水系统，均称为稳高压消火栓给水系统。该系统的特点为，平时消防给水系统中的压力大于或等于0.7MPa，而水流量不能达到灭火要求。火灾时，打开系统中的室外消火栓，管网内的压力下降，连锁消防水泵启动，使系统内的压力和流量满足灭火时的设计流量和压力。

（3）稳高压消火栓给水系统中最不利点消火栓栓口的压力确定。该系统最不利点消火栓栓口压力的计算依据、计算方法均与高压消火栓给水系统的计算依据和计算方法相同。当计算压力低于0.7MPa时，仍然按0.7MPa计算系统压力。

（4）稳高压消火栓给水系统室外消火栓的间距及保护距离。该系统与高压消火栓给水系统室外消火栓的间距及保护距离相同。

（5）稳高压消火栓给水系统的应用。该系统与高压消火栓给水系统的应用相同。

3.4  低压消火栓给水系统

（1）低压消防给水系统的定义。《消火栓规范》第2.1.4条规定了低压消防给水系统的定义。

（2）低压消火栓给水系统的定义。安装在低压消防给水系统中的室外消火栓，均可称为低压消火栓给水系统。

（3）低压消火栓给水系统中最不利点消火栓栓口压力的确定。《消火栓规范》第7.2.8条规定了最不利点消火栓栓口压力。

那么，为什么火灾时最不利点市政消火栓的供水压力从地面算起不应小于0.1MPa呢？《消火栓规范》第7.2.2条已经做出了明确的规定。市政消火栓接口中的二个口径为65mm的接口是快速接口，该接口与消防车携带的消防水带的接口相匹配。另外口径为100mm或150mm的接口，该接口为丝扣接口，该接口可以与消防车携带的吸水管进行丝扣连接。正常时，消防车停靠在消火栓旁，通过水带连接消火栓的65mm接口，向消防车供水;如果需要，也可以将消防车上的吸水管与消火栓上的100mm接口或150mm接口连接吸水，通过消防车加压向火场供水。

由于消防车上的水泵吸水高度是按照一般水泵进行设计的。众所周知，地球表面大气压力为0.1MPa，所以消防车上的水泵其吸水条件至少也需要在0.1MPa的情况下才能进行工作，故消火栓栓口在向消防车供水时的压力不得小于0.1MPa。

另外，手抬移动消防水泵取水所需要的条件与车载消防水泵的要求条件是相同的。

（4）低压消火栓给水系统室外消火栓的保护距离及间距

1）低压消火栓给水系统室外消火栓的保护距离。《建规》第8.2.8条说明：“消防车的保护半径即为消火栓的保护半径。消防车的最大供水距离（即保护半径）为150m，故消火栓的保护半径为150m。”（其具体的计算依据和计算方法与本文高压消火栓给水系统的计算方法相同，但根据规范规定，消防车的供水水带长度是有差异的，高压消火栓给水系统是6条水带，水带长度为120m，而低压消火栓给水系统是9条水带，水带长度为180m）。《消火栓规范》第7.2.5条也作了相同的规定。

2）室外消火栓的间距。《消火栓规范》第7.2.5条规定“市政消火栓的保护半径不应超过150m，间距不应大于120m”，这个规定与《建规》第8.2.8条的规定是相同的。该条的条文说明作了非常详细的介绍。

（5）系統应用

一辆消防车占用一个室外消火栓，采用单干线或双干线向火场供水灭火。消防车与室外灭火栓的连接可以用水带连接，也可以采用吸水管连接。

4  结论

4.1  高压、临时高压、稳高压、低压室外消火栓给水系统的相同点及不同点

（1）四类系统的相同点：按照国家消防技术规范的要求，能够及时、有效地向火灾现场提供不同压力、流量的消防水源供灭火使用。

（2）四類系统的不同点是：①在室外消火栓给水系统保护的范围内发生火灾，使用低压消火栓给水系统，必须通过消防车或手抬移动式消防水泵加压将系统内的水送至火灾现场，进行火灾扑救。而高压、临时高压和稳高压消火栓给水系统，则不需要消防车或手抬移动式消防水泵加压，而是直接从室外消火栓上接出水带水枪向火灾现场供水灭火。②在正常情况下，高压、临时高压室外消火栓给水系统中的消火栓其保护半径是100m。而低压室外消火栓给水系统中的消火栓，由消防车或手抬移动式消防水泵的加压，其保护半径是150m。稳高压室外消火栓给水系统中的消火栓其保护半径是140m。③对高压、临时高压和稳高压室外消火栓给水系统来说，其三者也有不同之处，当使用这三个系统时，可以直接接上水带和水枪灭火。临时高压和稳高压消火栓给水系统，则需要自动启动消防泵，才能达到高压消火栓给水系统的要求。④对于临时高压和稳高压消火栓给水系统，二者也是有区别的，稳高压消火栓给水系统平时管网的压力不得低于0.7MPa，而临时高压给水系统平时的管网压力国家标准没有规定。⑤从室外消火栓的布置来看，低压消火栓给水系统室外消火栓的间距是120m。而高压、临时高压、稳高压消火栓给水系统室外消火栓的间距为60m。

4.2  消防监督检查应注意问题

（1）做好调查。进行防火检查前要先了解消火栓系统的压力分类，以便检查时有的放矢。

（2）检查高压消火栓给水系统时，需检查最不利点的消火栓栓口的压力和流量是否符合要求。

（3）检查稳高压和临时高压消火栓给水系统，重点检查消防泵的启动是否符合要求。并且检查消防泵启动后的水流量和水压是否符合要求。

（4）对于稳高压消火栓给水系统，重点检查稳压泵、稳压罐的完好情况，稳压压力表指针是否符合要求。必要时，打开室外消火栓放水进行查看，其水流量和水压是否符合要求。

（5）对于低压消火栓给水系统，则需要检查系统最不利点消火栓栓口的水压是否符合要求。

4.3  战斗人员在应用时注意的问题

（1）做好调查，在制定灭火预案或在火场实际应用时，要了解室外消火栓给水系统的压力分类，然后依据实际情况进行应用。

（2）对高压室外消火栓给水系统，则直接铺设水带进行灭火。（注意：铺设水带的总长度必须小于或等于120m）。

（3）对临时高压和稳高压室外消火栓给水系统，在实战和灭火预案制作时，参照高压室外消火栓给水系统的方法即可。

（4）对低压室外消火栓给水系统，则需要将消防车停靠在消火栓附近，通过消防车加压向火场供水。

参考文献：

[1]中华人民共和国公安部.建筑设计防火规范GB50016-2014[M].北京：中国计划出版社，2018.

[2]中华人民共和国公安部.消防给水及消火栓系统技术规范

GB50974-2014[M].北京：中国计划出版社，2014.

[3]中华人民共和国消防局.中国消防手册第九卷灭火救援基础[M].上海：上海科学技术出版社，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