摘要：室外(wài)消防給水系統是消防設施的重要組成部分(fēn)，該系統通過室外(wài)消火(huǒ)栓爲消防車(chē)等消防設備提供消防用水，或通過進戶管爲室内消防給水設備提供消防用水，将其設計的完好、可靠是消防最基本的要求，爲此，本文就室外(wài)消防給水系統的設計提出幾點看法，使室外(wài)消防給水系統的設計更合理，更有效。

　　關鍵詞：環狀管網；兩路進水，管材

　　1、序言：本文所指的室外(wài)消防給水系統指設置在建築物(wù)外(wài)牆中(zhōng)心線以外(wài)的一(yī)系列消防給水工(gōng)程設施。該系統大(dà)到擔負整個城市（鎮）的消防給水任務，小(xiǎo)到可能僅擔負居住區、工(gōng)礦企業等建築小(xiǎo)區或單體(tǐ)建築物(wù)室外(wài)部分(fēn)的消防給水任務， 其完善與否直接關系着滅火(huǒ)的成敗，是有效撲滅城市火(huǒ)災的重要條件。因此，爲提高城市預防和抵禦火(huǒ)災的整體(tǐ)能力，建立起與城市發展目标所匹配的能滿足綜合防災需要的城市消防安全體(tǐ)系，防止和減少火(huǒ)災的危害，保障城市現代化建設順利進行，在進行城鎮、居住區、企事業單位規劃和建築設計時，必須同時設計消防給水系統。并應和市政其他設施建設同步進行，以免留下(xià)消防用水不足的隐患。

　　2、室外(wài)消防給水系統的重要性

　　建築是構成城市的基本要素之一(yī)。随着城市化進程加快，建築業迅猛發展，高層建築、商(shāng)業建築。公共娛樂建築、大(dà)型多功能建築、工(gōng)業建築和地下(xià)建築等越來越多，建築布局及功能日益複雜(zá)，物(wù)資(zī)和人員(yuán)聚集，用火(huǒ)、用電(diàn)、用氣頻(pín)繁，使建築火(huǒ)災隐患大(dà)大(dà)增加，特大(dà)惡性建築火(huǒ)災屢有發生(shēng)，給城市和人民的生(shēng)命财産安全造成了極大(dà)的威脅。分(fēn)析建築火(huǒ)災發生(shēng)和造成嚴重後果的原因，其中(zhōng)最主要的一(yī)點就是建築物(wù)缺乏完善的消防給水系統。1994年11月15日吉林省吉林市博物(wù)館内的銀都夜總會發生(shēng)大(dà)火(huǒ)，火(huǒ)災發生(shēng)時，消防隊在博物(wù)館附近隻找到兩個消火(huǒ)栓，其中(zhōng)一(yī)個已損壞，一(yī)個水壓不足，第三個消火(huǒ)栓是消防隊員(yuán)憑記憶從水泥地下(xià)掘出來的，也已不好使用。48輛消防車(chē)到場後，因沒有水源，隻得到幾公裏外(wài)去(qù)裝水，回來後再投入滅火(huǒ)，但一(yī)箱水幾分(fēn)鍾就用完了，于是再去(qù)拉水，消防車(chē)像走馬燈似地在大(dà)街上來回奔波，滅火(huǒ)戰鬥時斷時續，嚴重影響了戰鬥力。大(dà)量火(huǒ)災統計資(zī)料表明，由于火(huǒ)場缺乏消防用水造成火(huǒ)災撲救失利的次數，占火(huǒ)災撲救總次數的81.5%。可見，室外(wài)消防給水系統對于确保建築物(wù)的安全，防止和減少火(huǒ)災災害，保護人身和财産安全起着十分(fēn)重要的作用。

　　3、規範要求

　　我(wǒ)國現行的規範也對室外(wài)消防給水系統做出明确要求：

　　（1） 建築物(wù)内的消防給水系統是否與其他給水系統合并或單獨設置，應根據建築物(wù)的性質和使用要求經技術經濟比較後确定。與生(shēng)活、生(shēng)産給水系統合用時，給水管一(yī)般采用鍍鋅鋼管或給水鑄鐵管。單獨消防系統的給水管可采用非鍍鋅鋼管或給水鑄鐵管。

　　（2）室内消火(huǒ)栓超過10個，且室外(wài)消防用水量大(dà)于15L/S時，室内消防給水管道至少應有兩條進水管與室外(wài)環狀管網連接，并應将室内管道連成環狀或将進水管與室外(wài)管道連成環狀。當環狀管網的一(yī)條進水管發生(shēng)故障時，其餘的進水管應仍能供應全部用水量。

　　（3）7至9層的單元住宅，其室内消防給水管道可爲枝狀，進水管可采用一(yī)條。

　　（4） 超過6層的塔式(采用雙出口消火(huǒ)栓者除外(wài))和通廊式住宅，超過5層或體(tǐ)積超過10000M3的其他民用建築、超過4層的廠房和庫房，如室内消防豎管爲兩條或兩條以上時，應至少每兩根豎管相連組成環狀管道。每條豎管宜徑應按最不利點消火(huǒ)栓出水，并根據表（《建築設計防火(huǒ)規範》表8.4.1）規定的流量确定。

　　（5）超過4層的廠房和庫房、設有消防管網的住宅及超過5層的其他民用建築，其室内消防管網應設消防水泵接合器。距接合器15～40M内應設室外(wài)消火(huǒ)栓或消防水池。接合器的數量應按室内消防用水量計算确定，每個接合器的流量按10-15L/S計算。

　　（6）室内消防結水管道應用閥門分(fēn)成若幹：獨立段，如某段損壞時，停止使用的消火(huǒ)栓在一(yī)層中(zhōng)不應超過5個。閥門經常應處于開(kāi)啓 狀态，并應有明顯的啓閉标志(zhì)。

　　（7） 消防用水與其他用水合并的室内管道2，當其他用水達到最大(dà)秒流量時，應仍能供應全部消防用水量。淋浴用水量可按計算用水量的15％計算，洗刷用水量可不計算在内。

　　（8） 進水管上設置的計量設備不應降低進水管的過水能力。

　　（9） 室内消火(huǒ)栓給水管網與自動噴水滅火(huǒ)(設備的管網宜分(fēn)開(kāi)設置，如有困難，應在報警閥前分(fēn)開(kāi)設置。

　　4、布置總體(tǐ)規劃

　　室外(wài)消防給水系統規劃是城市總體(tǐ)規劃工(gōng)作的重要組成部分(fēn)，必須與城市總體(tǐ)規劃相協調。

　　規劃内容：① 給水水源； ② 給水處理廠； ③ 給水管網；

　　④ 排水管網； ⑤ 排水處理廠；⑥ 廢水排放(fàng)與利用

　　規劃任務：① 确定服務範圍、規模

　　② 水資(zī)源利用與保護措施

　　③ 系統的組成與體(tǐ)系結構

　　④ 主要構築物(wù)位置

　　⑤ 水處理工(gōng)藝流程與水質保證措施

　　⑥ 管網規劃和幹管定線

　　⑦ 廢水處置方案與環境影響評價

　　⑧ 工(gōng)程規劃的技術經濟比較

　　室外(wài)消防給水系統工(gōng)程規劃原則

　　① 執行相關政策、法規

　　② 城鎮及工(gōng)業企業規劃時應兼顧給排水工(gōng)程

　　③ 服從城鎮發展規劃（以城市規劃作爲給排水系統規劃的依據）

　　④ 合理确定遠近期規劃與建設範圍

　　一(yī)般按遠期規劃、按近期設計和分(fēn)期建設

　　⑤ 合理利用水資(zī)源和保護環境

　　⑥ 規劃方案盡可能經濟、高效

　　工(gōng)程案例：

　　本工(gōng)程爲某紗線廠房如圖1的消防給水系統設計，建築面積3800㎡，建築耐火(huǒ)等級二級，生(shēng)産火(huǒ)災危險性類别爲丙類。市政供水管網位于北(běi)京路，在廠區設計室外(wài)環狀管網，按廠區近期設計情況，需保護兩座車(chē)間和一(yī)座辦公樓，并考慮設計的有效性和經濟性，環狀管網圍繞車(chē)間一(yī)布置而非圍繞整個廠區布置，考慮到遠期規劃，草坪區域附近暫不設置消火(huǒ)栓，便于日後改建、擴建需要，遂将消火(huǒ)栓設于靠近車(chē)間一(yī)的位置。

5、管材的選擇，敷設

　　在實際工(gōng)程應用過程中(zhōng)，消防給水管材選擇與連接方法不當造成的問題層出不窮。輕則返工(gōng)耽誤工(gōng)期，造成不必要的浪費(fèi)；重則造成系統無法正常運行。從室外(wài)消防給水設計的角度出發，掌握各種消防管材在不同消防系統、不同使用場所應注意的問題，并加以明确的辨别，确保各種消防給水管材得以正确的使用。

　　1.消防給水管材的種類

　　1.1 球墨給水鑄鐵管

　　1.1.1 使用場所

　　主要用于自動噴水滅火(huǒ)系統報警閥前的埋地管道，消火(huǒ)栓系統的埋地管道。

　　1.1.2 球墨鑄鐵管分(fēn)類

　　（1）按口徑分(fēn)：DN40～DN2600共30種規格，消防工(gōng)程常用管材DN40～250mm。

　　（2）按對接形式分(fēn)：滑入式（T型）、機械式（K型、NⅡ型、SⅡ型）和法蘭式。

　　（3）法蘭式的對接方式根據标準壁厚級别、DN和PN可分(fēn)爲：離(lí)心鑄造焊接法蘭管、離(lí)心鑄造螺紋法蘭管和整體(tǐ)鑄造法蘭管。

　　（4）其管材承壓分(fēn)别爲PN10、PN16、PN25和PN40等級别。

　　1.1.3 承插直管與連接方式允許壓力

　　（1）承插直管允許壓力：

　　承插直管 消防常用管材DN40～DN250mm 允許工(gōng)作壓力（PFA） 2.5～6.4 MPa 5.4～6.4 MPa 最大(dà)允許工(gōng)作壓力(PMA) 3.0～7.7 MPa 6.5～7.7 MPa 允許試驗壓力（PEA） 3.5～9.6 MPa 7.0～9.6 MPa

　　承插直管在最大(dà)允許工(gōng)作壓力與允許試驗壓力值下(xià)，工(gōng)作會受管線其它部分(fēn)低承受力的限制。

　　（2）承插直管及連接方式允許的工(gōng)作壓力應符合相關要求。其它要求詳《水及燃氣管道用球墨鑄鐵管、管件和附件》（GB/T 13295-2003）。

　　1.2 低壓流體(tǐ)輸送焊接鋼管

　　1.2.1 分(fēn)類

　　普通焊接鋼管、熱浸鍍鋅焊接鋼管。

　　1.2.2 普通焊接鋼管适用範圍

　　（1）消火(huǒ)栓給水系統的埋地、架空管道。

　　（2）自動噴水滅火(huǒ)系統和水噴霧滅火(huǒ)系統報警閥前的埋地、架空管道。在報警閥前要求加設過濾器。

　　（3）焊接鋼管埋地應按有關要求做防腐處理，否則易産生(shēng)鏽蝕，影響使用壽命。

　　1.2.3 熱浸鍍鋅焊接鋼管适用範圍

　　（1）消火(huǒ)栓給水系統、自動噴淋滅火(huǒ)系統和水噴霧滅火(huǒ)系統的埋地、架空管道。

　　（2）埋地也應考慮防腐措施。

　　1.2.4 焊接鋼管、規格及最大(dà)工(gōng)作壓力

　　（1）普通焊接鋼管與熱浸鍍鋅焊接鋼管按其壁厚分(fēn)爲普通鋼管和加厚鋼管。

　　（2）熱浸鍍鋅焊接鋼管規格爲DN6～DN150。

　　（3）公稱直徑大(dà)于DN150的焊接鋼管規格詳《低壓流體(tǐ)輸送用焊接鋼管》（GB/T3091-2001）。

　　（4）當大(dà)于DN150的焊接鋼管需要防腐時，應進行鍍鋅加工(gōng)。

　　（5）鍍鋅鋼管及焊接鋼管的最大(dà)工(gōng)作壓力見表2所示。

　　規 格 最大(dà)工(gōng)作壓力(MPa) 水壓試驗壓力(MPa) 普通鋼管 1.0、 2.0 加厚鋼管 1.6 、3.0。

　　1.3 無縫鋼管

　　1.3.1 分(fēn)類

　　（1）按生(shēng)産工(gōng)藝分(fēn)：熱軋、冷軋和無縫鋼管。

　　（2）按其精度分(fēn)爲：普通和精細鋼管（不繡鋼管）。

　　（3）按材料分(fēn)爲：普通碳素鋼、優質碳素鋼、普通低合金鋼和合金結構鋼。

　　在消防給水系統中(zhōng)，輸送流體(tǐ)用無縫鋼管應用最廣，有10号、11号、09Mn、V16Mn制造。

　　1.3.2 無縫鋼管适用範圍

　　由于其有較好的承壓能力，故輸送流體(tǐ)用的無縫鋼管常用于消防給水系統，作爲主幹管或系統下(xià)部工(gōng)作壓力較高部位的管道。

　　1.3.3 無縫鋼管（普通鋼管）的規格

　　（1）普通鋼管标準化系列規格（外(wài)徑）有DN10～DN610等21種。

　　（2）普通鋼管非标準化系列規格（外(wài)徑）有42種，系列以及壁厚分(fēn)類詳《無縫鋼管尺寸、外(wài)形、重量及允許偏差》（GB/T17395-1998）。

　　（3）管材壁厚爲0.25～65mm。

　　1.4 銅管、不鏽鋼管、合金管及複合型管材

　　（1）這些管材不易鏽蝕，水力性能好，适用于消防給水系統。

　　（2）目前國内經濟實力有限，這些管材相對造價較高，在工(gōng)程實踐中(zhōng)應用較少。在部分(fēn)地區項目中(zhōng)，已試驗采用不鏽鋼管及複合型管材。

　　（3）較适合用于自動噴水滅火(huǒ)系統。

　　（4）該部分(fēn)管材均已有國家産品标準。

　　1.5 塑料管材

　　（1）國外(wài)允許在部分(fēn)場所采用CPVC與PB。

　　（2）CPVC、PB管質輕，安裝方便，使用壽命長。

　　（3）但塑料管材熱塑性較大(dà)，沒有相關規程标準可執行。

　　（4）塑料管材對安裝場所和安裝型式有明确要求。

　　2 消防給水管材的選用

　　2.1 室外(wài)消火(huǒ)栓給水系統（埋地應完善除鏽防腐措施）

　　（1）當室外(wài)消防爲生(shēng)活、消防合用管道系統或低壓消防給水系統時，可選用允許壓力較低的承插直管的球墨給水鑄鐵管（滑入式、機械式），焊接鋼管，内外(wài)壁熱鍍鋅焊接鋼管等（部分(fēn)工(gōng)程可嘗試采用PE給水管）。

　　（2）當室外(wài)消防給水系統爲臨時高壓給水系統和常高壓給水系統時，當系統工(gōng)作壓力較低時，在管材允許的壓力範圍内可采用上述相同管材；當系統的工(gōng)作壓力較大(dà)時，應根據系統工(gōng)作壓力情況，分(fēn)别采用法蘭式球墨鑄鐵管、焊接鋼管、内外(wài)熱鍍鋅普通或加厚焊接鋼管以及無縫鋼管。

　　2.2 室内消火(huǒ)栓給水系統

　　（1）當室内消火(huǒ)栓給水系統的工(gōng)作壓力≤1.0MPa時（《全國民用建築工(gōng)程設計技術措施-給水排水》中(zhōng)規定爲系統工(gōng)作壓力≤1.2MPa），如多層建築、高層建築中(zhōng)的分(fēn)區管網靜壓< 0.80MPa，可采用普通焊接鋼管、内外(wài)熱鍍鋅普通焊接鋼管。

　　（2）當室内消火(huǒ)栓給水系統的工(gōng)作壓力在1.0～1.6MPa範圍内時（《全國民用建築工(gōng)程設計技術措施-給水排水》中(zhōng)規定爲系統工(gōng)作壓力>1.2MPa），如系統壓力較高的高層建築泵房出水管，系統下(xià)部工(gōng)作壓力較高部位的管道以及主幹管等，可采用加厚焊接鋼管、熱鍍鋅加厚焊接鋼管和無縫鋼管。

　　（3）當室内消火(huǒ)栓給水系統的工(gōng)作壓力＜2.0MPa時，可采用普通和熱鍍鋅無縫鋼管。其最小(xiǎo)壁厚應符合下(xià)列要求：

　　① 當采用焊接、法蘭連接或卡箍連接時：管徑≤DN125，最小(xiǎo)管壁序列号爲SCH20（不小(xiǎo)于5.0mm）鋼管；管徑爲DN150，最小(xiǎo)管壁厚爲3.4mm；管徑爲DN200、DN250時，最小(xiǎo)管壁厚爲4.78mm。

　　② 當采用螺紋連接時：管徑< DN100，最小(xiǎo)管壁序列号爲SCH40（＞5.5mm ）鋼管；管徑≥DN100，最小(xiǎo)管壁序列号爲SCH30（螺紋連接要求管壁較厚，保證強度和耐壓）。

　　3 消防給水常用管材的連接

　　3.1 消防給水常用管材的連接方式

　　常用管材 連接方式 球墨給水鑄鐵管 ①滑入式柔性連接②機械柔性連接③法蘭連接 鋼管 内外(wài)熱鍍鋅焊接鋼管 ①卡箍連接②螺紋連接③法蘭連接④焊接連接﹡ 焊接鋼管 内外(wài)熱鍍鋅無縫鋼管 無縫鋼管

　　﹡焊接連接不适合于自動噴水滅火(huǒ)系統報警閥後管段。

　　3.2 消防給水常用管材連接的相關規定

　　3.2.1 消火(huǒ)栓給水系統

　　《建築給水排水及采暖工(gōng)程施工(gōng)質量驗收規範》（GB50242-2002）第4.1.3條：“管材≤100mm的鍍鋅鋼管應采用螺紋連接，套絲扣時破壞的鍍鋅層及外(wài)露螺紋部分(fēn)應作爲防腐處理；管徑＞100mm的鍍鋅鋼管應采用法蘭連接或卡套式專用管件連接，鍍鋅鋼管與法蘭焊接處應二次鍍鋅。

　　4.消防給水管材的發展

　　借助新技術的飛越與立足顯示的有序改建，創造可持續發展的給水管材與技術體(tǐ)系，爲給水管材的飛越奠定基礎。如：多種材料融合，形成低成本、高性能的新材料，使塑料行業綠色環保特性更突出、無毒性、可回收利用，增加新功能，減少或根除二次污染；金屬行業的材料合成或添加産生(shēng)滿足多種要求的新材料，保證新材料履行人類賦予的多種強大(dà)功能。再如：結合消防給水管材的特性，運用新技術、工(gōng)藝，研發或制造成本低、耐熱性好、耐腐蝕、環保等更适合火(huǒ)災情況下(xià)的給水管材，防止因管材問題導緻消防給水不暢，降低維護、使用成本，構造良好的消防給水管材發展戰略。

　　6、管道水量計算

　　1.保證進水管的兩路供水

　　1.1雙路供水

　　爲确保環狀給水管網的水源，室外(wài)消防給水管道的布置應符合向環狀管網輸水的進水管不應少于2條，當其中(zhōng)一(yī)條發生(shēng)故障時，其餘的進水管應能滿足消防用水總量的供給要求。工(gōng)業企業内，當停止（或減少）生(shēng)産用水會引起二次災害（例如，引起火(huǒ)災或爆炸事故）時，進水管中(zhōng)一(yī)條發生(shēng)故障後，其餘的進水管應能保證100%的生(shēng)産、生(shēng)活、消防用水量，不能降低供水保證率。

　　1.2閥門、附件的設置

　　爲保證環狀管網供水的可靠性，規定管網上應設消防分(fēn)隔閥門。閥門應設在管道的三通、四通分(fēn)水處，閥門的數量按N-1原則确定（三通N爲3，四通N爲4）。當兩閥門之間消火(huǒ)栓的數量超過5個時，在管網上應增設閥門，如圖（2）。建築物(wù)的室外(wài)消火(huǒ)栓、閥門、消防水泵接合器等設置地點應設置相應的永久性固定标識。閥門安裝的質量、直接影響着使用，所以必須認真注意。

　　城市、居住區的室外(wài)消防用水量應按同一(yī)時間内的火(huǒ)災次數和一(yī)次滅火(huǒ)用水量确定。同一(yī)時間内的火(huǒ)災次數和一(yī)次滅火(huǒ)用水量不應小(xiǎo)于表8.2.1 的規定。

　　城市、居住區同一(yī)時間内的火(huǒ)災次數和一(yī)次滅火(huǒ)用水量

　　1.3消防水量計算

　　生(shēng)活與消防合用給水系統是将生(shēng)活用水與消防用水統一(yī)由一(yī)個給水系統來提供。這種系統行使可以保持管網内的水經常處于流動狀态，水質不易變壞，而且在投資(zī)上也比較經濟，并便于日常檢查和保養，消防給水較安全可靠。因此，在城鎮、居住區和企事業單位内廣泛采用生(shēng)活、消防合用給水系統。在系統設計時，應滿足當生(shēng)活用水達到最大(dà)小(xiǎo)時用水量時，仍應保證供給全部消防用水量。

　　7、結語

　　城市消防給水規劃關系到國家、人民的生(shēng)命财産安全，時刻面臨着不斷發生(shēng)的城市火(huǒ)災的嚴峻考驗，指導着城市消防設施的建設。因此在城市消防給水建設時，必須結合城市總體(tǐ)規劃中(zhōng)的給水規劃，考慮到經濟性、安全性、可操作性、實用性和超前性的要求，以确保城市消防用水的安全可靠性，使消防給水規劃适應城市的可持續發展。

　　8、參考文獻

　　《建築設計防火(huǒ)規範》

　　《建築防火(huǒ)設計手冊》

　　《火(huǒ)災大(dà)典（下(xià)卷）》

　　《給水排水設計手冊》