1.消火栓給水系統(tǒng)
1.1消火栓的栓口壓力和系統(tǒng)分區(qū)
　　我國《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GBJ16—87修訂版（以下簡稱《建規(guī)》）第8.6.2和《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50045—95（以下簡稱《高規(guī)》）第7.4.6條規(guī)定消火栓栓口靜水壓力不應大于0.8Mpa,，當大于0.8Mpa時應采取分區(qū)給水系統(tǒng),。
　　美國NFPA14《StandardfortheInstallationofStanpipeandHoseSystem》（1996Editon）中規(guī)定系統(tǒng)任何一點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(shè)減壓裝置,。
　　我國消火栓的靜壓不應大于0.80Mpa是系統(tǒng)分區(qū)值,。消火栓的靜壓要求是鑒于消火栓的質(zhì)量——承壓力。我國《室內(nèi)消火栓》GB3445—82中規(guī)定室內(nèi)消火栓工作壓力為1.60Mpa,，試驗壓力為2.40Mpa,，遠大于靜壓分區(qū)值0.80Mpa，因而我國的系統(tǒng)分區(qū)值可適當提高,。在美國系統(tǒng)分區(qū)有兩個值確定,，一是與我國相當?shù)乃陟o壓不超過1.21Mpa；二是系統(tǒng)任何一點的壓力在任何時間不能超過2.41Mpa,，這是系統(tǒng)必須串聯(lián)分區(qū)的要求,。據(jù)調(diào)查，我國有不少的建筑高度在60m—70m,，這樣高度的建筑物加上地下室高度和屋頂水箱高度,，其總高度往往大于80m，致使消火栓系統(tǒng)要分區(qū),，造成消火栓給水系統(tǒng)設(shè)備,、管道增加，投資增加,。適當提高此值或借鑒美國標準,，可節(jié)省大量投資，并簡化系統(tǒng),。
　　建議靜壓分區(qū)值1.0Mpa—1.2Mpa,，系統(tǒng)串聯(lián)分區(qū)值2.40Mpa。這樣既可以充分利用消火栓的承壓力,，又可以節(jié)省投資,。

1.2消火栓的等級
    我國室內(nèi)消火栓有DN65、DN50,、和DN253個規(guī)格,，DN25的水喉不能單獨使用，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(shè)栓口；Ⅱ級為DN40的消火栓箱,，配有水龍帶和水槍的消火栓,，對于輕危險等級的場所可選用DN25的水喉；Ⅲ級為DN65的栓口和DN40的消火栓箱,，對于輕危險等級的場所,，DN40的消火栓箱可改為DN25的水喉,；設(shè)有自動噴水系統(tǒng)的場所，可不設(shè)DN40的消火栓箱,。目前我國DN50的消火栓基本不用,，DN40的消火栓沒有，DN25的水喉不能單獨使用,。DN65的消火栓職業(yè)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(yè)消防隊員用,。所以DN40,、DN25的消火栓為自救消火栓。
    建議《建規(guī)》中不設(shè)消火栓的場所均設(shè)水喉,，水喉可與給水系統(tǒng)聯(lián)合,。設(shè)有自動噴水系統(tǒng)的場所僅設(shè)DN65的消火栓栓口；不設(shè)自動噴水的場所設(shè)DN65的消火栓栓口和DN25的水喉,。這樣既可以節(jié)省投資,，又可以兼顧消防隊員專業(yè)救火和非專業(yè)人員火災初期救火。

1.3,、消火栓的位置,、設(shè)置以及栓口壓力
　　我國《建規(guī)》和《高規(guī)》規(guī)定消火栓設(shè)在走道、樓梯附近等明顯易于取用的地點,。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(shè)消火栓,，屋頂設(shè)試驗消火栓。消火栓栓口距地高度為1.1m,，美國NF—PA14規(guī)定：（1）消火栓立管亦即是消火栓（因不設(shè)栓箱和水龍帶）不應通過危險的區(qū)域,，應設(shè)于防止機械破壞和火災破壞的地方；（2）消火栓立管和供水邊緣立管應設(shè)于封閉樓梯間,，或者位于與封閉樓梯間等效防火的位置,；（3）干式系統(tǒng)的消火栓立管不應封閉于建筑物的墻內(nèi)或壁栓內(nèi)；（4）消火栓應置于沒有障礙物,，距地0.9m—1.5m的位置,。若設(shè)有自動噴水系統(tǒng)時，邊緣主管可不考慮保護,，給DN40的消火栓供水的立管可不考慮保護,。DN65的消火栓應位于下列位置：（a）每一個樓梯的中間樓梯平臺；（b）鄰近墻的任一邊的水平出口,；（c）在從建筑物進入走廊的每一個走廊出口,；（d）在有采光頂?shù)氖覂?nèi)林蔭地的每一個走廊出口和回廊出口,，或者在外部公共空間進入室內(nèi)林陰地；（e）在去屋面的zui高層的樓梯中間平臺設(shè)zui不利點試驗消火栓,；（f）在沒有自動噴水系統(tǒng)的樓層zui不利點到消火栓的zui大距離不應超過45.7m,，在有自動噴水系統(tǒng)的樓層zui不利點到消火栓的zui大距離不應超過61m。對于設(shè)置Ⅱ級DN40消火栓的建筑物：其任何部位到消火栓距離不大于39.7m,。小于DN40的消火栓距離不大于36.6m,。這樣消火栓的設(shè)置與疏散距離相當，便于理解,。我國《建規(guī)》規(guī)定民用建筑房間到樓梯口的疏散距離為20m—40m,，設(shè)有自動噴水系統(tǒng)時疏散距離可增加25%，即增加10m,。房間門至室內(nèi)zui近點的直線距離為15m,。如果DN65的消火栓設(shè)置在樓梯間，則樓層zui不利點到消火栓的zui大距離不應超過55m,，當設(shè)有自動噴水系統(tǒng)時為65m,。《高規(guī)》規(guī)定的疏散距離與《建規(guī)》相同,。所以如果我國規(guī)范規(guī)定DN65的消火栓設(shè)置在樓梯間,，消火栓的布置與美國規(guī)范相當。
　　我國的消火栓布置僅消防電梯前室允許設(shè)消火栓,，而樓梯間不允許設(shè)消火栓,。原因是消火栓設(shè)在樓梯間會破壞樓梯間的密封性，即使得防排煙功能被削弱或被破壞,，影響疏散,，通常消火栓設(shè)在走廊內(nèi)。走廊內(nèi)的消火栓火災時沒有保護,，而且走廊內(nèi)又充滿煙氣,，往往本層著火點附近的消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,，或者由消防車供水,，水龍帶沿樓梯敷設(shè)至著火層。這樣同樣會破壞封閉樓梯間的防煙功能,。其實消防隊員要5min內(nèi)才能趕到,，此時如建筑物內(nèi)人員還在建筑物內(nèi)，該疏散的人員已經(jīng)疏散,，而無法疏散的人員僅靠疏散樓梯可能已無法實現(xiàn),。所以消火栓置于樓梯間并不影響疏散樓梯間的功能，為此建議DN65的消火栓宜設(shè)于樓梯間,，DN40和DN25的自救消火栓設(shè)于走廊,。
　　我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的消火栓僅設(shè)栓口不配栓箱和水龍帶，DN40,、DN25消火栓設(shè)消火栓箱和水龍帶,。

1.4、消火栓栓口余壓
　　我國《建規(guī)》和《高規(guī)》對消火栓栓口出水壓力規(guī)定為：大于0.50Mpa時,，消火栓處應設(shè)減壓裝置,。消火栓的充實水柱為7m、10m,、13m,，充實水柱對應的消火栓zui小出水壓力為16m,、19m,、22m。NFPA14規(guī)定：DN65消火栓的栓口處zui大zui小剩余壓力為0.69Mpa,，對于DN40和DN25的消火栓zui大zui小剩余壓力為0.45Mpa,，這說明美國規(guī)范對消火栓的出口壓力很重視，消火栓的栓口壓力為恒定值,，大于此值可設(shè)減壓裝置,，通常為減壓穩(wěn)壓消火栓。
　　消火栓栓口處的zui小剩余壓力和zui大壓力取決于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,。我國消火栓栓口處zui大剩余壓力0.50Mpa，zui小剩余壓力為16m,、19m,、22m。而美國消火栓栓口處的zui小剩余壓力和zui大壓力為一個值,，DN65消火栓為69m,，小于DN65消火栓為45m。美國消火栓的間距大于我國的間距,，其水龍帶的zui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,。顯然美國的栓口壓力比我國的要大得多,，其zui小剩余壓力不僅與反推力有關(guān)，還和保護半徑有關(guān),。美國DN65的消火栓其設(shè)置與樓梯的間距相當,，即便于消火栓立管的保護,、消防隊員的應用和人員疏散。按我國目前《高規(guī)》,、《建規(guī)》對疏散距離的規(guī)定,，消火栓布置在樓梯間，則消火栓的間距為40m-80m,，設(shè)有自動噴水系統(tǒng)時為50m-100m,。如水龍帶為3根25m，則可一股水注到達任何部位,，如利用同一樓梯間上下層的消火栓可保證有兩股水柱到達任何部位,。
　　為便于建筑物的美觀和消防隊員的實戰(zhàn)滅火以及與接軌，建議DN65的消火栓僅設(shè)置在疏散樓梯間內(nèi),，其間距與樓梯間的間距相當,，zui大zui小剩余壓力為0.50Mpa，這樣消火栓可接2根水龍帶,，保護半徑會更大,。DN25的水喉間距為30m，zui大zui小剩余壓力為0.40Mpa,。

1.5,、消火栓系統(tǒng)
　　我國《高規(guī)》第7.1.3條規(guī)定室內(nèi)消防給水應采用高壓或臨時高壓給水系統(tǒng)，《建規(guī)》第8.6.1條規(guī)定嚴寒地區(qū)非采暖的廠房,、庫房的室內(nèi)消火栓系統(tǒng),，可采用干式系統(tǒng)。
　　美國NFPA14把消火栓系統(tǒng)分為5個系統(tǒng)：（1）全自動干式系統(tǒng)——平時系統(tǒng)管道充滿壓縮空氣,，并設(shè)有像干式報警閥一樣的裝置,，允許水自動進入開啟的消火栓，系統(tǒng)的供水設(shè)施有能力供應并滿足系統(tǒng)消防用水量,；（2）全自動濕式系統(tǒng)——平時系統(tǒng)管道為充水的濕式系統(tǒng),，其供水設(shè)施能夠自動供應并滿足系統(tǒng)所需消防水量；（3）半自動干式系統(tǒng)——干式管道系統(tǒng)上設(shè)有像雨淋閥一樣的裝置,，在每一個消火栓處設(shè)一個遙控裝置,，以便允許水進入系統(tǒng)，遙控裝置動作時,，系統(tǒng)的供水設(shè)施有能力供應并滿足系統(tǒng)所需消防水量（4）手動干式系統(tǒng)——系統(tǒng)管道為干式,，且系統(tǒng)無*的給水設(shè)施，手動干式系統(tǒng)需要的消防用水來自消防車的消防泵,，并通過消防水泵接合向系統(tǒng)供水,；（5）手動濕式系統(tǒng)——管道為濕式，而且連接一個小流量供水裝置以維持系統(tǒng)內(nèi)水壓，但系統(tǒng)無*的能夠滿足系統(tǒng)所需水量的給水設(shè)施,，手動濕式系統(tǒng)需要的消防用水來自消防車的消防泵,，并通過消防水泵接合器向系統(tǒng)供水。
顯然《高規(guī)》所指的常高壓系統(tǒng)和臨時高壓系統(tǒng)實際都是美國規(guī)范所指的全自動濕式系統(tǒng),，《建規(guī)》所指的干式系統(tǒng)應是美國規(guī)范所指的全自動干式系統(tǒng)或半自動干式系統(tǒng),。對于全自動干、濕式系統(tǒng)而言只要消防時系統(tǒng)能全自動并提供滿足系統(tǒng)消防所需水量即可,?？梢妵鴥?nèi)對消火栓系統(tǒng)提出常高壓系統(tǒng)和臨時高壓系統(tǒng)意義不大，原因是很難找到一個真正意義上的常高壓消火栓給水系統(tǒng),，即消火栓給水系統(tǒng)任何時間不需啟動消防泵即能滿足系統(tǒng)消防所需的水量和水壓,。為此建議取消常高壓系統(tǒng)和臨時高壓系統(tǒng)的概念，用全自動干式系統(tǒng),、全自動濕式系統(tǒng),、半自動干式系統(tǒng)、手動干式系統(tǒng),、手動濕式系統(tǒng)等新概念,，這樣概念明確。同時鑒于國內(nèi)的實際情況,，建議采用全自動干式系統(tǒng),、全自動濕式系統(tǒng),、半自動干式系統(tǒng),、手動干式系統(tǒng)4個系統(tǒng)。同時對于極為重要的建筑物采用雙水源供水系統(tǒng),，即除消防水池和消防泵供水外,，增設(shè)屋頂水箱或壓力水罐供水。

1.6,、消火栓設(shè)計流量
　　《高規(guī)》規(guī)定高層建筑室內(nèi)消火栓的設(shè)計流量為20L/S—40L/S,，《建規(guī)》規(guī)定民用建筑室內(nèi)消火栓的設(shè)計流量為5L/S—30L/S，室外消防水量為10L/S—30L/S,；廠房倉庫等設(shè)計流量為5L/S—40L/S,；室外消防水量為10L/S—45L/S。設(shè)計消防歷時,，甲,、乙、丙類倉庫為3h,，一類高層建筑為3h,，其它為2h。
　　NFPA14規(guī)定Ⅰ級、Ⅲ級消火栓系統(tǒng)水力zui不利消火栓立管的zui小流量為31.55/s,，附加立管的zui小流量應為每一根15.76L/S,，但總流量不應超過78.85L/S。Ⅱ級消火栓系統(tǒng)水力zui不利消火栓立管的zui小流量為6.32L/S,，不需附加流量,。Ⅰ級、Ⅱ級,、Ⅲ級消火栓系統(tǒng)的設(shè)計消防歷時均為0.5h,。當設(shè)有自動噴水系統(tǒng)時消火栓流量可減少。NFPA14規(guī)定對于與自動噴水聯(lián)合的消火栓系統(tǒng),，輕危險等級,、中危險等級和嚴重危險等級的室內(nèi)消火栓給水量有3個等級即0L/S、3.15/S,、和6.3L/S,；當自動噴水與室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)聯(lián)合時，室內(nèi)外消火栓給水量輕危險等級為6.31L/S,、中危險等級為15.77L/S和嚴重危險等級為31.54L/S,。由此美國設(shè)有自動噴水系統(tǒng)的建筑物室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的設(shè)計水量大為減少。
　　所以我們可借鑒美國的經(jīng)驗,，對設(shè)有自動噴水的建筑物可適當減少消火栓給水系統(tǒng)的給水量,。

2、消防給水系統(tǒng)穩(wěn)壓泵
　　消防給水系統(tǒng)穩(wěn)壓是系統(tǒng)平時維持壓力的水泵,，對系統(tǒng)起著監(jiān)護作用和使系統(tǒng)具有自動控制的功能,。穩(wěn)壓泵的壓力可根據(jù)系統(tǒng)壓力而確定，一般穩(wěn)壓泵的壓力可根據(jù)系統(tǒng)壓力而確定,，一般穩(wěn)壓泵的壓力比主泵高0.1Mpa—0.2Mpa,，或者穩(wěn)壓泵壓力為主泵的1.1倍—1.2倍。但對于穩(wěn)壓泵流量的確定就有不同的說法,?！陡咭?guī)》第7.4.8條增壓設(shè)施應符合下列規(guī)定：對消火栓給水系統(tǒng)不應大于5L/S；對自動噴水系統(tǒng)不應大于1L/S,。美國NFPA20《StandandfortheInstallationofCentrifugalFirePumps》（1996Edition）規(guī)定穩(wěn)壓泵（PressureMaintenanPumps/JoceyPumps/Make—UpPumps）的流量不少于系統(tǒng)正常條件下的泄漏量,，壓力應能足夠維持系統(tǒng)所需的壓力。顯然我國規(guī)定了穩(wěn)壓泵的流量的上限,，而美國規(guī)定了穩(wěn)壓泵的下限,。我國的穩(wěn)壓泵的流量設(shè)置要求是能滿足1個消防單元的用水量，美國是系統(tǒng)的泄漏水量,。
　　自動噴水系統(tǒng)管道的泄漏水量按國家《采暖與衛(wèi)生工程施工及驗收規(guī)范》第3.15條規(guī)定：水壓試驗時,，10min內(nèi)壓力降不大于0.05Mpa,。然后將試驗壓力降至工作壓力作外觀檢查，以不漏為合格,?！蹲詣訃娝疁缁鹣到y(tǒng)施工及驗收規(guī)范》第6.2.3條規(guī)定水壓試驗的測試點應設(shè)在系統(tǒng)管網(wǎng)的zui低點，對管網(wǎng)注水時,，應將管網(wǎng)的空氣排凈,，并應緩慢升壓，達到試驗壓力后,，穩(wěn)壓30min,，目測管網(wǎng)無泄漏、無變形,，且壓力降不大于0.05Mpa,。《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50268—97第10.2.13條規(guī)定：DN100的鋼管允許滲水量為0.28L（min•km）,，DN150的鋼管允許滲水量為0.3L（min•km）,。顯然若管道施工達到國家規(guī)范，系統(tǒng)管網(wǎng)的泄漏水量很少,。作者本人曾觀察過兩個已竣工的工程,，室內(nèi)管道的泄漏水主要在管道的接口處毛細作用滲漏水，以及一端與大氣接觸的試驗排水閥門和水泵出口止回閥的泄漏水量,。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(fā)。一端與大氣接觸的閥門漏水很易觀察,，及時關(guān)閉或更換閥門便不成問題,。水泵出口止回閥由于關(guān)不嚴而向水池中回水，這一現(xiàn)象不易觀察,，是系統(tǒng)管網(wǎng)泄漏水量的一大隱患,。例如一工程選用的穩(wěn)壓泵流量為1.33L/S,，穩(wěn)壓泵長時間運行亦達不到設(shè)定壓力,，經(jīng)檢查是水泵出口止回閥關(guān)不嚴而向水池中漏水，更換止回閥后,，穩(wěn)壓泵正常工作,，而且?guī)滋靻右淮巍＿@說明系統(tǒng)的泄漏量很少很少,，幾乎可以忽略不計,。
　　據(jù)調(diào)查國內(nèi)外穩(wěn)壓泵的流量多選為0.5L/S—2.0L/S之間，當系統(tǒng)無氣壓罐時停泵有水錘現(xiàn)象,。鑒于穩(wěn)壓泵對系統(tǒng)有著監(jiān)護和自動控制功能的要求,。我們建議穩(wěn)壓泵的流量為1.0L/S—2.0L/S，壓力為比主泵高0.1Mpa—2.0Mpa或者為主泵的1.1倍—1.2倍。穩(wěn)壓泵設(shè)有氣壓罐,，若不設(shè)氣壓罐,，應在穩(wěn)壓泵的控制器上作文章，使之在停泵時不至于因水錘作用而頻繁啟動,。

3,、消防泵
　　NFPA20對消防泵的性能規(guī)定如下：水泵出流量為選定工作點的流量的150%時，其揚程不小于選定的工作點的揚程的65%,，關(guān)閉水泵時的揚程不大于選定工作點揚程的140%,。其實際是規(guī)定了水泵的性能曲線是一條平滑的曲線,。我國規(guī)范對消防水泵沒有詳細的規(guī)定,，致使消防水泵的選用上有不少出入。建議設(shè)計人員在設(shè)計時參考NFPA20的規(guī)定,。
　　《高規(guī)》和《建規(guī)》對消防水泵的性能沒有測試要求,，NFPA20規(guī)定消防泵在出水管上設(shè)測量用流量計,。流量計應能測試水泵選定流量的175%，消防泵在出水管上應設(shè)直徑大于89mm的壓力表,，這樣水泵安裝后可全面測試水泵的性能,，以便得知是否能滿足設(shè)計要求。建議設(shè)計人員在設(shè)計中考慮這個問題,。