摘要本文根据国内及国外消防规范和工程实践经验就消火栓系统设计进行探讨，以便共同促进消防事业的发展，不当之处请批评指正。
关键词：高层建筑消火栓系统；室内消防给水系统；室外消火栓的；室内消火栓；信号阀；水泵接合器
一、室内消火栓给水系统的分类
室内消火栓给水系统是由消火栓管网、消火栓箱（内有消火栓、水带、水枪、自救卷盘）、水泵接合器、消防水池、消防水箱、增压设备等组成的固定式灭火系统。根据目前我国广泛使用的建筑消防登高器材的性能及消防车供水能力，对高、低层建筑的室内消防给水系统有不同的要求。9层及9层以下的住宅建筑（包括底层设置商业服务网点的住宅）和建筑高度不超过24m的其他民用建筑厂房、库房和单层公共建筑为低层建筑。对于10层及10层以上的建筑、建筑高度为24m以上的其他民用和工业建筑为高层建筑。高层建筑的高度超过了室外消防车的有效灭火高度，无法利用消防车直接扑救高层建筑上部的火灾，所以高层建筑发生火灾时，必须以“自救”为主。按室内消火栓给水系统的给水方式分有以下几种：
设水泵和水箱的室内消火栓给水系统；
仅设水箱的室内消火栓给水系统；
设消防水泵和水箱的室内消火栓给水系统；
区域集中的室内高压消火栓给水系统及室内临时高压消火栓给水系统；
分区给水的室内消火栓给水系统。
二、室内消火栓给水系统的设置（引自高层民用建筑设计防火规范GB50045—95，以下简称“高规”）
1、消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位。每根消防竖管的直径应按通过的流量经计算确定，但不应小于100mm。
2、以下情况，当设两根消防竖管有困难时，可设一根竖管，但必须采用双阀双出口型消火栓。
十八层及十八层以下的单元式住宅；
十八层及十八层以下、每层不超过8户、建筑面积不超过650m2的塔式住宅。
3、室内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段。阀门的布置，应保证检修管道时关闭停用的竖管不超过一根。当竖管超过4根时，可关闭不相邻的两根。裙房内消防给水管道的阀门布置可按现行的国家标准《建筑设计防火规范》的有关规定执行。阀门应有明显的启闭标志。
4、室内消火栓给水系统应设水泵接合器，并应符合下列规定：
水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定。每个水泵接合器的流量应按10～15L/s计算。
消防给水为竖向分区供水时，在消防车供水压力范围内的分区，应分别设置水泵接合器。
水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点，距室外消火栓或消防水池的距离宜为15～40m。
5、除无可燃物的设备层外，高层建筑和裙房的各层均应设室内消火栓，并应符合下列规定：
消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点，消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。
消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m；建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m。
消火栓的间距应由计算确定，且高层建筑不应大于30m，裙房不应大于50m。
消火栓栓口离地面高度宜为1.10m，栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面相垂直。
消火栓栓口的静水压力不应大于0.80MPa，当大于0.80MPa时，应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时，应采取减压措施。
消火栓应采用同一型号规格。消火栓的栓口直径应为65mm，水带长度不应超过25m，水枪喷嘴口径不应小于19mm。
6、采用高压给水系统时，可不设高位消防水箱。当采用临时高压给水系统时，应设高位消防水箱，并应符合下列规定：
高位消防水箱的消防储水量，一类公共建筑不应小于18m3；二类公共建筑和一类居住建筑不应小于12m3；二类居住建筑不应小于6m3。
高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建筑高度不超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa；当建筑高度超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。当高位消防水箱不能满足上述静压要求时，应设增压设施。
并联给水方式的分区消防水箱容量应与高位消防水箱相同。
消防用水与其它用水合用的水箱，应采取确保消防用水不作他用的技术措施。
消火栓布置密度要求《高规》7.4.2条要求：“消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时到达被保护范围内的任何部位。”（1）笔者认为上述说法不够严谨，因为现代大型建筑在同一层可能会有2个或2个以上的防火分区，分区间有时用防火卷帘或防火门分隔，容易产生跨分区保护的不合理现象，因此“高规”应强调在同层及同一防火分区内的消火栓布置满足上述要求，并强调这相邻的2个消火栓必须接自不同立管。如被保护范围内的部位受接自同一消防立管的2个消火栓保护，该立管检修时，被保护部位将会失去消火栓的保护，显然不符合规范或实际消防安全要求。（2）把“保证同层相邻两个消火栓的水枪”作为强制性条文要求明显偏高，如高层住宅顶两层的跃层部分、住宅楼底部小隔间2层商铺等通过内楼梯到达的上层。笔者认为：①通过内楼梯到达的上层面积不大时，只要下层的消火栓布置确保有2个消火栓的水枪保护上层的任何部位就能满足实际消防要求，在这种情况下即使上层有消火栓，由于离火场过近，上层失火时也不会去使用它；②上层的面积较大时，下层的消火栓布置不能确保有2个消火栓的水。
《高规》规定，在室内消火栓系统中，给水管道应用阀门分成若干独立段，并且阀门应有明显的启闭标志。这是为以便在检修管道时停止使用的消火栓竖管数量不少于一根。随着现代建筑的发展，建筑物内各种管道为美观要求应尽量隐蔽布置，因此，消火栓管道设在吊顶内、管井内，是普遍存在的，但这样就存在一个问题，即消火栓管道的控制阀门的开启状态得不到监控，给火灾时消火栓能否正常使用造成隐患。而避免这种情况出现的最可靠的办法就是将消火栓系统的控制阀均设成信号阀，并且阀门开启状态能在消防控制中心显示，以便于管理人员检验，虽然造价有所提高，但是，它对于整个消火栓系统的投资之比还是微乎其微，并且它可以使整个消火栓系统的安全性大大提高，这点投资还是值得的
三、消火栓给的设计流量及栓口压力
消火栓的静压要求是鉴于消火栓的质量所规定的。我国《室内消火栓》GB3445—82中规定室内消火栓工作压力为1.60Mpa，试验压力为2.40Mpa，远大于静压分区值0.80 Mpa，因而我国的系统分区值可适当提高。在美国系统分区有两个值确定，一是与我国相当的栓口静压不超过1.21Mpa；二是系统任何一点的压力在任何时间不能超过2.41Mpa，这是系统必须串联分区的要求。据调查，我国有不少的建筑高度在60m—70m，这样高度的建筑物加上地下室高度和屋顶水箱高度，其总高度往往大于80m，致使消火栓系统要分区，造成消火栓给水系统设备、管道增加，投资增加。适当提高此值或借鉴美国标准，可节省大量投资，并简化系统。 建议静压分区值1.0Mpa—1.2Mpa，系统串联分区值2.40Mpa。这样既可以 充分利用消火栓的承压力，又可以节省投资。
结论：
高层建筑的防火栓系统的设计，必须遵循“预防为主，防消结合”的消防工作方针，针对高层建筑发生火灾的特点，立足自防自救，采用可靠的防火措施，做到安全适用、技术先进、经济合理。
