第二节 低层建筑室内消火栓给水系统
85.低层建筑室内消火栓给水系统由哪几部分组成？
建筑高度不超过9层的住宅以及高度小于24m的民用建筑物内设置的室内消火栓给水系统，称为低层建筑室内消火栓给水系统。
低层建筑室内消火栓给水系统通常是由消防给水水源（市政给水管网、天然水源、消防水池等）、消防供水设备（消防水箱、消防水泵、水泵接合器）、室内消防给水管网（进水管、水平干管、消防竖管等）以及室内消火栓（水枪、水带、消火栓、消火栓箱等）四部分组成，如图2-1所示。
图 2-1 低层建筑室内消火栓给水系统组成示意图
低层建筑发生火灾，利用消防车从室外消防水源抽水，接出水带和水枪，就能直接有效地扑救建筑物内的任何火灾。因而低层建筑室内消火栓给水系统是供扑救建筑物内的初期火灾使用的，这种系统的特点是消防用水量少、水压低。
86.室内消火栓设备主要由哪几部分组成？
室内消火栓设备是由消火栓、水带、水枪置于有玻璃门的消火栓箱内组成，如图2-2所示。
图 2-2 消火栓箱安装图
①水枪一般采用直流式，喷嘴口径有13mm、16mm、19mm。喷嘴口径13mm水枪配50mm水带，16mm水枪可配50mm或65mm水带，19mm水枪配65mm水带。一般低层建筑室内消火栓给水系统可选用13mm或16mm喷嘴口径水枪，但必须根据消防流量和充实水柱长度经计算后确定。高层建筑室内消火栓给水系统，水枪喷嘴口径不应小于19mm。
②水带有麻质、化纤之分，口径一般为直径50mm和65mm。水带长度有15m、20m、25m或30m四种。长度根据水力计算后选定。高层建筑水带长度不应大于25m。
③消火栓有单出口和双出口之分，均为内扣式接口的球形阀式龙头。单出口消火枪直径有50mm和65mm两种，双出口消火栓直径为65mm。每支水枪最小流量≥2.5L/s时可选直径50mm消火栓；最小流量≥5L/s时宜选用65mm的消火栓。高层建筑室内消火栓口径应选65mm。
87.室内消防水喉设备的设置条件和技术性能分别是什么？
旅馆服务人员、旅客和工作人员为自救扑灭初期火灾并减少灭火过程造成水渍损失可使用消防水喉设备。
消防水喉设备按其设置条件有自救式小口径消火栓和消防软管卷盘两类，如图2-3所示。前者适用于有空调系统的旅馆和办公楼，后者适用于超过1500座位的大型剧院、会堂闷顶内装设。其技术性能分别如表2-1、表2-2所示。
图 2-3 消防水喉设备
1—小口径消火栓；2—卷盘；3—小口径直流开关水枪；4—ϕ65输水衬胶水带；5—大口径直流水枪；6—控制按钮
表 2-1 自救式小口径消火栓设备技术性能
表 2-2 消防软管卷盘技术性能
88.低层建筑室内消火栓给水方式有哪些？
根据建筑物的高度、室外消防给水管网所提供的水压和水量以及室内消防对水压、水量等的要求，其系统常见的有三种类型。
（1）无加压消防水泵、无水箱的室内消火栓给水系统
室外为常高压消防给水系统，或室外给水管网的水压、水量任何时刻均能满足室内最不利点消火栓处的设计水压和水量时，可采用无加压消防水泵、无水箱的室内消火栓给水系统，如图2-4所示。
图 2-4 直接供水的消防-生活共用给水方式
1—室外给水管网；2—室内管网；3—消火栓及立管；4—给水立管及支管
（2）设有消防水箱的室内消火栓给水系统
在水压变化较大的城镇或居住区，室外给水管网的水压在昼夜内间断性满足室内消防、生活和生产用水要求，如白天用水高峰时管网水压不能满足要求，而在夜间或其他时间内，管网供水均能满足室内消防、生活和生产用水要求，常设消防水箱储存10min的消防用水量，同时调节生活、生产用水量，如图2-5所示。
图 2-5 设水箱的消火栓给水系统
1—室内消火栓；2—消防竖管；3—干管；4—引入管；5—水表；6—止回阀；7—旁通管及阀门；8—水箱
（3）设有消防水泵和水箱的室内消火栓给水系统
室外给水管网的水压、水量，不能满足室内消火栓给水系统所需水压、水量，为了保证初期使用消火栓灭火时有足够的消防水量，而设置水箱储备10min室内消防用水量。水箱补水采用生活用水泵，为了防止消防使消防泵出水进入水箱，在水箱进入消防管网的出水管上应设置单向阀。经常不能满足室内消火栓给水系统最不利点消火栓灭火设备处的水量和水压时，采用这种系统。
89.室内消火栓的布置要求有哪些？
①高层和低层建筑，室内设有消火栓给水系统，其各层（不包括无可燃物的设备层）均应设置消火栓。并且一般应保证同层相邻两个消火栓射出的充实水柱能同时到达室内任何部位。但对于建筑高度≤24m，且体积≤5000m3的库房可采用一支水枪的充实水柱射到室内任何部位。布置间距由图2-6确定。
图2-6 消火栓布置间距
②室内消火栓口距地面安装高度为1.1m。栓口出口方向宜向下或与墙面垂直，便于操作，而且水头损失较小，屋顶应设检查用消火栓。
③建筑物设有消防电梯时，则在其前室应设室内消火栓。
④同一建筑内应采用同一规格的消火栓、水带和水枪。消火栓口出水压力超过5×105Pa时，应设减压孔板或减压阀减压。为保证灭火用水，每个消火栓处应设置直接启动水泵按钮。
⑤消防水喉应设在专用消防主管上，不得在消火栓立管上接出。旅馆、办公楼应设在走道内，保证有一股射流到达室内任何地点。剧院、会堂闷顶内如设消防水喉，一般应设在马道入口处，以利使用。
90.室内消防水泵的设置要求有哪些？
①一组消防水泵的吸水管不应少于两条，当其中一条损坏时，其余的吸水管仍能通过全部用水量。高压和临时高压消防给水系统中的每台消防泵应有独立的吸水管。消防水泵宜采用自灌式引水。
②消防水泵房应有不少于两条出水管直接与环状管相连接。当其中一条损坏时，其余的出水管仍能通过全部用水量。在出水管上宜设检查用的压力表和试水用的放水阀门。
③除室外消防用水量不超过25L/s的工厂、仓库及7～9层的单元式住宅外，固定消防水泵应设有备用泵，其工作能力不应小于一台主要泵。
④消防水泵应保证在火警5min内开始工作，并在火场断电时仍能正常运转。设有备用泵的消防泵站，应设备用动力，若用双电源或双回路供电有困难时，可采用内燃机作动力。消防水泵与动力机械宜直接相连。
⑤消防水泵房应有与本单位消防队直接联络的通讯设备。
91.室内消防水箱的设置要求有哪些？
①室内消防水箱的设置，应根据室外管网的水压和水量及室内用水要求确定。
②设有常高压和临时高压给水系统的建筑物，可以不设消防水箱。
③设置临时高压给水系统的建筑物，如设有消防水箱或气压水箱、水塔，应符合下列要求：
a.应在建筑物顶部（最高部位）设置重力自流水箱；
b.室内消防水箱容积（气压水罐、水塔，以及各分区的消防水箱）应贮存10min的消防用水量（即扑救初期火灾的用水量）。
④消防用水与其他用水合用一个水箱，应有消防用水不作它用的技术措施，以保证消防用水安全。
⑤由固定消防水泵供给的消防用水，不应进入消防水箱，以维持管网内的消防水压，可在与水箱相连的消防用水管道上设置单向阀。发生火灾后，消防水箱的补水应由生产或生活给水管道供应，严禁消防水箱采用消防泵补水，以防火灾时消防用水进入水箱。
⑥室内消防水箱的设置高度，原则上应满足室内最不利点灭火设备所需水量和水压，如果有困难时，也可设置气压给水装置。
92.室内消防给水系统的加压方式有哪些？其各自的特点是什么？
国内城市中给水管网的给水压力一般在0.18～0.22MPa之间，对于绝大多数的建筑来说均需二次加压才能满足消防给水压力。室内消防给水系统常用的加压方式主要有以下几种。
（1）提高室外管网的供水压力
在室外给水管网的适当位置设置加压泵站。由于旧管网的改造、运行和能源费用的增加及浪费等各方面的问题，目前这种方式的实施还有一定的困难。
（2）水泵加压方式
对于城市中高层及大型建筑分布较为分散的地段，采用在建筑物内自身设置独立加压设备更为经济。对生活、生产用水，为了避免使外管网水压下降，不允许用水泵直接取水加压，必须采用断流取水，而用于消防给水时则允许直接从外网取水，加压后送入室内消防给水系统。这种加压方式，为了维持消火栓的最低水压要求，会使消防加压水泵常年处于运行状态，造成水泵的磨损和能源的浪费，并增大维修费用。
（3）高位水箱、消防水泵加压给水方式
因为设置了高位水箱，这种供水方式比水泵加压方式更为安全可靠。这种给水方式的不足之处是，在该系统上所连接的各层消火栓内的水压，平时是靠屋顶高位水箱的静水压力维持的，越接近高位水箱的楼层，静水压力越小，当不足15mH2O（147.1kPa）的静水压力时，该层的消火栓水枪就不能保证10m充实水柱的要求。此时，一旦失火，必须启动消防水泵后，才能形成高压供水，其瞬间可造成一定的损失。而为了保证顶层的消火栓水枪充实水柱要求，必须把水箱架设到很高的位置，这在实际上很难达到。因此，这种供水方式可以作为一种临时高压消防给水方式。
（4）高位水箱、消防水泵、稳压装置加压给水方式
这种加压方式是在第三种加压方式上增加了一套稳压装置。这样，平时消防系统的水压是靠稳压装置维持，可避免因消防系统意外失水或管道渗漏而必须启动消防主泵的弊病，同时还可保证顶层消火栓水枪处的充实水柱要求。
（5）自动气压消防给水方式
该方式采用自动气压罐来维持消防用水水压要求，省去高位水箱，气压罐设备可放置在设备层内。该方式常被广泛用于高层和多层的消防系统内。
93.什么情况下必须设置消防水池？
我国现行的《建筑设计防火规范》（GB 50016—2006）和《高层民用建筑设计防火规范》（GB 50045—95）中规定，具有下列情况之一者应设消防水池。
①市政给水管道的进水管不能保证消防流量要求，或天然水源因为水位太低、水量太少等因素，不能保证消防用水量要求。
②市政给水管道为枝状或只有一条进水管，且室内消防用水量超过25L/s。
94.消防水池的布置要点有哪些？
消防水池的容量应满足在火灾连续时间内消防用水总量的要求。当消防水池有两条下水管，在火灾情况下能连续供水时，消防水池的容量可以减去火灾延续时间内补充的水量。消防水池的最小容量不宜小于36m3，补水时间不宜超过48h，但缺水地区或独立的石油库区可延长到96h。消防水池容积超过1000m3时，应分成两个池子，两个池子之间用连通管相连。其布置方式如图2-7所示。
图 2-7 消防水池的布置方式
供消防车取水的消防水池应设置取水口，取水口与建筑物（水泵房除外）的距离不小于15m，与甲、乙、丙类液体储罐的距离不宜小于60m。其吸水高度不超过6m，保护半径不应大于150m。
为防止生活、生产水质污染，消防水池一般与生活、生产、工艺用水储水池分开设置。当消防用水与其他用水共用水池时，应有确保消防用水不被动用的技术措施。在寒冷地区的室外消防水池应有防冻措施，比如消防水池上设置盖板，盖板上需覆土保温。
95.生活、消防共用水箱的安装及接管的具体要求是什么？
对于高位消防水箱的容积应满足《建筑设计防火规范》（GB 50016—2006）储存10min以上的用水量规定。
一般在高层建筑内常见的是消防、生活共用水箱。共用水箱的上部分为生活用水容积，生活用水的出水口应接在水箱的消防出水量水位线以上，如图2-8所示，并设有逆止阀；消防用水的出水口接在水箱的下部，设逆止阀，以保证消防用水的安全性。为了保证用水的新鲜度，可将生活给水管的吸水管接至水箱下部，在生活用水的水位线处钻一直径10mm的孔。当生活用水水位降至钻孔处时，受大气压力的作用不能供水。水箱的消防和生活用水的水位是靠水箱上设置的液压控制装置保持的，当水位降至近小孔处即控制装置接通信号启动补水泵补水。
图 2-8 消防、生活共用水箱接管示意图
1—消防、生活共用水箱；2—液压水位控制阀；3—进水管；4—消防水出水管；5—生活水出水管
96.室内消防给水管道的布置应注意什么？
①室内消防给水管道是保证消防用水的主要设施之一，因此必须做到供水安全可靠。当室内消火栓超过10个且室内消防用水量大于15L/s时，室内消防给水管道至少应有两条进水管与室外环状管网连接，并应将室内管道连成环状或将进水管与室外管道连成环状。当环状管网的一条进水管发生事故时，其余的进水管应仍能供应全部用水量。
②高层建筑室内消防给水系统应设置成独立的环状管网，不仅水平管道呈环状，空间也要成环。环状管网的进水管和区域高压或临时高压给水系统的引入管不应少于两条，应保证一条发生事故时，另一条能保证消防用水的要求。
③消防竖管的布置，应保证同层相邻的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位置。每根竖管的直径，应根据设计水枪出流数，按最不利配水工况进行流量计算后再确定管径。
④超过六层的塔式（采用双出口消火栓者除外）和通廊式住宅、超过五层或体积超过10000m3的其他民用建筑、超过四层的厂房和库房，如室内消防竖管为两条或两条以上时，应至少每两根竖管相连组成环状管道，每条竖管直径应按最不利点消火栓出水来计算。
⑤为确保检修时消防水的流量与水压，室内消防给水管道应用阀门分成若干独立段，当某段损坏时，停止使用的消火栓在一层中不应超过5个。高层工业建筑室内消防给水管道上阀门的布置，应保证检修管道时关闭的竖管不超过一条，超过三条竖管时，可关闭两条。阀门应经常开启，并应有明显的启闭标志。
⑥生产、生活、消防用水公用的室内管道，当生活、生产用水达到最大秒流量时，应仍能供应全部消防用水量。
97.什么是水枪的充实水柱长度？如何确定水枪的充实水柱长度？
水枪的充实水柱是指靠近水枪出口的一段密集不分散的射流。从喷嘴出口起到含有射流总量90%的一段射流长度，称为水枪充实水柱长度，它为直流水枪灭火时的有效射程，如图2-9所示。
图 2-9 直流水枪的密集射流
为使消防水枪射出的水流能射击火源和防止火焰热辐射烤伤消防人员，充实水柱应具有一定长度，具体可按下式计算（如图2-10所示），并不小于表2-3的要求。
图 2-10 倾斜射流的Sk
表 2-3 各类建筑要求水枪充实水柱长度
式中，Sk为所需的水枪充实水柱长度，m；H1为室内最高着火点距室内地面的高度，m；H2为水枪喷嘴距地面的高度，m，一般取1m；α为射流的充实水柱与地面的夹角，一般取45°或60°。
则水枪充实水柱在平面上的投影长度Ls为：
Ls=Skcosα
98.灭火器在选择时应考虑的因素有哪些？
（1）灭火器配置场所的火灾种类
要按照配置场所的性质和可燃物种类，确定火灾类型，来选择合适的灭火器。如选择不当可能产生不利后果。例如，对碱金属（如钾、钠）的火灾，不应使用水型灭火器，原因是水和碱金属发生变化后，产生大量氢气并与空气混合，易引起爆炸。
（2）灭火成效
适用于扑救同一类火灾的不同类型灭火器的灭火剂用量及灭火速度和成效差异较大。如同一个4B标准油盘（0.8m2）火灾，要用7kg的二氧化碳灭火器（MT7）才能灭火，而且灭火速度较慢。如改用2kg干粉灭火器（MF2），灭火速度则较快。
（3）对保护物品的污损程度
为了保护贵重物质与设备避免受到不必要的污渍损失，在选择灭火器时，应充分考虑对被保护物品的污损程度。如电子计算机房内，可选用干粉灭火器或卤代烷灭火器。但要慎重考虑该配置场地内被保护对象是电子计算机等精度仪器、仪表设备，如采用了干粉灭火器灭火后，其所残留的粉状覆盖物，对仪器、仪表等设备有一定的腐蚀作用及粉尘的污染，同时也难以清除。如用卤代烷灭火器灭火，灭火后无任何残迹，对电气设备或其他物品无任何残迹、污损及腐蚀作用。
（4）设置点的环境温度
灭火器的喷射性能和安全性能，均受到灭火器设置点的环境温度的影响。如环境温度过低，灭火器的喷射性能明显下降，如环境温度过高，灭火器的内压增大，可能产生爆炸伤人的事故。
（5）对使用灭火器人员的要求
建筑物配置灭火器时，先要考虑操作人员的性别、年龄、动作灵活程度，来正确地选择灭火器。如钢铁厂男工多，体力较强，可选用较大规格的灭火器。纺织厂女工多，体力较弱，可选用小规格的灭火器。
99.哪些条件下可以不设消防备用泵？
消防备用泵的确定为了保证不间断地供应灭火用水量，消防水泵应按同时使用消防类型来设置备用泵，其备用泵的流量和扬程应不小于本消防系统内的最大一台工作泵的流量和扬程。而符合下列条件之一的可以不设备用消防水泵。
①室外消防用水量不超过25L/s的工厂、仓库。因为这类厂房、库房内可燃物少或者是容积不大的单幢厂房、库房，用水量也不大，一般可由本单位消防队或城市消防队制订供水计划解决，可不设备用消防水泵。
②鉴于7～9层单元式住宅，可采用枝状管网和一条进水管，故可不设备用消防水泵。
③耐火等级不低于二级的丁、戊类厂房和库房。
④高度不超过24m，且体积不超过5000m3的库房。