1. 知识源头

火灾时，需要足够的水输送到建筑内进行灭火，然而建筑内部本身不能存放大量的水，而且也缺乏将水输送到内部各处的设施，因而需要有特定的系统，来保证着火时，有足量、足压的水，能够到达火灾现场。建筑消火栓给水系统就是为了解决这一问题，其把室外给水系统提供的水量，经过加压（外部压力不满足要求时），输送到用于扑灭建筑物内的火灾而设置的固定灭火设备，是建筑物中最基本的灭火设施。

何时使用消火栓？

下列建筑物应设置消火栓给水系统并设置DN65的室内消火栓：

1. 建筑占地面积大于300m2的厂房（仓库）
2. 体积大于5000m3的车站、码头、机场的候车（船、机）楼、展览建筑、商店、旅馆建筑、病房楼、门诊楼、图书馆建筑等
3. 特等、甲等剧场，超过800个座位的其他等级的剧院和电影院等、超过1200个座位的礼堂、体育馆等
4. 超过5层或体积超过10000m3的办公楼、教学楼、非住宅类居住建筑等其他民用建筑物
5. 超过七层的住宅应设置室内消火栓系统，当确有困难时，可只设置干式消防竖管和不带消火栓箱的DN65的室内消火栓，消防竖管的管径不应小于ND65

国家级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑，宜设置室内消火栓。
设置有室内消火栓的人员密集的公共建筑宜设置消防软盘卷盘，建筑面积大于200m2的商业服务网点应设置消防软盘卷盘或轻便消防水嘴。
下列建筑物可不设消防栓给水系统：

1. 耐火等级为一、二级且可燃物较少的丁戊类厂房（仓房），耐火等级为三、四级且建筑体积小于3000m3的丁类厂房和建筑体积小于等于5000m3的戊类厂房（仓房）、粮食仓库、金库
2. 存有与水接触能引起燃烧爆炸的物品的建筑物和室内没有生产、生活给水管道，室外消防用水取自储水池且建筑体积小于5000m3的其他建筑物。
   《建筑设计防火规范》GB50016-2006

2. 核心话语体系与最小模型

2.1. 核心话语体系：消火栓给水系统的组成

消防管道、消防水池、高位水箱、增压水泵、消火栓设备（水枪、水带、消火栓）、水泵接合器

充实水柱

2.2. 最小模型

消火栓给水系统的组成

消火栓给水系统的组成

消火栓给水系统的组成

推演：

1. 水从哪里来？

消防栓系统内的水来源有三：市政管网、高位水箱\水池、自然水源。

• 当市政管网的压力达到0.3MPa，最高层的消防栓水压达到20-22mH2O(0.2MPa)，就可以直接接市政管网。当发生火灾，消防车到达后，将水泵接合器-车上的高压泵-室外消火栓三者相连，将市政管网的水送到室内消火栓系统。
• 水箱的水来自生活生产管网，高位水箱仅作前10分钟灭火使用。现在的建筑度将生活与消防水箱分开。
• 水池的水来自市政管网，当设置了地下水池后，一定需要泵。因为水池里面的水是没有压力的。
• 当有自然水源的时候，水池的大小可以减小。

2. 如何维持水？

当未发生火灾的时候，消防栓系统管道内是有水的，而且是有一定压力的。消防栓内要保持10米充实水柱的压力，折合20-22mH2O。为了保证此压力，要根据当地管网压力等情况，采用不同的方式维持压力。
若为常高压系统，如E-Shang Xi'an case,市政管网压力有0.4MPa,直接可以依靠市政管网的压力维持整个系统的压力需求。通常，常高压系统需要的压力为20-22mH2O（保证10米充实水柱）

由室外给水官网直接供水的消防给水方式

若为临时高压系统，即市政管网的压力不足以满足系统需求，有三种解决方案：
一、在顶部设置高位水箱（最大为36m3），它可以保证管道内的压力，并且保证火灾初期10分钟内消火栓与喷淋系统有足够的水量，当水箱最低点离消火栓最不利点的距离小于7米时，要设增压泵。之后消防的水还是依靠水泵接合器进来的市政水。

水箱里面的水可能是由增压泵打上来的。注：下图的单向阀/逆止阀应该是设置在横管上而非立管上。

设水箱的消火栓给水方式

二、在地上或地下设水池，在屋顶设高位水箱
消防初期的10分钟，依靠水箱，之后依靠水泵

设水泵、水箱的消火栓给水方式

注：水箱的水是从生活管道中接进来的。 单向阀和阀门是在横管

二、在底部增设气压泵
当顶部不设高位水箱时，需要在泵房加设气压泵，来维持管道内部压力。
泵通常为一用一备，泵房需防水，若设置在地下，需要有防洪措施（如出入口上方设置雨棚、出入口楼梯间围堰高度足够、排水泵一用一备……）

3. 水往哪里去？

发生火灾初起，由水箱供水灭火；
消防水泵启动后，由消防水泵供水灭火；
当救火车来时，接室外消火栓系统供水。

4. 模型内需要记忆的信息和数据

• 从水箱出来，先到阀门，再到逆止阀（防止倒流）
• 水箱最大为36m3
• 从水箱出来的水管，消火栓出水管管径一般为DN100，喷淋出水管管径一般为80DN
• 从市政管网接到消防栓系统的管径，至少为DN100,常为DN150
• 水池体积超过1000m3时要分开设立
• 消火栓静止时所需水压约为20-22mH20,折合10米充实水柱
• 水泵须一用一备
• 水泵接合器流量为10-15l/s
• 增压泵流量，即从水箱内出来的水的流量Q≥5l/s（因为单个消火栓的流量为5l/s，若增压泵用于喷淋系统，则Q≥1l/s），增压泵扬程为16-22m
• 消防卷盘的流量不计入总消防流量
• 设计中，室内消火栓水枪的充实水柱不应小于10m（折合水压力20-22mH2O）
• 消火栓口径应为65mm,水枪口径应为19mm,保护半径不应超过25mm。
• 同层相邻室内消火栓的间距不应大于50m,但高层汽车库和地下车库的室内消火栓间距不应大于30m.
• 高层建筑的主楼不应该超过30m,裙房间距不超过50m。

小结

1. 消防栓系统内的水是从市政管网、水池、水箱或天然水源来，从室内消火栓中出来，进行灭火。
2. 市政管网的压力（0.3MPa）、消防栓高度、和充实水柱的要求，决定了是否采用采用水泵、水池、高位水箱
3. 管道内部的压力（20-22mH2O）决定了采用高位水箱还是气压罐。