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消火栓系统是将消防给水系统提供的水量经过加压，用于扑灭建筑物中与水接触不能引起燃烧、爆炸的火灾而设置的固定灭火设备。
消火栓系统分为室外消火栓系统和室内消火栓系统。两种系统有各自的消防范围，承担不同的消防任务，它们之间又有紧密的衔接性，需配合和协同工作。
消火栓系统通常由消防供水水源、供水设备、供水管网以及消火栓4部分组成。
消防供水水源主要是市政给水、消防水池和天然水源，应符合下列规定：
①市政给水、消防水池、天然水源等均可作为消防水源时，宜优先采用市政给水管网供水；
②雨水清水池、中水清水池、水景和游泳池宜作为备用消防水源，应有保证在任何情况下均能满足消防给水系统所需的水量和水质的技术措施。
①当市政给水管网连续供水时，消防给水系统可采用市政给水管网直接供水。
②市政两路消防供水应符合下列条件，当不符合时应视为一路消防供水：
a.市政给水厂应至少有两条输水干管向市政给水管网输水；
b.市政给水管网应为环状管网；
c.不同市政给水干管上应有不少于两条引入管向消防给水系统供水。
符合下列规定之一的，应设置消防水池：
①当生产、生活用水量达到最大时，市政给水管道、进水管网或引入管不能满足消防用水量时；
②当采用一路消防供水或只有一条引入管，且室外消火栓设计流量大于20 L/ s或建筑高度大于50m时；
③市政消防给水设计流量小于建筑的消防给水设计流量时。
消防水池的其他设计应满足《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974—2014）中的相关规定。
井水等地下水源可作为消防水源，江河湖海水库等天然水源可作为城乡市政消防和建筑室外消防永久性天然消防水源。两种天然水源作为室外消防水源时，均应采取防止冰凌、漂浮物、悬浮物等堵塞消防水泵的技术措施，并应采取确保安全取水的措施。
①当井水作为消防水源时，应设置探测水井水位的水位测试装置，水井不应少于两眼，且每眼井的深井泵均采用一级供电负荷时，可作为两路消防供水，其他情况可视为一路消防供水。
②当地表水作为室外消防水源时，应采取确保消防车、固定和移动消防水泵在枯水位取水的技术措施；当消防车取水时，最大吸水高度应不超过6.0m，并应设置消防车到达取水口的消防车道和消防车回车场或回车道。
消防管网是消防栓系统的重要组成部分，主要有进水管、水平干管、立管、支管等，一般布置成环状，并设置阀门。民用建筑的消防管网应与生活给水系统分开设置。
消防供水设备是建筑消防给水系统的重要组成部分，其主要任务是为建筑消防系统储存并提供足够的消防水量和水压，确保建筑消防给水系统供水安全、可靠。消防供水设施通常包括高位消防水箱、消防增压稳压设备、消防水泵接合器等。
消防水箱是指设置在地面标高以上的储存或传输消防水量的水箱，包括高位消防水箱和中间消防水箱。设置消防水箱，提供消防系统初期的用水量和水压，一是可以使消防给水管道充满水，节省消防水泵开启后水充满管道的时间，为扑灭火灾赢得时间；二是屋顶设置的增压、稳压系统和水箱能保证消防水枪的充实水柱，对于扑灭初期火灾具有决定性作用。
消防水箱储存水量应满足室内10min消防用水量，与其他用水共用时应有确保消防用水量不作他用的技术措施。水箱的安装高度应高于其所服务的水灭火设施，且最低有效水位应满足水灭火设施最不利点处的静水压力。
消防水箱可采用热浸镀锌钢板、钢筋混凝土、不锈钢板等建造。
消防增压稳压设备主要是消防水泵。消防水泵是担负消防供水任务的设备，应符合以下要求：
①消防水泵的性能应满足消防给水系统所需流量和压力的要求，应设置备用泵，且应采用自灌式吸水；
②一组消防水泵的吸水管不应少于两条，当其中一条损坏或检修时，其余吸水管应能通过全部消防给水设计流量；
③一组消防水泵应设置不少于两条的输水管与消防给水环状管网连接，当其中一条输水管检修时，其余输水管应能供应全部消防给水设计流量；
④消防水泵应保证火警后5min内开始工作，并在火场断电时能正常工作。
对于采用临时高压消防给水系统的高层或多层建筑物，当所设置消防水箱的设置高度满足不了系统最不利点灭火设备所需的水压要求时，应在建筑消防给水系统中设置消防增压稳压设备。消防增压稳压设备一般由稳压泵、气压罐、控制柜及附件组成，根据其在系统中的设置位置，消防增压稳压设备可分为上置式和下置式。上置式消防增压稳压设备的优点是配用的稳压泵扬程低，气压水罐底充气压力小，承压低；下置式消防增压稳压设备的优点是可以保证灭火设备所需水压，而且罐体的安装高度不受限制，可设置在建筑物的任何部位。
消防水泵接合器是连接消防车从室外消防水源抽水向室内消防给水系统加压供水的装置，一端由消防给水管网水平干管引出，另一端设于消防车易于接近的地方，是一种临时供水设施。消防水泵接合器由本体、弯管、闸阀、止回阀、泄水阀及安全阀等组成，分地上式（SQ）、地下式（SQX）、墙壁式（SQB）3种，如图3.1所示。地上式水泵接合器本身与接口高出地面，目标显著，使用方便；地下式水泵接合器安装在建筑物附近的专用井中，不占地方且不易遭到破坏，特别适用于寒冷地区；墙壁式水泵接合器安装在建筑物的外墙上，墙壁上只露出两个接口和装饰标牌，目标清晰、美观、使用方便。
图3.1 消防水泵接合器
下列场所的室内消火栓给水系统应设置消防水泵接合器：
①高层民用建筑；
②设有消防给水的住宅、超过5层的其他多层民用建筑；
③地下建筑和平战结合的人防工程；
④超过4层的厂房和库房，以及最高层楼板超过20m的厂房或库房。
另外，自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统、泡沫灭火系统和固定消防炮灭火系统等水灭火系统，均应设置消防水泵接合器。
除墙壁式外，消防水泵接合器应设置在距建筑物外墙5m外。消防水泵接合器四周15 ~40m范围内，应有供消防车取水的室外消火栓或消防水池。
消火栓是一种固定消防工具，主要作用是控制可燃物、隔绝助燃物、消除着火源。按安装位置不同，消火栓分为室外消火栓、室内消火栓两种。
室外消火栓是扑救火灾的重要消防设施之一，设置在建筑物外面，用于向消防车供水或直接连接水带，水枪出水灭火，是室外必备的消防设施。室外消火栓由本体、弯管、泄水阀等组成，分地上式（SS）、地下式（SX）、直埋式（ZS）3种，如图3.2所示。
图3.2 室外消火栓
室内消火栓是通过带有阀门的接口向火场供水的室内固定消防设施，通常安装在消火栓箱内。室内消火栓由消火栓、消防水带和水枪等组成，如图3.3所示。
图3.3 带消防软管卷盘的室内消火栓箱
1—消火栓箱；2—消防软管卷盘；3—消火栓；4—水枪；5—水带接口；6—水带；
7—挂架；8—消防水泵按钮及火灾报警按钮；9—SNA25消火栓；10—小口径开关水枪
①消火栓：一种带内扣接口的球形阀门，一端与消防立管相连，一端与水龙带相连。消火栓分为单出口和双出口两种。单出口消火栓有SN65、SN50两种规格，SN65有减压型、旋转型等；双出口只有SN65一种规格，有减压型、单阀双出口、双阀双出口等。
②消防水带：也称为水龙带，两端带有消防接口，可与消火栓、消防泵（车）配套，用于输送水或其他液体灭火剂。一般用麻丝或化纤材料制成，可以衬橡胶。与室内消火栓配套使用的消防水带口径有DN50、DN65两种，长度有15m、20m、25m、30m 4种。
③水枪：水枪为锥形的喷嘴，一般用铜、铝合金或塑料制成。常用的喷嘴口径有13mm、16mm、19mm 3种。13mm口径水枪只能配DN50水龙带，19mm口径水枪只能配DN65水龙带，16mm口径水枪可以配DN50和DN65水龙带。低层建筑一般采用13mm、16mm口径水枪，但必须经消防流量和充实水柱长度计算后确定；高层建筑一般采用19mm口径水枪。
④其他组成：室内消防栓除了消火栓、消防水带、水枪外，一般还有消防按钮、挂架、消防卷盘等。消防按钮主要用来发出报警信号及启动消防水泵，挂架主要用来悬挂消防水带。消防卷盘是由阀门、软管、卷盘、喷枪等组成的，能够在展开卷盘的过程中喷水灭火的设施，可以单独设置，通常与消火栓一起设置。
充实水柱是靠近水枪的一段密集不分散的射流。充实水柱长度是直流水枪灭火时的有效射程，是水枪射流中在26~38cm直径圆断面内、包含全部水量75%~ 90%的密实水柱长度。根据防火要求，从水枪射出的水流应具有射到着火点和足够冲击扑灭火焰的能力。火灾发生时，火场能见度低，要使水柱能喷到着火点，防止火焰的热辐射和着火物下落烧伤消防人员，消防员必须距着火点有一定的距离，因此要求水枪的充实水柱应有一定长度。
根据实验数据统计，当水枪充实水柱长度小于7m时，火场的辐射热使消防人员无法接近着火点，达到有效灭火的目的；当水枪的充实水柱长度大于15m时，因射流的反作用力使消防人员无法把握水枪灭火，水枪的充实水柱应经计算确定。
消火栓的保护半径是指某种规格的消火栓、水枪和一定长度的消防水带配套后，考虑消防人员使用该设备并有一定安全保护条件下，以消火栓为圆心，消火栓能充分发挥其作用的半径。消火栓的保护半径经计算确定，且高层工业建筑、高架库房甲乙类厂房的室内消火栓的间距不应超过30m；其他单层和多层建筑室内消火栓的间距不应超过50m。
当室内宽度较小，只有一排消火栓，且要求有一股水柱到达室内任何部位时，可按图3.4（a）布置；当室内只有一排消火栓，且要求有两股水柱同时到达室内任何部位时，可按图3.4（b）布置；当房间较宽，需要布置多排消火栓，且要求有一股水柱到达室内任何部位时，可按图3.4（c）布置；当室内需要布置多排消火栓，且要求有两股水柱到达室内任何部位时，可按图3.4（d）布置。
图3.4 室内消火栓保护半径
消火栓系统按消防水压，可分为低压消防给水系统、高压消防给水系统、临时高压消防给水系统；按用途，可分为合用的消防系统、独立的消防系统；按建筑物高度，可分为低层建筑给水消火栓系统、高层建筑消火栓给水系统。
低层建筑消火栓给水系统的灭火能力较小，只能起到防止火灾蔓延扩大或熄灭小火的作用。一般设于9层及9层以下的住宅建筑和高度在24m以下的其他建筑物内。
低层建筑消火栓系统主要采用低压制给水系统。
10层及10层以上的住宅建筑物及建筑高度超过24m的其他民用建筑，称为高层建筑。受消防车供水压力的限制，消防车不能扑救高层建筑火灾，原则上应采用建筑消防给水管网供水、自救扑灭建筑火灾。高层建筑消火栓给水系统多采用高压制给水系统和临时高压制给水系统，必须独立设置，不得与生活、生产合用，也要与自动喷水灭火系统管网分开设置。
①室外消火栓应沿道路设置，道路宽度超过60m时，宜在道路两边设置消火栓，并宜靠近十字路口；寒冷地区采用地下式，非寒冷地区宜采用地上式，地上式有条件的可采用防撞型，当采用地下式消火栓时应有明显标志。
②室外地上式消火栓应有一个直径为150mm或100mm和两个直径为65mm的栓口；室外地下式消火栓应有直径为100mm和65mm的栓口各一个，并有明显的标志。
③室外消火栓的保护半径不应超过150m，间距不应超过120m。
④室外消火栓距路边不应超过2m，距房屋外墙不宜小于5m。
⑤当建筑物在市政消火栓保护半径150m以内，且消防用水量不超过15 L/ s时，可不设室外消火栓。
⑥室外消火栓应沿高层建筑周围均匀布置，并不宜集中在建筑物一侧。
⑦人防工程室外消火栓距人防工程入口不宜小于5m。
⑧停车场的室外消火栓宜沿停车场周边设置，且距离最近一排汽车不宜小于7m，距加油站或车库不宜小于15m。
⑨室外消火栓应设置在便于消防车使用的地点。
①设有消防给水的建筑物，其各层（无可燃物的设备层除外）均应设置消火栓。
②室内消火栓的布置，应保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位。
③消防电梯前室应设室内消火栓。
④室内消火栓应设在明显易于取用的地点，栓口离地面高度为1.1m，其出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面呈90°。
⑤冷库的室内消火栓应设在常温穿堂内或楼梯间内。
⑥设有室内消火栓的建筑，如为平屋顶时，宜在平屋顶上设置试验和检查用的消火栓。
⑦同一建筑物内应采用统一规格的消火栓、水枪和消防水带，以方便使用。每条水带的长度不应大于25m。
⑧高位消防水箱静压不能满足最不利点消火栓水压要求的其他建筑，应在每个室内消火栓处设置直接启动消防水泵的按钮或报警信号装置，并应有保护设施。
⑨室内消火栓栓口的静水压力应不超过80m水柱，如超过80m水柱，应采用分区给水系统；消火栓栓口处的出水压力超过50m水柱时，应有减压设施。
①室外消防给水管网应布置成环状，以增加供水的可靠性，在建设初期或室外消防水量不超过15 L/ s时，可布置成枝状，但高层建筑室外消防给水管道应布置成环状。
②向环状管网输水的进水管（即市政管网向小区环网的进水管）不少于两条，当其中一条故障时，其余输水管仍能保证供应生产、生活、消防用水量。
③环状管网上应设消防分隔阀门，阀门应设在管道的三通、四通处，三通处设2个，四通处设3个，皆设在下游侧。当两阀门之间消火栓的数量超过5个时，在管网上应增设阀门。
④室外消防给水管道的最小直径不应小于100mm。
⑤当室外消防用水量大于15 L/ s，室内消火栓个数多于10个时，室内消防给水管道应布置成环状，进水管应布置两条。
⑥室内消防给水管道应该用阀门分成若干独立段，如某段损坏时，对于单层厂房（仓库）和公共建筑，检修时停止使用的消火栓不应超过5个；对于多层民用建筑和其他厂房（仓库），室内消防给水管道上阀门的设置应保证检修管道时关闭竖管不超过1根，但设置的竖管超过3条时，可关闭不相邻的两条。
室外给水管网直接供水方式分为两种：一种是消防管道与生活（或生产）管网共用系统（图3.5）；另一种是独立消防管道系统（图3.6）。室外给水管网直接供水方式适用于室外给水管网提供的水量和水压，在任何时候均能满足室内消火栓给水系统所需的水量、水压要求。
图3.5 直接供水消防-生活共用方式
图3.6 室外给水管网直接供水方式
单设水箱的消火栓给水方式（图3.7）由室外给水管网向水箱供水，箱内储存10min消防用水量。火灾初期，由水箱向消火栓给水系统供水；火灾延续，可由室外消防车通过消防水泵接合器向消火栓给水系统加压供水。这种方式适用于外网水压变化较大的情况，即用水量小时，外网能够向高位水箱供水；用水量大时，外网不能满足建筑消火栓系统的水量、水压要求。
图3.7 单设水箱的消火栓供水方式
当室外给水管网的水压不能满足室内消火栓给水系统的水压要求时，高位水箱由生活水泵补水，储存10min的消防用水量，供火灾初期灭火，火灾后期由消防水泵加压供水灭火，如图3.8所示。
图3.8 设有消防水泵和高位水箱的消火栓供水方式
当建筑高度超过50m或消火栓处的静水压力超过0.8MPa时，应采用分区供水系统（图3.9）。这种方式适用于外网仅能满足建筑物低区建筑消火栓给水的水量、水压要求，不满足高区灭火的水量、水压要求。高区火灾初起时，由水箱向高区消火栓给水系统供水，当水泵启动后，由水泵向高区消火栓给水系统供水；低区灭火时，水量、水压由外网保证。
图3.9 分区供水的室内消火栓给水方式
消火栓系统安装工艺流程：安装准备→干管安装→立管安装→消防分层干支管安装→消火栓及支管安装→管道试压、冲洗→消火栓配件安装→系统调试。
①认真熟悉图纸，根据施工方案、技术、安全交底的具体措施，选用材料、测量尺寸、绘制草图、预制加工。
②根据现场情况对施工图进行复核，核对各管道的坐标、标高是否有交叉或排列位置不当的现象。
③检查预埋件和预留洞是否准确。
④检查管道、管件、阀门、设备及组件是否符合设计和质量标准的要求。
⑤安排合理的施工顺序，避免工种交叉作业干扰，影响施工。
消火栓系统干管安装应根据设计要求使用管材，按压力要求选用碳素钢管或无缝钢管。DN100以下采用丝扣连接，DN100及以上采用沟槽或法兰连接。
①管道在焊接前应清除接口处的浮锈、污垢及油脂。
②管道对口焊缝上不得开口焊接支管，焊口不得安装在支架位置上。
③管道穿墙处不得有接口（丝接或焊接），管道穿过伸缩缝处应有防冻措施。
①立管暗装在竖井内时，在管井内预埋铁件上安装卡件固定，立管底部的支吊架要牢固，防止立管下坠。
②立管明装时，每层楼板要预留孔洞，立管可随结构穿入，以减少立管接口。
①需要加工镀锌的管道在其他管道未安装前试压、拆除、镀锌后，进行二次安装。
②走廊吊顶内的管道安装于通风道的位置要协调好。
①消火栓箱体要符合设计要求（其材质有木、铁和铝合金等）。消火栓箱安装有两种形式：一种是暗装，即箱体埋入墙中，立、支管均暗藏在竖井或吊顶中；另一种是明装，即箱体立于地面或挂在墙上，立、支管为明管敷设。
暗装消火栓箱体，首先根据箱体尺寸及设计安装位置，检查预留孔洞的位置及尺寸；然后将箱体固定在预留孔洞内，用水平尺找平、找正（使箱体外表面与装饰完的墙面相平），箱体下部用砖填实，其他与墙相接，各面用水泥砂浆填实。
明装消火栓箱体有挂式和立式两种。挂式消火栓箱安装根据箱体结构，确定消火栓在箱体中的安装位置，确定出箱体的安全高度及位置，并在墙上画出标志线，将消火栓箱用膨胀螺栓固定在墙上。
消火栓箱体安装在轻质隔墙上时，应有加固措施。
②消火栓支管要以栓阀的坐标、标高定位甩口，核定后再稳固消火栓箱，箱体找正稳固后再把栓阀安装好；栓阀侧装在箱内时应在箱门开启的一侧，箱门开启应灵活。
③消火栓阀有单出口和双出口双控等。为减少局部水头损失，便于在紧急情况下操作，其出水方向宜向下或与消火栓箱呈90°且栓口朝外。阀门中心距地面1.1m，允许偏差20mm，阀门距箱侧面140mm，距箱后内表面100mm，允许偏差5mm。
系统安装完后，应按设计要求对管网进行强度、严密性试验，以验证其工程质量。管网的强度、严密性试验一般采用水压进行试验。水压试验的测试点应设在系统管网的最低点，注水时应注意管内的空气排净，并缓慢升压。水压达到试验压力后，稳压10min，管网不渗不漏，压力降不大于0.02MPa为合格。严密性试验在水压强度试验和管网冲洗合格后进行，试验压力为工作压力，稳压24 h，不渗不漏为合格。在主管道上起切断作用的主控阀门，必须逐个做强度和严密性试验，其试验压力为阀门出厂规定的压力值。
消火栓在安装后应分段进行冲洗。冲洗的顺序应按干、立管、支管进行。消火栓系统水冲洗流速应不小于3m/s，不得用海水或含有腐蚀性化学物质的溶液对系统进行冲洗。冲洗时，应对系统内的仪表采取保护措施，并将报警设备、流量减压孔板、过滤装置等暂时拆下，待冲洗工作结束后重新装好。冲洗直到进、出水色泽一致为合格，管道冲洗合格后，除规定的检查及恢复工作外，不得再进行影响管内清洁的其他作业。
消火栓配件安装应在交工前进行。消防水带应折好放在挂架上或卷实、盘紧放在箱内。消防水枪要竖放在箱体内侧，自救式水枪和软管应放在挂卡上或放在箱底部。消防水带与水枪、快速接头的连接，一般用14号铅丝绑扎两道，每道不少于两圈；使用卡箍时，在里侧加一道铅丝。设有电控按钮时，应注意与电气专业配合施工。
系统调试内容主要包括水源测试、消防水泵性能试验、屋顶消火栓试验。
①水源测试要检查室外水源管道的压力和流量是否符合设计要求；核实屋顶水箱容积是否符合规范规定；核实消防水池是否符合规范规定；核实消防水泵接合器的数量和供水是否满足系统灭火的要求，并用消防车进行供水试验。
②消防水泵性能试验分别以自动或手动方式启动消防泵，消防水泵应在5min内投入正常运行，达到设计流量和压力，其压力表指针应稳定；运转中无异常声响和振动，各密封部位不得有泄漏现象，各滚动轴承温度应不高于75℃，滑动轴承温度应不高于70℃。备用电源切换供电，消防水泵应在1.5min内投入正常运行，消防泵的上述多项性能应无变化。
③屋顶消火栓试验，先利用屋顶水箱及消防稳压泵向系统充水，检查系统和阀门是否有渗漏现象，检查屋顶试验消火栓水压及低层消火栓口压力是否符合设计要求；然后连接好屋顶试验消火栓消防水带及水枪，打开屋顶试验消火栓，启动消火栓泵并用消防车通过水泵接合器向系统加压，检测此时消火栓水枪充实水柱是否符合设计要求。