城市消防给水系统规划

11．5　城市消防给水系统规划

大部分城市火灾均可用水扑灭，保证消防用水是城市消防工作的重要内容。城市消防用水可由城市管网直接供给，也可设置专门的消防管道系统。在水量不足的地区，应设消防水池，或利用河湖沟渠的天然水。在河流水系较为发达的城市，应考虑沿河辟出一些空地与消防通道相连，作为消防车取水的场所。

11．5.1　消防供水系统类型

消防供水系统可分为以下四类。

(1)生活用水和消防用水合用的给水系统。

(2)生产用水和消防用水合用的给水系统。

(3)生产用水、生活用水和消防用水合用的给水系统。

(4)独立的消防供水系统。

我国各地城市给水系统常规做法是采用生产用水、生活用水和消防用水合用的给水系统。局部区域的高压(或临时高压)消防供水应设置独立的消防供水管道，应与生产、生活给水管道分开。

11．5.2　消防用水量预测

城市消防用水量，应根据城市人口规模按同一时间内的火灾次数和一次灭火用水量的乘积确定。当市政给水管网系统为分片(分区)独立的给水管网系统且未联网时，城市消防用水量应分片(分区)进行核定。同一时间内的火灾次数和一次灭火用水量应符合表11－4的规定。

表11－4　城市消防用水量

注:城市室外消防用水量应包括居住区、工厂、仓库(含堆场、储罐)和民用建筑的室外消火栓用水量。

消防总用水量应为灭火延续时间与消防用水量的乘积。由于日常发生火灾的时间往往不易准确掌握，为统计方便起见，一般从接到报警时起到消防队归队为止的一段时间，称为灭火延续时间。根据实践经验，灭火延续时间一般可按2h计算，甲、乙、丙类库房可按3h计算，易燃、可燃材料的露天、半露天堆场可按6h计算。

11．5.3　消防水源规划

城市给水系统是城市的主要消防水源，在城市自来水厂规划建设时，应保障城市消防用水的需要。

在城市市政给水管网消防供水不足时应综合利用城市人工水体或地下水(水流井、管井、大口井、渗渠等)、天然水源(江、河、湖泊、水池、水塘、水渠等)、消防水池以及再生水等补充消防水源。但应确保消防用水的可靠性和数量，且应设置道路、消防取水点(码头)等可靠的取水设施。使用再生水作为消防用水时，其水质应满足国家有关城市污水再生利用水质标准。

根据我国目前经济技术条件和消防装备能力，在规划城市消防供水时，宜根据不同条件和当地具体情况，采用多水源供水方式，保证消防用水的需要。设置两个消防水源的条件见表11－5。

表11－5　设置两个消防水源的条件

11．5.4　消防供水设施

城市消防供水设施包括城市给水系统中的水厂、给水管网、市政消火栓(或消防水鹤)、消防水池、特定区域的消防独立供水设施、自然水体的消防取水点等。

1．市政消火栓

市政消火栓等消防供水设施的设置数量或密度，应根据被保护对象的价值和重要性、潜在生命危险的高低、所需的消防水量、消防车辆的供水能力、城市未来发展趋势等综合确定。新建的城市(包括经济区、经济开发区)、城区住宅小区、卫星城及工业区，其市政或室外消防栓的规划设置要求如下。

1)设置间距要求

市政或室外消防栓的间距应小于或等于120m。市政消火栓规划建设时，应统一规格型号，一般为地上式室外消火栓。

对于城市主要街道、建筑物集中和人员密集的地区，市政消火栓间距过大的，应结合市政供水管网的改造，相应增加室外消火栓，使之达到规定要求。

城市重点消防地区应适当增加消火栓密度。具体由各城市根据重点消防地区的火灾风险程度予以确定。

2)设置位置要求

(1)消火栓沿道路设置，并宜靠近十字路口。当道路宽度超过60m时，宜双侧设置消火栓。

(2)消火栓距路缘石不应超过2m，距建(构)筑物外墙不应小于5m。油罐储罐区、液化石油气储罐区的消火栓，应设置在防火堤外。

3)栓口设置要求

市政或室外消火栓应有一个直径为150mm或100mm和两个直径65mm的栓口。每个市政消火栓的用水量应按10～15L/s计算。室外地下式消防栓应有一个直径为100mm的栓口并应设有明显标志。

在布局消火栓时，还必须注意，由于我国多数城市水压不足，在扑灭城市火灾时，单单依靠消火栓是不行的，消防车必须能进入灭火区域，因此，不能以密设消火栓的方法来减低道路应有的供消防车通行的宽度要求。

2．消防水鹤

在我国东北、西北地区，冰冻期较长，考虑到防冻问题，市政消火栓都是采用地下式消火栓的安装形式，而且大都设在道路旁边，但由于经常被路面积雪埋压，往往造成设置位置难以查找，消防井盖难以撬开等问题，即使能够迅速打开井盖，由于在井下接带给水，操作极为不便，这就会极大影响火灾扑救。消防水鹤能够避免地下式消火栓的许多弊端，在北方寒冷地区可替代室外地下消火栓。

1)消防水鹤的特点

(1)消防水鹤(图11－5)具有良好的防冻功能，它的泄水阀门与给水阀门形成联动。消防给水时打开给水阀，泄水阀门被联动关闭，开始给水;当给水完成时，关闭给水阀门，同时联动打开了泄水阀门，能够使立管中的余水在结冰前快速泄掉，防止了立管中的余水结冰。因此，消防水鹤能够在－40℃的严寒气温下使用。

图11－5　消防水鹤示意

(2)消防水鹤采用了蜗杆传动和连杆传动设计，使出水口具有左右摆动0°～100°，前后伸缩0～300mm的功能，极大方便了消防车的停靠加水。

(3)消防水鹤注水流量在城市自来水系统0．4MPa的情况下可达到5～6m³/min，还可加装地上消火栓功能，既能用于火灾中的接力供水和就近使用灭火，又能方便消防车供水。

(4)消防水鹤的结构合理，主要控制部件，如阀体、阀杆螺母采用了铸铜材料，确保了各部件不被锈死，提高了设备的可靠性，方便了维护保养。

(5)消防水鹤的外壳采用新型玻璃钢材料，轻质高强无须金属加固，具有在阳光直接照射下无膨胀，在寒冷气候下无收缩、耐老化、使用寿命长等特点，表面光滑细腻可涂装各种涂料，耐擦拭、不褪色，还可制成各种造型，增强城市美观。

2)消防水鹤设置要求

消防水鹤的设置密度宜为1个/km²，消防水鹤间距不应小于700m。

3．消防水池

城市消防水池是指城市的公用消防水池、可供给城市使用的建筑物消防水池以及兼有消防供水功能的各种人工水池(水体)，见图11－6。

图11－6　某消防水池

城市消防供水系统管网应布置成环状，若确有困难设置成环状管网和符合下列情况之一时应设置城市消防水池。

(1)无市政消火栓或消防水鹤的城市区域。

(2)无消防车道的城市区域。

(3)消防供水不足的城市区域或建筑群(包括大面积棚户区或建筑耐火等级低的建筑密集区、历史文化街区、文物保护单位)。

消防水池的容量应根据保护对象计算确定。蓄水的容量最低不宜小于100m³，一般为100～300m³，水池间距宜为200～300m。在冬季最低温度达到－10℃的城市还应采取防冻保温措施，保证消防用水的可靠性。

4．取水码头

考虑到城市消防供水受城市供水系统管网、动力、地质等因素的影响，一旦管网爆裂、检修、地质灾害、战争等影响将中断供水。每个消防站的责任区至少设置一处城市消防水池或天然水源取水码头以及相应的道路设施，作为城市自然灾害或战时重要的消防备用水源。

11．5.5　消防配水管道管径与流速

消防供水管道流速的选择以节省基建投资和降低经常运转费用为原则。选择流速较大，所需管径就小，管道造价可降低，但流速大造成水头损失增大，使水泵等设备消耗增大，经常运转费用就会相应增加;若采用较小流速和大管径，可以降低运转费用，但需消耗较多的管材和基建投资。

市政消火栓配水管网宜环状布置，配水管口径应根据可能同时使用的消火栓数量确定。市政消火栓的配水管最小公称直径不应小于150mm，最小供水压力不应低于0．15MPa。单个消火栓的供水流量不应小于15L/s，商业区宜在20L/s以上。消防水鹤的配水管最小公称直径不应小于200mm，最小供水圧力不应低于0．15MPa。

设计消防用水管道的流速，应既考虑经济问题，又要考虑安全供水问题。消防管道是不经常运转的，采用小流速大管径不经济，宜采用较大流速和小管径。在一般情况下管径100～400mm的管道，最小经济流速取0．6～1．0m/s;管径大于400mm的管道，最小经济流速取1．0～1．4m/s。根据火场供水实践和管理经验，铸铁管道消防流速不宜大于2．5m/s，钢管的流速不宜大于3．0m/s。