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摘要：本文在分析了现代消防系统特点的基础上，介绍了室外给水系统，室内给水系统和自动喷水灭火系统的设计特点及使用范围，以为消防给水系统的设计提供借鉴。
关键词：消防；给水系统；特点
随着我国经济的发展，消防工作已经日益重要。因此消防的给水系统的设计和优化已经成为更多学者关注的问题。本文从消防给水系统的分类分析了各种系统的特点和应用条件以及优缺点。特别是对室外给水系统，室内给水系统和自动喷水灭火系统这三方面详细分析的其使用范围。并且对于目前设计规范存在的一些问题，进行综合分析，并也给出了初步的意见。
1.室外给水系统
在消防给水设计中，室外给水系统尤为重要。室外给水系统关系到室内给水系统的水源问题，例如消防水压的保证，消防管道的连接等问题。所以在消防给水系统设计时，应完善室外给水系统。
首先设计时应注意管道程序的设计。根据当前工程的级别等确定消防用水量，从而确定管径。一般来说管径可以按照以下公式计算：
（1）
其中，D为管道直径；q为管道流量；v为流速。管材的选用也是十分重要。一方面必须能够承受各种内外荷载的机械性能，例如刚度足够，水密性能好，不渗透，不破裂，良好的水力性能，减少沿程水头损失和局部水头损失；另一方面价格适中，寿命长，防水和侵蚀能力较强。在埋管道时，应坚持将深埋和浅埋相结合的原则。深埋还是浅埋的选择是根据冰冻层厚度，外部荷载，最小管顶覆土厚度和工程造价以及将来的管道维修费用等综合因素决定的。管道设计规划时，应秉承多平缓顺直，少陡峭曲折的原则。
其次，应注意室外给水系统的其他附属设施包括阀门，排气阀，消火栓，阀门井等。这些设施都需要适当的设置和安装。阀门应在主管道每隔500m到1000m设置一个检修阀门。管道局部最高点应该设置排气阀。排气阀与管道直径之比应在1：8到1：12之间。也可设在阀门井内。消火栓间隔为100m-120m，距建筑物不小于5m，距道路不大于2m。
消防水池的设计时，按照规定中的有效容积设计。关于消防水池的有效容积的规定，是必须满足火灾发生时的持续消防用水量，并按照公式2计算。
（2）
其中，V为消防水池的有效容积；Vn为室内消防用水量；Vw为室外消防用水量；Vg为室外给水管网供水量。但是该条款的定义有点模糊。在实际设计中，由于建筑物的差异，一般选择按照最大建筑的消防用水来设计，而不是叠加用水量来设计消防水池。并且对于消防水池的保护半径也有定义，即150m，但是在有些大型的小区，并不能满足需求，故而可以分散设置多个。但是蓄水量应满足150m的保护范围。
2.室内给水系统
消防室内给水系统可以分为两种，高压制和临时高压制。高压式给水系统有利于节约时间，因为无论何时，管道中水体一直处于压力状态下，发生火灾时可以及时送水救灾。但是，由于输水管道、设备层和地下室都需要长期储存大量水体，既不利于经济和节约，而且会加重建筑负荷，干扰结构布局，增大渗漏的几率。而临时高压给水系统可以解决这个问题，它只需要在地下室储存全部水体，但是火灾发生时，有短暂延误扑救的危险。因此有些工程在中间设置转输水箱，或者在屋顶设置水箱，储存的水体需要满足火灾突发的前10分钟之内的用量。而且水泵应为应急常用。事实证明两种给水系统均有使用。在给水系统中，各区供水分为串联和并联两种方式。串联系统有利于降低水泵负担的压力，经济并安全，因此超高层建筑多选用串联方式。并联方式有利于分区给水，将各区供水独立，但是水泵压力增大。
3.自动喷水灭火系统
近年来，我国的灭火给水从以消火栓系统为主逐步向自动喷水灭火系统为主的过渡阶段，这也是我国消防给水系统设置标准和发达国家逐步接轨的重大举措。自动喷水灭火系统，早期是以“钻孔管式喷水灭火系统”的形式出现，已经使用一百多年的历史，从它被人们接受并使用期间，一直在不断研发新技术、新设备与新材料。它已经是当今世界上公认的最为有效的自救灭火设施，并以应用最广泛、用量最大而著称。它具有安全可靠、经济实用、灭火成功率高等特点，在保障人们的生命、财产安全方面起到了非常重要的作用。自动喷水灭火系统是一种由水流报警装置（水流指示器或压力开关）、报警阀组、洒水喷头，以及管道、供水设施组成的，并能在发生火灾时自动喷水的自动灭火系统i。它一般设置在容易起火的部位、疏散通道和人员密集场所， 而且还设置在水灾容易蔓延的通道， 不易发现和不易撲救的火灾地方以及需要淋水降温、保护等场所。这样可以更及时、更迅速， 更有效的扑救火灾，防止火灾扩大化，减少人员和经济的损失。
依照采用的喷头不同，该系统可以分为三大大类：闭式系统、开式系统和水幕系统。闭式系统采用闭式洒水喷头，而开式系统采用开式洒水喷头。下面分别对其进行介绍分析。闭式洒水的自动喷水灭火系统包括：湿式系统、干式系统、预作用系统、简易自动喷水系统等。
湿式系统一般用于常温环境，即温度不低于4度，不高于70度的环境。这是由于湿式系统的工作原理决定的。湿式系统是将在热敏感元件感应到热源时，破裂或者融化，从而戒备中的管道预留水体喷洒出来进行阻挡火势。干式系统不受环境温度的影响。它是将管道中充满有压气体，而不是水。所以它可以用于高温环境和低温环境，但是由于水管中的气体存在，会延迟救火时间，不利于快速灭火，因此它一般适用于温度低于4度或者高于70度的环境，例如我国北方没有取暖设施的地方。预作用系统是将以上两种系统相互结合，取长补短。在更加敏感的报警系统提示下，同时开启雨淋阀和供水泵，在喷头开启前将管道供水，从而提高供水效率和减短等待时间。该系统一般用于对环境状态要求较高，例如严禁管道漏水，防止误喷的建筑内。开式系统是在自动报警系统起动下，开启雨淋阀和供水泵，以开式喷水阀喷水。该系统一般用于如若发生火灾，蔓延速度较快，其他方式难以覆盖广泛的面积时。水幕系统是由水幕喷头、和雨淋报警阀组，以及水流报警装置等组成，主要用于挡烟阻火或者冷却分隔物的场所。
4.结语
在设计消防给水系统时，不但要考虑实际工程所在的地点，环境和气候，而且还应考虑其建筑自身的作用。不同的给水系统各有优缺点，也各有适用范围。只有准确的把握其特点，才能在选择上做出准确的抉择。不但要考虑技术问题，同时应考虑业主、设计人员和施工人员的意见，做到满足业主的要求，符合规范的规定，在施工中具有可行性，同时把握节约、经济的基础上优化设计。虽然消防给水系统已经经过几十年，甚至上百年的研究和实际运用，依然存在许多问题和有待于改进的地方。随着经济技术的发展，相信消防给水系统会更加完善和有效。
参考文献：
[] 辛瑞东大空间建筑的防火分区设计方法[J].建筑技术，2010，（3）：180.
[2] 王学谦.建筑防火安全技术[M].北京：化学工业出版社.2006.
钱萍（1966-），女，江苏盐城人，高级工程师，主要研究方向：消防工程与给排水。
关键词：消防；给水系统；特点
随着我国经济的发展，消防工作已经日益重要。因此消防的给水系统的设计和优化已经成为更多学者关注的问题。本文从消防给水系统的分类分析了各种系统的特点和应用条件以及优缺点。特别是对室外给水系统，室内给水系统和自动喷水灭火系统这三方面详细分析的其使用范围。并且对于目前设计规范存在的一些问题，进行综合分析，并也给出了初步的意见。
1.室外给水系统
在消防给水设计中，室外给水系统尤为重要。室外给水系统关系到室内给水系统的水源问题，例如消防水压的保证，消防管道的连接等问题。所以在消防给水系统设计时，应完善室外给水系统。
首先设计时应注意管道程序的设计。根据当前工程的级别等确定消防用水量，从而确定管径。一般来说管径可以按照以下公式计算：
（1）
其中，D为管道直径；q为管道流量；v为流速。管材的选用也是十分重要。一方面必须能够承受各种内外荷载的机械性能，例如刚度足够，水密性能好，不渗透，不破裂，良好的水力性能，减少沿程水头损失和局部水头损失；另一方面价格适中，寿命长，防水和侵蚀能力较强。在埋管道时，应坚持将深埋和浅埋相结合的原则。深埋还是浅埋的选择是根据冰冻层厚度，外部荷载，最小管顶覆土厚度和工程造价以及将来的管道维修费用等综合因素决定的。管道设计规划时，应秉承多平缓顺直，少陡峭曲折的原则。
其次，应注意室外给水系统的其他附属设施包括阀门，排气阀，消火栓，阀门井等。这些设施都需要适当的设置和安装。阀门应在主管道每隔500m到1000m设置一个检修阀门。管道局部最高点应该设置排气阀。排气阀与管道直径之比应在1：8到1：12之间。也可设在阀门井内。消火栓间隔为100m-120m，距建筑物不小于5m，距道路不大于2m。
消防水池的设计时，按照规定中的有效容积设计。关于消防水池的有效容积的规定，是必须满足火灾发生时的持续消防用水量，并按照公式2计算。
（2）
其中，V为消防水池的有效容积；Vn为室内消防用水量；Vw为室外消防用水量；Vg为室外给水管网供水量。但是该条款的定义有点模糊。在实际设计中，由于建筑物的差异，一般选择按照最大建筑的消防用水来设计，而不是叠加用水量来设计消防水池。并且对于消防水池的保护半径也有定义，即150m，但是在有些大型的小区，并不能满足需求，故而可以分散设置多个。但是蓄水量应满足150m的保护范围。
2.室内给水系统
消防室内给水系统可以分为两种，高压制和临时高压制。高压式给水系统有利于节约时间，因为无论何时，管道中水体一直处于压力状态下，发生火灾时可以及时送水救灾。但是，由于输水管道、设备层和地下室都需要长期储存大量水体，既不利于经济和节约，而且会加重建筑负荷，干扰结构布局，增大渗漏的几率。而临时高压给水系统可以解决这个问题，它只需要在地下室储存全部水体，但是火灾发生时，有短暂延误扑救的危险。因此有些工程在中间设置转输水箱，或者在屋顶设置水箱，储存的水体需要满足火灾突发的前10分钟之内的用量。而且水泵应为应急常用。事实证明两种给水系统均有使用。在给水系统中，各区供水分为串联和并联两种方式。串联系统有利于降低水泵负担的压力，经济并安全，因此超高层建筑多选用串联方式。并联方式有利于分区给水，将各区供水独立，但是水泵压力增大。
3.自动喷水灭火系统
近年来，我国的灭火给水从以消火栓系统为主逐步向自动喷水灭火系统为主的过渡阶段，这也是我国消防给水系统设置标准和发达国家逐步接轨的重大举措。自动喷水灭火系统，早期是以“钻孔管式喷水灭火系统”的形式出现，已经使用一百多年的历史，从它被人们接受并使用期间，一直在不断研发新技术、新设备与新材料。它已经是当今世界上公认的最为有效的自救灭火设施，并以应用最广泛、用量最大而著称。它具有安全可靠、经济实用、灭火成功率高等特点，在保障人们的生命、财产安全方面起到了非常重要的作用。自动喷水灭火系统是一种由水流报警装置（水流指示器或压力开关）、报警阀组、洒水喷头，以及管道、供水设施组成的，并能在发生火灾时自动喷水的自动灭火系统i。它一般设置在容易起火的部位、疏散通道和人员密集场所， 而且还设置在水灾容易蔓延的通道， 不易发现和不易撲救的火灾地方以及需要淋水降温、保护等场所。这样可以更及时、更迅速， 更有效的扑救火灾，防止火灾扩大化，减少人员和经济的损失。
依照采用的喷头不同，该系统可以分为三大大类：闭式系统、开式系统和水幕系统。闭式系统采用闭式洒水喷头，而开式系统采用开式洒水喷头。下面分别对其进行介绍分析。闭式洒水的自动喷水灭火系统包括：湿式系统、干式系统、预作用系统、简易自动喷水系统等。
湿式系统一般用于常温环境，即温度不低于4度，不高于70度的环境。这是由于湿式系统的工作原理决定的。湿式系统是将在热敏感元件感应到热源时，破裂或者融化，从而戒备中的管道预留水体喷洒出来进行阻挡火势。干式系统不受环境温度的影响。它是将管道中充满有压气体，而不是水。所以它可以用于高温环境和低温环境，但是由于水管中的气体存在，会延迟救火时间，不利于快速灭火，因此它一般适用于温度低于4度或者高于70度的环境，例如我国北方没有取暖设施的地方。预作用系统是将以上两种系统相互结合，取长补短。在更加敏感的报警系统提示下，同时开启雨淋阀和供水泵，在喷头开启前将管道供水，从而提高供水效率和减短等待时间。该系统一般用于对环境状态要求较高，例如严禁管道漏水，防止误喷的建筑内。开式系统是在自动报警系统起动下，开启雨淋阀和供水泵，以开式喷水阀喷水。该系统一般用于如若发生火灾，蔓延速度较快，其他方式难以覆盖广泛的面积时。水幕系统是由水幕喷头、和雨淋报警阀组，以及水流报警装置等组成，主要用于挡烟阻火或者冷却分隔物的场所。
4.结语
在设计消防给水系统时，不但要考虑实际工程所在的地点，环境和气候，而且还应考虑其建筑自身的作用。不同的给水系统各有优缺点，也各有适用范围。只有准确的把握其特点，才能在选择上做出准确的抉择。不但要考虑技术问题，同时应考虑业主、设计人员和施工人员的意见，做到满足业主的要求，符合规范的规定，在施工中具有可行性，同时把握节约、经济的基础上优化设计。虽然消防给水系统已经经过几十年，甚至上百年的研究和实际运用，依然存在许多问题和有待于改进的地方。随着经济技术的发展，相信消防给水系统会更加完善和有效。
参考文献：
[] 辛瑞东大空间建筑的防火分区设计方法[J].建筑技术，2010，（3）：180.
[2] 王学谦.建筑防火安全技术[M].北京：化学工业出版社.2006.
钱萍（1966-），女，江苏盐城人，高级工程师，主要研究方向：消防工程与给排水。