初级灭火救援理论知识（消防灭火计算公式大全）

常见的压力单位之间如何换算 大型灭火救援中18个计算公式及应用示例

灭火应用计算

一、消防用水量计算Q=Aq

注A为火场燃烧面积， q---灭火用水供给强度，一般取0.15 L/(S·m2)、高层建筑取0.2 L/(S·m2)、地下密闭空间和棉纤维制品取0.3 L/(S·m2)

例某一100平方米居民楼发生火灾。试计算消防用水量。

解居民楼火灾灭火用水供给强度取0.15 L/(S·m2)。则火场消防用水量Q，根据公式Q=Aq=100 m20.15 L/(S·m2)=15L/S

二、水带压力损失计算hd=SQ2=Aq

注 hd---每条20米水带的压力损失，S---每条水带的阻抗，Q---水带内流量，Φ65mm阻抗系数S=0.035，Φ80mm阻抗系数S=0.015

例有一手抬泵从天然水源处吸水，使用10条Φ65mm胶里水带为1支Φ19mm水枪供水，要求水枪的充实水柱不小于15m。试计算该供水干线水带压力损失。

解已知，Φ65mm胶里水带的阻抗系数为0.035，Φ19mm水枪充实水柱为15m时，水枪喷嘴处流量为6.5L/s。则水带压力损失Hd=nSQ2=10×0.035×6.52=14.8（104Pa）

三、消防车供水计算

（1）已知水枪和水带线路，求消防车的出口压力Hb=hq+hd+h1-2

注Hb ---消防车水泵出口压力，hq---水枪喷嘴处压力，hd---水带干线压力损失，h1-2---标高差

例有一辆消防车从天然水源处吸水，使用10条Φ65mm胶里水带为1支Φ19mm水枪供水，扑救室外火灾，要求水枪的充实水柱不小于15m，水源至火场地势平坦。试计算消防车水泵出口压力。

解水源至火场地势平坦，则H1-2=0。Φ19mm水枪充实水柱为15m时，水枪喷嘴处压力和流量分别为27×104Pa和6.5L/s时，每条水带的压力损失为1.48×104Pa，则10条水带的压力损失为Hd=10 ×1.48=14.8（104Pa）或者因Φ65mm胶里水带的阻抗系数为0.035。Φ19mm水枪充实水柱为15m时，水枪喷嘴处流量为6.5L/s。则Hd=nSQ2=10×0.035×6.52=14.8（104Pa）

上述两种 计算所得的压力损失均为14.8×104Pa。

消防车水泵出口压力为Hb=hq+hd+H1-2=27+14.8+0=41.8（104Pa）

（2）消防车更大供水距离计算Sn=（rHb-hq-H1-2）/hd

注Sn ---消防车更大供水距离（多少条水带长度），r---消防车泵扬程使用系数，一般取0.6~0.8，Hb ---消防车水泵扬程（出水口压力），hq ---水枪处喷嘴压力，H1-2---标高差，hd---每条水带的压力损失

例CG36/40型消防车，水泵扬程为120×104Pa，用Φ90mm胶里水带单干线接力供水，供应2支Φ19mm水枪的充实水柱为15m，水源至火场地势平坦。试计算该消防车接力更大供水距离。

解Φ19mm水枪充实水柱为15m时，出口压力为10×104Pa，每支水枪的流量为6.5L/s，则两支水枪的流量为13L/s。

通过查表得Φ90mm胶里水带流量为13L/s时，每条水带的压力损失为1.35×104Pa（也可通过水带压力损失公式hd=SQ2计算）。水源至火场地势平坦，则标高H1-2=0。CG36/40型消防车的更大接力供水距离为Sn=（r Hb-hq-H1-2）/hd =（120-10-0）/1.35=81.48（条）实际使用81条。

供水距离为81X20=1620米。

答该消防车接力更大供水距离为81条水带长度，1620米。

（3）消防车更大供水高度计算H1-2=Hb-hq-hd

注H1-2---消防车供水高度，Hb---消防车水泵扬程，hq ---水枪处喷嘴压力， hd---水带系统的压力损失

例一高层建筑发生火灾，消防车停靠在距离该建筑20米的消火栓处，该消防车为CG36/40型消防车，水泵扬程为120×104Pa，用Φ90mm胶里水带单干线接力供水，供应2支Φ19mm水枪的充实水柱为15m。试计算该消防车更大供水高度。

解Φ19mm水枪充实水柱为15m时，出口压力为10×104Pa，每支水枪的流量为6.5L/s，则两支水枪的流量为13L/s。

通过查表得Φ90mm胶里水带流量为13L/s时，每条水带的压力损失为1.35×104Pa（也可通过水带压力损失公式hd=SQ2计算）。消防车距火场20米，则水平铺设水带的压力损失为一盘水带损失，hd为1.35×104Pa。CG36/40型消防车的更大高度为

H1-2=Hb-hq-hd=120×104Pa-10×104Pa-1.35×104Pa=108.65×104Pa=1.0865×106Pa=1.0865MPa

一个标准大气压约为1.01×105Pa 或10.3米水柱，H1-2=1.0865×106Pa/1.01×105Pa=10.7个标准大气压的高度，约为110米高的水柱。

答该消防车更大供水高度为110米。

（4）供水高度估算

H=100 (Hb-Hq) (压力单位统一为MPa时)

注H为供水高度，单位为m，Hb为水泵出口的压力，Hq为水枪出口的压力，10米为的0.1MPa估算的供水高度。

例一水泵扬程为120×104Pa的消防车给一高层建筑供水，要求水枪口的压力不小于10×104Pa。试估算该消防车更大供水高度。

解 消防车水泵扬程Hb为120×104Pa=1.2×106Pa(也就是我们讲的1.2MPa或12公斤压力)，水枪出口的压力Hq为10×104Pa=0.1×106Pa(也就是我们讲的0.1MPa或1公斤压力)

H=100 (Hb-Hq) =100 (1.2MPa-0.1MPa)=10X1.1=110米

答该消防车更大供水高度约为110米。

四、火场运水车辆计算

注N---保证火场1辆车不间断供水时需要的运水车数量，t 1---运水车上水时间，t 2---火场上水的运输时间，t 3---运水车途中往返时间，T---1罐水在火场使用的时间。 N=(t 1+t 2+t 3)÷T

例某火场远离水源，需要运水车从水源地运水。若运水车上水时间为2分钟，火场上水的转输时间为1分钟，运水车中途返回时间为12分钟，1罐水在火场的使用时间为3分钟，求保证火场不间断供水需要的运水车数量。

解保证火场不间断供水需要的运水车数量为5

五、消防管网供水能力计算:

（1） 管网内水的流量计算Q=0.0008D2v

注Q---环状管网内水的流量，D---环状管道直径，v-消防给水管道流速，一般取1.5m/s～2.5m/s ，枝状取1m/s.

（2） 管网内水的流量计算Q=0.5 D2V

注Q---环状管网内水的流量，D---环状管道直径，单位为英寸，直径毫米/25换算英寸，v---消防给水管道流速，一般取1.5m/s～2.5m/s ，枝状取1m/s。

（3） 管网供水能力计算N=Q/Q车

注N---环状管道的供水能力，即为可供消防车数量；Q---环状管道水的流量，Q车---每辆消防车的供水量

例1有一条Φ300mm的环状消防管道，管道内的水压力不低于0.2MPa。若火场上某型号消防车的流量为40L/s，试计算管道上能停靠的消防车数量

解环状管道v=1.5m/s，则该管道的流量为Q=0.0008D2v=0.0008×3002×1.5=108L/s

N=Q/Q车=108/40=2.7（辆） 实际使用取2辆

答该管道能停靠的消防车数量为2辆。

估算法

Q=1/2vD2=1/2×1.5×(300/25) 2=108 L/s

N=Q/Q车=108/40=2.7（辆）

实际使用取2辆

六、火场供水力量计算

（1） 水枪的控制面积计算f=Q/q

注f---每只水枪的控制面积，Q---每支水枪的流量，q---灭火用水供给强度，一般为0.15 L/(S·m2)、高层建筑取0.2 L/(S·m2)、地下密闭空间和棉纤维制品取0.3 L/(S·m2)

例: 某单层木材加工厂发生火灾，燃烧面积约300㎡，若火场灭火用水供给强度为0.15L/（s·㎡），使用Φ19mm水枪充实水柱为15m。试求每支水枪能控制的燃烧面积。

解Φ19mm水枪充实水柱为15m时，水枪的流量为6.5L/s，则每支水枪的控制面积为f=Q/q=6.5/0.15=44(m2)

答每支Φ19mm水枪能控制的燃烧面积为44㎡。

（2） 水枪数量计算N=A/f

注N---火场需要水枪数量，A---火场燃烧面积，f---每支水枪控制面积）

例 某单层木材加工厂发生火灾，燃烧面积约300㎡，若火场灭火用水供给强度为0.2L/（s·㎡），使用Φ19mm水枪充实水柱为15m。试求火场需用的水枪数量。

解Φ19mm水枪充实水柱为15m时，水枪的流量为6.5L/s，则每支水枪的控制面积为f=Q/q=6.5/0.2=32.5(m2)火场需用的水枪数量为N=A/f=300/32.5=9.23（支） 实际使用取10支。

答每支Φ19mm水枪能控制的燃烧面积为32.5㎡；火场需用的水枪适量为10支。

（3） 水枪控制周长计算L枪=q枪/q

注L枪为每支水枪控制周长，q枪为水枪流量，q为灭火用水供给强度，一般取0.4～0.8L/(s?m) ，水枪的控制周长需要考虑火场的灭火用水强度和水枪的射程。

例使用一Φ19mm的水枪灭火，要求充实水柱为15m，假设火场灭火用水供给强度为0.4 L/(s?m)，求该水枪的控制周长。

解Φ19mm的水枪充实水柱为15m时流量为6.5L/s，L枪=q枪/q=6.5/0.4=16.25m

答该水枪的控制周长16.25m.

（4） 根据燃烧周长或需要保护的周长计算水枪数量N=L/ L枪

注N---火场需用的水枪数量，L---火场燃烧周长或需要保护的周长，L枪---每支水枪的控制周长

例: 某单层木材加工厂发生火灾，燃烧面积约300㎡，若火场灭火用水供给强度为0.2L/（s·㎡），使用Φ19mm水枪充实水柱为15m。试求每支水枪能控制的燃烧面积及火场需用的水枪数量。

解Φ19mm水枪充实水柱为15m时，水枪的流量为6.5L/s，则每支水枪的控制面积为f=Q/q=6.5/0.2=32.5(m2)火场需用的水枪数量为N=A/f=300/32.5=9.23（支）实际使用取10支。

答每支Φ19mm水枪能控制的燃烧面积为32.5㎡；火场需用的水枪适量为10支。

（5） 水炮的控制面积计算f炮=Q炮/q

注f炮---每门水炮的控制面积，Q炮---每门水炮的流量，q---灭火用水供给强度，一般为0.12-0.2 L/(S·m2)

（6） 水炮的数量计算N炮=A/f炮

注 N炮---火场需要水炮数量，A---火场燃烧面积，f炮---每门水炮的控制面积

（7） 水炮的控制周长计算L炮=A炮/hs

注 L炮---每门水炮控制周长，A炮---每门水炮控制面积，hs---水炮的控制纵深

（8） 根据燃烧周长或需要保护周长计算水炮数量N炮=L燃/L 炮

注N炮---火场需要的水枪数量，L燃---火场燃烧周长或需要保护的周长，L 炮---每门水炮控制周长

例 某储木场发生火灾，燃烧面积为500㎡，若火场灭火用水供给强度为0.2L/(s·㎡)，使用PSY30移动水炮灭火，充实水柱为55m时，流量为30L/s。求火场需用的水炮数量。

解（1）按每门水炮控制燃烧面积计算水炮数量每门PSY30水炮控制面积为f炮=Q炮/q=30/00.2=125（㎡）火场需用的水炮数量为N炮=A/f炮=500/125=4（门）

（2）按每门水炮控制燃烧周长计算水炮数量火场燃烧周长为L燃=A/hs=500/10=50（m）每门水炮控制周长为L 炮= A炮/hs=125/10=12.5（m）火场需用的水炮数量为N炮= L燃/ L 炮=50/12.5=4（门） 上述两种计算 所得结果一致的。

答火场需用的水炮数量为4门。

（9） 火场供水消防车数量计算N车=N枪/n枪

注N车---火场供水消防车辆，N枪---火场需用水枪数，n枪---每辆车能出的水枪数

七、消防车战斗持续时间计算

消防车车载水持续灭火时间计算T=Qn/60qn

注T---消防车车载水持续灭火时间，Qn---消防车车载水量，qn---出水灭火的水枪流量

例【1】一辆消防车载水6m3，到达火场后出两支Φ19mm水枪，每支水枪流量为6.5L/s，水带内的水忽略不计，试计算持续灭火时间。

解T4=Qn/（60qn）=6000/（60×6.5×2）=7.69（min）

答持续灭火时间为7.69min。

例【2】三辆消防车分别载水3.5m3、6m3、12m3，到达火场后共出4支Φ19mm水枪灭火，每支水枪流量为6.5L/s，水带内的水量忽略不计，试计算持续灭火时间。

解

T4=Qn/（60qn）=（3500+6000+1200）/（60×6.5×4）=13.78（min）

答持续灭火时间为13.78min。

八、室内固定消火栓系统供水能力计算

（一般设计均为环状管网）

（1）管网内水的流量计算Q=0.0008D2v

注Q---环状管网内水的流量，D---环状管道直径，v---消防给水管道流速，一般取1.5 m/s～2.5m/s ，枝状取1m/s

（2）管网内水的流量估算Q=0.5V D2

注Q---环状管网内水的流量，D---环状管道直径，单位为英寸，毫米/25换算英寸，v---消防给水管道流速，一般取1.5m/s～2.5m/s

（3）系统管网供水能力计算N=Q/Q枪

注N---环状管道的供水能力，即为可供灭火水枪数量；Q---环状管道水的流量，Q枪---每支水枪的流量

例1某高层建筑室内消火栓系统安装为Φ150mm的环状消防管道，管道内的水压力不低于0.2MPa。若使用Φ19mm直流水枪灭火，要求射程不小于13m（流量为5.7L/s），试计算室内消火栓系统可出水枪数量。

解假设消火栓管道流速v=2.5m/s，则该管道的流量为Q=0.5V D2=0.5×1.5×（150/25）2 L/s=45 L/s

N=Q/Q枪=45/5.7=7.8（支） 实际使用取7支。

答该系统管网能水枪数量为7支。

九、着火罐的固定系统冷却用水量

Q1=πD2q

注D---球罐直径，q---冷却水供给强度，取0.15L/(S·m2)

例某罐区要建造一直径10米的液化石油罐，按照0.15L/(S·m2)的冷却强度，其固定系统冷却用水量试该设计不低于多少？

解

Q1=πD2q=3.1410100.15=47.1L/S

十、邻近罐冷却用水量Q2=n0.5πD2q

注D---球罐直径，q---冷却水供给强度，取0.15L/(S·m2)，n为1.5D直径范围内储罐数量

十一、无固定冷却系统的冷却用水量

计算Q1=πD2q

注D---球罐直径，q---冷却水供给强度，取0.2L/(S·m2)

例某一液化石油气球罐区，球罐直径均为10m，某日因遭雷击，固定冷却系统损坏，并造成一只球罐着火，距着火罐15m范围内的邻近罐有3只，试计算消防用水量。

解

着火罐冷却用水量为Q1=πD2q=3.14×102×0.2=62.8（L/s）

每个临近罐冷却用水量为

Q?=0.5πD2q

=0.5×3.14×10 2×0.2 =31.4（L/s）

消防总用水量为

Q=Q1＋3Q2=62.8+3×31.4=157（L/s）

答消防用水量为157（L/s）

十二、着火罐需要冷却面积A=πD2

注D---球罐直径

十三、冷却需用水枪数量计算

注N ---需用水枪数量，A---需要冷却保护面积，a---每支水枪能冷却的面积

十四、甲乙丙类液体储罐区火灾用水量计算

（1） Q=Q灭+Q着+Q邻

注Q为储罐区消防用水量，Q灭为配置泡沫用水量， Q着为着火罐冷却用水量，Q邻为临近罐冷却用水量。

Q灭=aQ混

注

Q灭为配置泡沫用水量， a为泡沫混合液含水率（94%、97%等），Q混为泡沫混合液量

（2） 泡沫灭火用水常备量计算W=1.8Q灭

（3） 泡沫灭火用水常备量估算

一次进攻量Q水=a×Q强度×A×t

注Q水为一次进攻用水量，a为混合液中含水率，Q强度为混合液供给强度（甲乙类取10 L/(S·m2)，丙类取8 L/(S·m2)），A为燃烧面积，t为一次进攻时间（通常取5分钟）。一般一次可按50A估算，泡沫灭火用水量为一次进攻的6倍，即6Q水。

（4） 着火罐冷却用水量计算Q着=nπDq=nAq

注n为同一时间着火罐的数量，D为着火罐直径，q为着火罐冷却水供给强度（浮顶罐用移动灭火设施灭火时供给强度一般按周长算取0.45L/(S·m)，A为着火罐表面积。

（5）临近罐冷却用水量计算Q邻=0.5nπDq=0.5nAq

注n为同一时间着火罐的数量，D为着火罐直径，q为着火罐冷却水供给强度（浮顶罐用移动灭火设施灭火时供给强度一般按周长算取0.45L/(S·m)，A为着火罐表面积。当临近罐为保温罐时冷却强度可减半。

例某一油罐区，固定顶立式罐的直径均为10米，某日因雷击，固定冷却系统损坏，其中一个储罐着火，并造成地面流淌火，距离15米范围内有临近罐2个，若采用普通蛋白泡沫灭火，泡沫混合液量为48L/S，采用移动式水枪冷却，着火罐和临近罐冷却强度分别取0.6 L/(S·m)和0.35 L/(S·m)。试计算消防用水量。

解

配置泡沫的用水量为

Q灭=a Q混=0.94×48=45.12L/S

着火罐冷却用水量为

Q着=nπDq=1×3.14×10×0.6=18.84 L/S

临近罐冷却用水量计算

Q=0.5nπDq=0.5nAq=0.5×2×3.14×10×0.35=10.99 L/S

油罐区消防用水量为Q=Q灭+Q着+Q邻=45.12+18.84+10.99=74.95 L/S

十五、泡沫灭火剂计算

（1） 泡沫枪控制面积计算A泡=q泡/q

注A泡---泡沫枪控制面积，q泡---泡沫枪泡沫流量，q---泡沫供给强度，一般为1.5 L/(S·m2) )

（2） 泡沫枪数量计算N=A/A泡

注N---火场泡沫枪数量，A---火场燃烧面积，A泡---泡沫枪控制面积

例某可燃液体燃烧面积约200㎡，现使用PQ8型泡沫枪灭火，若泡沫灭火供给强度为1L/（s·㎡），当泡沫枪进口压力为0.5MPa时，试计算该泡沫枪混合液流量及灭火需用该泡沫枪的数量。

解

泡沫混合液流量为

PQ8型泡沫枪进口压力为0.5MPa时产生的泡沫量为42.26L/s,则控制面积为A泡=q泡/q=42.26/1=42.26（㎡）。灭火需用PQ8型泡沫枪的数量为N=A/A泡=200/42.26=4.73（支）。实际使用取5支。

答该泡沫枪混合液流量为6.67L/s，灭火需用5支PQ8型泡沫枪。

（3） ①固定顶立式储罐的燃烧面积计算A=πD2/4

注

A为燃烧面积，D为储罐直径

②油池燃烧面积计算A=ab

③浮顶罐燃烧面积按罐壁和泡沫堰板之间的环形面积算。

（4）泡沫量计算

①固定顶立式罐（油池）灭火用泡沫量Q1=A1q1

注Q1为灭火用泡沫量（L/S），A1为燃烧面积，q1为泡沫供给强度。甲乙类液体移动式灭火设施时供给强度一般取1 L/（s·㎡）；PC4\PC8型泡沫产生器空气泡沫供给强度不小于1.25 L/（s·㎡），泡沫混合液供给强度不低于12.5 L/（s·㎡）采用PC16时分别不低于1.5 L/（s·㎡）和15L/（s·㎡）)

②浮顶罐灭火用泡沫量Q2=A2q2

注Q2为灭火用泡沫量（L/S），A2为环形燃烧面积，q2为泡沫供给强度。）

③扑灭流淌火需用泡沫量Q3=A3q3

注Q3为灭火用泡沫量（L/S），A3为环形燃烧面积，q3为泡沫供给强度。）

（5） 泡沫混合液量计算Q混=N1q1混+ N3q3混

注Q混为储罐区灭火需用泡沫混合液量，N1为扑灭储罐需用泡沫枪的数量，q1混为扑灭液体流淌火需用泡沫枪的数量，N3为每支用于扑灭储罐的泡沫枪所需的混合液量，q3混为每支用于扑灭液体流淌火的泡沫枪所需的混合液量。

（6）普通蛋白泡沫液常备量估算

一次进攻用液量Q =a×Q强度×A×t

注Q为一次进攻用液量，a为混合液混合比（0.03或0.06），Q强度为混合液供给强度（甲乙类取10 L/(S·m2)，丙类取8 L/(S·m2)），A为燃烧面积，t为一次进攻时间（通常取5分钟）。一般一次进攻用液量可按Q=3A估算，泡沫灭火用水量为一次进攻的6倍，即6Q。

例:某一油罐区，固定顶立式罐的直径均为14m。某日因遭雷击，固定灭火系统损坏，其中一个储罐着火，呈敞开式燃烧，并造成地面流淌火约80㎡，若采用普通蛋白泡沫及PQ8型泡沫枪灭火（当进口压力为0.7Mpa时，PQ8型泡沫枪的泡沫量为50L/s，混合液流量为8L/s），泡沫灭火供给强度为1L/（s·㎡），试计算灭火需用泡沫液量。

解固定顶立式罐的燃烧面积为A=πD2/4=3.14×142/4153.86（㎡）

扑灭储罐及液体流淌火需用泡沫量分别为Q1=A1q1=153.86×1=153.86（L/s）；

Q3=A3q3=80×1=80（L/s）

当进口压力为0.7Mpa时，每支PQ8型泡沫枪的泡沫流量为50 L/s，泡沫混合液流量为8 L/s，则扑灭储罐及液体流淌火需用PQ8型泡沫枪的数量分别为N1=Q1/q=153.86/50=3.08(支)

实际使用取4支泡沫混合液量为Q混=N1q1混+N3q3混=4×8+2×8=48（L/s）

泡沫液常备量为Q液=0.108Q混=0.108×48=5.19（t）

答灭火需用泡沫液量为5.19t

十六、高倍数泡沫灭火剂用量计算

N=V/(5q)

注V为泡沫量（N为高倍数泡沫产生器的数量，V为需保护覆盖的空间体积，q为每只高倍数泡沫产生器的泡沫产生量，5为高倍数泡沫应在5min内充满保护空间。发泡倍数一般取600倍左右。

十七、使用氟蛋白泡沫液下喷射扑救

储罐火灾供水战斗车数量计算

储罐需要泡沫量Q1=Aq

注Q1---储罐需要的氟蛋白泡沫供给量，A---储罐液面积，q---氟蛋白泡沫供给强度，一般为0.4 L/(S·m2)，D---储罐直径

十八、原油发生喷溅时间计算

注 t ---发生喷溅时间，H---油罐内油液面高度，h---罐底水垫层上表面高度，V ? ---油层的燃烧线速度，V ? ---油品的热播传播速度，K---提前系数（储油温度低于燃点时取0，高于燃点时取0.1T=（H-h）/(V ?+V ?)-KH

例假设一含水率为0.5%的轻质原油浮顶罐发生爆炸起火，该罐罐内液面高20米，罐底有1米高的水垫层，爆炸后液面呈敞开式燃烧，储罐油品温度未达到燃点，试求可能发生沸溢的时间。

解0.5%轻质原油的燃烧线速度为0.102～0.6m/h, 热传播速度0.43～1.27 m/h

t=（20-1）/(0.6+1.27)=10.16h

答可能发生火灾后10.16h发生沸溢。

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