民用运输机场飞行区消防给水管道投资，在飞行区消防工程投资中一般可占到50%以上。

据不完全统计，全国各大机场对于埋地给水管道存在问题的反馈，大部分以管道渗漏为主，这与市政给水管道一致。但飞行区消防给水系统与市政消防给水系统又有很大不同，尤其在消防供水的安全性、可靠性以及事故抢修等方面存在比较大的差异。

目前，民用运输机场飞行区消防给水管道设计选材无相关行业规定，一般参考《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB 50268-2008）、《埋地塑料给水管道工程技术规程》（CJJ 101-2016）及民航行业成熟应用的工程经验进行设计。

工程选用的管道主材以单一材质塑料类和钢塑复合（PSP）管道居多，如PVC类（PVC-UH、AGR）、PE类（PE100）、PSP类（钢丝网骨架塑料复合管SRCP、钢骨架塑料复合管SRPE、胶圈电熔双密封聚乙烯复合管RESP），其中PSP类工程运用最为广泛。

由于民用运输机场建设属于政府投资行为，国家及地方均有严格的管理规定。如果由于管道主材选型不当需要更换（属重大工程变更），导致工程变更或者交付使用后出现消防管道大范围渗漏，轻则影响工程进度造成工程返工维修，重则导致机场飞行区消防系统的瘫痪，中断机场飞机正常起降而停航。故消防给水管道选材设计对于飞行区消防给水系统具有举足轻重的作用。

机场救援和消防服务车辆主要是在机场或者机场紧邻地区发生航空器事故或事件（包括起降过程起火、事故火情或救援中的火情）的情况下抢救生命。提供救援和消防服务的目的是创造和维持生存条件，为乘员提供逃生路线并向无直接援助便无法逃生的成员展开救援。

航空器火情最显著的特点，即在很短时间（5min）内达到致命强度（1 500～2 000℃），同时可引发机身钛镁合金的猛烈燃烧并爆炸。而飞行区消防给水的作用是确保对机场救援和消防服务车辆迅速补充压力和流量充足的水源，以控制航空器关键区域（Practical Critical fire Area,PCA）的火情、维持及熄灭关键区域（PCA）及毗邻区域的余火，进而获得抢救生命的最大时间窗口^[1]。

典型机型的飞行区消防用水量，业内常用经验值如表1所示。相较于市政消防给水，民用运输机场飞行区消防给水有较大差别，如表2所示^[2,3]。

(1）管道基本性能。飞行区常用消防给水管材基本性能见表3^[4,5,6,7]。由表3可以看出，PE类及PSP类中PE100、SRCP及SRPE管道的规范要求原料MRS值，明显低于实际原料所能达到的MRS值。而PE类及PSP类管道的质量关键在于原料的控制，这在飞行区消防给水管道设计中通常被忽视。故选用此类管道时，设计人员应对原料性能提出明确限制。

结合北京大兴机场（PE100、SRPE、SRCP）、青岛新机场（SRPE）、上海浦东机场（SRPE、SRCP）、成都天府机场（PVC-UH）、武汉天河机场（AGR、SRPE、SRCP）、广州白云机场（RESP、SRPE、SRCP）、银川河东机场（AGR、SRPE）、浙江舟山机场（RESP、AGR、SRPE）、山东临沂机场（AGR）等大中型机场工程实例，上述管材：(1)力学性能综合评定顺序（高到低）为AGR>RESP>PVC-UH>PE100>SRPE>SRCP;(2)管道连接安全性综合评定顺序（高到低）为PE100>RESP>AGR>PVC-UH>SRCP>SRPE;(3)管道连接施工费用综合评定顺序（高到低）为SRPE>PE100>SRCP>RESP>AGR>PVC-UH。

(2）管道公称压力。目前，在飞行区埋地消防给水管道公称压力（PN）设计计算方面，相关设计人员存在一定的误区。通常情况下，是系统工作压力（F_wk）的1.5倍。

但上述计算方法，只考虑了满足管道试验压力强度要求，未按照《埋地塑料给水管道工程技术规程》（CJJ 101-2016）的要求，对管道按照单一材质和复合材质进行区分计算，而这2种材质管道的公称压力计算完全不同，见表4。

以飞行区消防给水管道常用设计工作压力0.60MPa，介质温度25℃计算为例，结果见表5。

由表5可知，在0.60 MPa设计工作压力下，单一塑料材质类管道（PVC类及PE类）压力等级1.0MPa与PSP类管道压力等级1.60 MPa具有同样的适用性。由此可见，同等设计条件下，不同材质的管道，其压力等级的选取结果是不一样的。PSP类管道压力等级选取，则高于单一塑料材质类管道（PVC类及PE类）一个等级。

此时，上述管材压力等级优劣评定顺序为：AGR=PVC-UH=PE100>RESP=SRPE=SRCP。

(3）管道设计埋深。同样，飞行区消防给水管道埋深设计与市政消防给水管道有较大不同，主要原因在于地面可变荷载传递到管顶处的竖向压力标准值的巨大差异，见表6^[4,8,9]。

因此，设计中应结合地质情况、飞机荷载及可选用的管道结构等参数，进行复核计算，优先选择力学综合性能较好的管道。

飞行区消防给水管道埋深一般≥2 m，此时竖向土压力系数n_s降至最低1.20，动力系数μ_D降至最低1.00，对管道组合作用最小^[9]。同时，可满足飞机迫降冲击荷载下管道不损坏或损坏后经简易快速维修即可恢复正常使用的要求。

(4）管道连接及补偿。管道接口质量不好是导致管道渗漏的非常重要的原因。据江苏省镇江市2005年统计，其市政给水管道漏水点有51.9%发生在接口处。而根据民航内不完全统计，飞行区消防给水管道渗漏同样大部分也发生于管道连接处。故而，选择接口可靠、渗漏率低的管材是飞行区消防给水设计中的重点。

以江苏连云港新机场为例，其飞行区消防给水管道总长约13.5km，主管管径DN400，以自带承口类（如RESP）管道与不带承口类（如SRPE）管道（12m定长）对比统计，见表7。同样，以飞行区常用消防给水管道对该案例中管道纵向变形量对比分析，见表8。

由表7可以看出，自带承口类管道单位管长接口数约为不带承口类管道的1/3。显然，单位管长管道接口数越低，则管道接口处漏水概率越低。单位管长管道接口数可以作为衡量管道连接安全性的一个重要指标。

同时，由于飞行区消防给水管道低渗漏率的特殊性要求，设计中可要求管道采购定长按照12m，甚至17m（公路可运输的最长管长）进行，以减少实际施工中的管件使用量和管道接口数量，可有效辅助降低管道漏水概率，并节约投资。

由表8可以看出，单一材质塑料类和钢塑复合（PSP）管道在纵向变形量上差异非常大。上述管材纵向变形量由大到小评定顺序为：PE100>SRCP>RESP>AGR=PVC-UH>SRPE。

因此，管道的补偿设计相当重要，即使对于管道线性膨胀系数较低的管道（如SRPE），累积纵向变形量也相当可观，但这在飞行区消防给水设计中往往被忽略。在本工程案例中，所有干管阀门通过设置双法兰管路松套补偿接头及管道（RESP）承插密封圈连接方式，得到有效解决。

(5）管道造价。以青岛新机场工程为例，以飞行区消防给水最大管径DN400计（设计工作压力0.60MPa），结合山东省概算信息价和代表厂家价格信息，对单一材质塑料类（PN1.0）和钢塑复合（PSP）管道（PN1.6）进行造价分析，见表9。

由表9可知，在0.60MPa设计工作压力下，上述管材综合成本评定顺序（高到低）为：PE100>PVC-UH>SRPE>AGR>RESP>SRCP。

另外，若结合原料牌号、采购与运输成本、施工成本、维护成本等，上述管材的综合成本在不同管径下排序又会有很大不同。

影响飞行区消防给水管道管材设计的因素很多，但管道渗漏所造成的损失（尚不包括机场运营第三方损失），却远远大于材料本身。

因此，管道的安全性（结构强度与低渗漏性）毫无疑问是设计人员应该考虑的第一要素。而单位管长管道接口数则是衡量管道安全性的重要指标。

选择成熟稳定质量的管道（并提出原料性能限制）及连接方式，降低单位管长管道接口数，并做好管道补偿设计，对于飞行区消防给水管道防渗漏及耐压力波动、耐不均匀沉降、耐管道轴向位移等方面具有非常重要的意义。