王樹(shù)闊

（十堰市消防支隊(duì)防火處，湖北十堰442500）

室內(nèi)消火栓是建筑滅火系統(tǒng)中基本的滅火設(shè)備，其布置的數(shù)量、位置及其系統(tǒng)的合理性，直接影響滅火的撲救效果和系統(tǒng)投資。根據(jù)現(xiàn)行《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016－2006，2006年版，以下簡(jiǎn)稱《建規(guī)》）及《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50045－95，2005年版，以下簡(jiǎn)稱《高規(guī)》）的要求，同層任何部位均應(yīng)保證同層相鄰的兩個(gè)消火栓的充實(shí)水柱同時(shí)到達(dá)，因此在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，首先要進(jìn)行消火栓保護(hù)半徑的計(jì)算。

根據(jù)《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施——給排水》（2009JSCS－3，2009年版），室內(nèi)消火栓的保護(hù)半徑計(jì)算公式如下：

式中：R—消火栓保護(hù)半徑（m）；

K—水帶彎曲折減系數(shù)，根據(jù)水帶轉(zhuǎn)彎數(shù)量取0.8～0.9；

Ld—水帶長(zhǎng)度（m）；

Ls—水槍充實(shí)水柱長(zhǎng)度在平面上的投影長(zhǎng)度（m），水槍傾角一般取45°～60°。

水槍充實(shí)水柱計(jì)算公式：

式中：Sk—水槍充實(shí)水柱長(zhǎng)度（m）；

H1—室內(nèi)最高著火點(diǎn)離地面高度（m）；

H2—水槍噴嘴離地面高度（m），一般為1m；

α—水槍上傾角，一般為45°，最大不應(yīng)超過(guò)60°。

從上述兩公式看出消火栓保護(hù)半徑由兩部分組成：水槍充實(shí)水柱長(zhǎng)度在平面上的投影長(zhǎng)度（Ls）是關(guān)鍵。規(guī)范及一些參考書(shū)目推薦的水槍充實(shí)水柱計(jì)算公式中的水槍上傾角，最大不超過(guò)60°，是出于消防隊(duì)員撲火的安全及撲救效果，避免離著火點(diǎn)過(guò)近。最小取值45°，即Ls＝0.71 Sk。

在一般工程設(shè)計(jì)中，水龍帶采用25米長(zhǎng)，如果充實(shí)水柱為10m的話，消火栓的保護(hù)半徑R＝25×0.8＋10 ×0.71＝27.1m。一些設(shè)計(jì)人員以此來(lái)布置消火栓，包括審圖機(jī)構(gòu)也是按此來(lái)判定消火栓的保護(hù)范圍的。當(dāng)然按此來(lái)布置消火栓，是比較安全的，但筆者認(rèn)為任何工程都按水槍上傾角45°計(jì)算是值得商榷的。而公式（2）在實(shí)際工程運(yùn)用中變得毫無(wú)意義。

我們看《建規(guī)》條文解釋中給的例2：有一高層工業(yè)建筑，其層高為5m，試求水槍的充實(shí)水柱長(zhǎng)度見(jiàn)圖1。

圖1 水柱長(zhǎng)度計(jì)量模擬示例圖

解：采用水槍的上傾角為45°：

則水槍的充實(shí)柱長(zhǎng)度為5.66m，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，水槍的充實(shí)柱長(zhǎng)度僅需5.66m，但規(guī)范要求高層工業(yè)建筑的水槍充實(shí)水柱長(zhǎng)度不應(yīng)小于13m，因此該高層工業(yè)建筑的水槍充實(shí)水柱長(zhǎng)度應(yīng)用13m，而不采用5.66m。采用Sk＝13m，如果水槍上傾角還按45°計(jì)算，則其保護(hù)半徑R＝25×0.8＋13× 0.71＝20＋9.23＝29.23m。

圖2 水柱投影長(zhǎng)度示例圖

但實(shí)際情況應(yīng)該如圖2所示，充分利用水槍的充實(shí)水柱，達(dá)到理想撲救效果，水槍充實(shí)水柱長(zhǎng)度在平面上的投影長(zhǎng)度按如下公式：

而此時(shí)，消火栓的保護(hù)半徑可達(dá)到R＝25×0.8＋11.4＝20＋11.4＝31.4m。水槍上傾角α＝17.9°，消火栓保護(hù)半徑比29.23m，多出兩米多。因此，在實(shí)際工程運(yùn)用中，取用不同的充實(shí)水柱，其建筑層高不同，其保護(hù)半徑也不同，應(yīng)按水槍實(shí)際充實(shí)水柱在水平投影上的長(zhǎng)度和建筑層高來(lái)確定消火栓的保護(hù)半徑，這樣有利提高消火栓的使用效率。

在直接取用規(guī)范規(guī)定的最小充實(shí)水柱及建筑層高來(lái)計(jì)算消火栓保護(hù)半徑的同時(shí)，不能忽略在其相對(duì)應(yīng)的充實(shí)水柱長(zhǎng)度下其水槍流量的問(wèn)題（見(jiàn)表1）：

表1 水槍充實(shí)水柱、壓力和流量（襯膠水帶DN65，25m長(zhǎng)，水槍直徑19mm）

在7m充實(shí)水柱時(shí)，其流量為3.78L／S，10m時(shí)為4.6L／S，而《建規(guī)》和《高規(guī)》對(duì)單只水槍的最小流量均有要求。《高規(guī)》里直接規(guī)定了每只水槍的最小流量應(yīng)不小于5L／S，在進(jìn)行消火栓保護(hù)半徑計(jì)算時(shí)，直接取用10m是不對(duì)的，正確的步驟應(yīng)按如下進(jìn)行：

（1）確定建筑消防類別，選取規(guī)定的水槍充實(shí)水柱；

（2）復(fù)核選取的充實(shí)水柱對(duì)應(yīng)的水槍流量是大于規(guī)范規(guī)定的最小流量；

（3）若符合，按選取的充實(shí)水柱長(zhǎng)度及最不利的建筑層高，按公式（1）和公式（3）計(jì)算消火栓保護(hù)半徑R。若不符合，按最小水槍流量選取對(duì)應(yīng)的水槍充實(shí)水柱計(jì)算。見(jiàn)下例：

例：層高H＝3米，二類高層，其室內(nèi)消防栓最小保護(hù)半徑R為多少（見(jiàn)圖3）？

已知：按規(guī)范要求，襯膠水龍帶Ld＝25m，水槍最小流量為5L／S時(shí)，其充實(shí)水柱按表1可達(dá)11.4米，大于10米，滿足要求。

根據(jù)公式（3）：

則R＝KLD＋LS（m）＝0.8×25＋11.2＝31.2（m）.

圖3 消防栓最小保護(hù)半徑示例圖

結(jié)論：（1）室內(nèi)消火栓保護(hù)半徑應(yīng)按水槍充實(shí)水柱在水平面上的投影長(zhǎng)度及建筑層高來(lái)確定，不能籠統(tǒng)地按水槍上傾角45°～60°來(lái)計(jì)量。（2）公式（2）只適用于超過(guò)11米的高大空間計(jì)算。（3）在充實(shí)水柱選取時(shí)應(yīng)考慮水槍的最小流量。