張益增

摘要：直角轉彎是消防車道中最為常見的轉彎類型之一，檢測或評估時經(jīng)常因現(xiàn)場條件受限難以直接測量消防車道轉彎半徑。為提高轉彎半徑現(xiàn)場測量的準確性和高效性，文章介紹了如何通過簡化現(xiàn)場有用信息，建立數(shù)學幾何模型，利用數(shù)學幾何運算關系間接測算出消防車道的轉彎半徑。直角轉彎的消防車道可通過測量有效路寬的方法間接測算出轉彎半徑。

關鍵詞：消防車道;轉彎半徑;間接測算方法

在建筑消防設施檢測過程中，對消防車道的檢測往往只是簡單檢查寬度、畫線、標識等，對于消防車道轉彎半徑的檢測容易被忽略或者僅是目測。在行業(yè)內(nèi)，對消防車道轉彎半徑也存在一定爭議，時常出現(xiàn)不同項目設計驗收標準不一致的情況。下面分析探討消防車道轉彎半徑的檢測問題。

一、“消防車道轉彎半徑”與“消防車轉彎半徑”的區(qū)別

《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2014（2018年版）中規(guī)定消防車道轉彎半徑應滿足消防車轉彎的要求。由于消防車道大多數(shù)需要利用城市道路或居住小區(qū)內(nèi)的公共道路，而消防車的轉彎半徑一般較大，通常為9～12m。因此，無論是專用消防車道還是兼作消防車道的其他道路或公路，均應滿足消防車的轉彎半徑要求，該轉彎半徑可以結合當?shù)叵儡嚨呐渲们闆r和區(qū)域內(nèi)的建筑物建設與規(guī)劃情況綜合考慮確定。

我國普通消防車的轉彎半徑是9m，登高消防車的轉彎半徑為12m，部分特種車輛的轉彎半徑為16～20m。需要注意的是，這里所說的轉彎半徑9m、12m或16～20m，都是指消防車本身的轉彎半徑，也就是消防車的最小轉彎半徑，這是機動車本身的屬性。《車庫建筑設計規(guī)范》JGJ100-2015中關于機動車最小轉彎半徑的定義是機動車回轉時，當轉向盤轉到極限位置，機動車以最低穩(wěn)定車速轉向行駛時，外側轉向輪的中心平面在支承平面上滾過的軌跡圓半徑，表示機動車能夠通過狹窄彎曲地帶或繞過不可越過的障礙物的能力?！盾噹旖ㄖO計規(guī)范》JGJ100-2015中關于機動車道路轉彎半徑的定義是能夠保持機動車輛正常行駛與轉彎狀態(tài)下的彎道內(nèi)側道路邊緣處半徑。由此可見，消防車轉彎半徑與消防車道的轉彎半徑兩者概念不同（如圖1所示）。

根據(jù)計算，消防車道轉彎半徑第一種設計方案為，轉彎半徑為7m左右的車道即可滿足轉彎半徑為9m的消防車通行要求，轉彎半徑為10m左右的車道即可滿足轉彎半徑為12m的消防車通行要求?；蛘卟捎玫诙N方案，直接將消防車道轉彎半徑等同于消防車轉彎半徑進行設計。即轉彎半徑為9m左右的車道滿足轉彎半徑為9m的消防車通行要求，轉彎半徑為12m的車道滿足轉彎半徑為12m的消防車通行要求。

消防車轉彎半徑與消防車道轉彎半徑存在不少爭議，每個人的理解不同，雖然許多設計者也認同設計方案一，但由于此種設計方案經(jīng)常會有審圖機構或主管部門不認同，因此目前幾乎所有關于消防車道轉彎半徑的設計都不低于9m，也就是默認將消防車轉彎半徑與消防車道轉彎半徑等同。

當存在爭議時，從安全角度出發(fā)，在條件滿足的情況下，以更嚴格的方案執(zhí)行并無不妥。并且考慮到我國的交通情況，方案一“卡極限”的設計往往會給實際救援造成困難，有時幾輛電動車、幾根電線就能導致消防車無法通行而耽誤救援。但是當現(xiàn)實條件難以滿足較高要求，且場所火災危險性不大時，各方可以適當考慮放寬要求，但不應低于設計方案一的標準。

二、幾種常見消防車道轉彎半徑的簡易測量方法

消防車道轉彎半徑通過設計軟件很容易就可以設計、測算出來。但是檢測、驗收現(xiàn)場情況復雜，經(jīng)常難以通過確定圓心位置而確定半徑（現(xiàn)場圓心往往在建筑內(nèi)）。通過測量角度和、弦長推算出半徑的方法是目前現(xiàn)場檢測較為常見的方法，但現(xiàn)場的情況有時難以準確測量弧長，弦長也經(jīng)常會被建筑物擋住，不過此法在測算非正交轉彎時有其優(yōu)勢。上述方法已有許多文章詳述，此處不再討論。

下面針對最常見的正交轉彎（90°轉彎）的幾種情況通過建立數(shù)學模型，推演簡化現(xiàn)場測量方法，以供檢測人員參考。

首先，我們已經(jīng)明確當消防車道轉彎半徑為9m，寬度為4m時，所組成的空間可以滿足一輛普通消防車轉彎要求，該空間如圖2黃色區(qū)域所示。

那么可以想象，假如現(xiàn)場消防車道轉彎處的平面幾何空間可以容下圖2黃色區(qū)域，那么無論現(xiàn)場車道空間平面幾何形狀有多么復雜、多么不規(guī)則，它都是可以滿足一輛普通消防車順利轉彎的，如圖3所示。

那么，如何快速提煉現(xiàn)場有用信息，簡化幾何模型呢？其實很簡單。我們以幾種常見的消防車道轉彎情況為例，從簡到繁逐一討論。

（一）直角轉彎，轉彎前后道路等寬

如圖4所示，此處拐角角度為90°，前后道路寬度一樣，若該拐角要滿足消防車轉彎需求，則內(nèi)外側路沿組成的平面空間應容納下消防車轉彎所需空間（黃色區(qū)域）。由圖4可看出，決定該轉彎處平面空間能否容納下消防車轉彎所需空間的關鍵點有三處，即內(nèi)側路沿與黃色區(qū)域最接近的點A以及外側路沿與黃色區(qū)域最接近的點D和G。（在此重點說明一下，A點不僅指現(xiàn)場內(nèi)轉角最突出的路沿，也可能是建筑墻角、路溝等阻礙車輪前進的障礙物，哪里最突出哪里就是A點，只要阻礙車輪前進的障礙物都按路沿處理）。只要A、D、G這三點均在黃色區(qū)域之外，則說明該轉彎處平面空間可以容納下消防車轉彎所需空間，也就是滿足消防車轉彎要求。那么我們以最小極限情況考慮，當?shù)缆穼挾容^窄，A、D、G這三點都在黃色區(qū)域的邊緣上，此時該處拐角剛好滿足消防車轉彎要求，也就是消防車道在該處的轉彎半徑剛好為9m。通過簡單的幾何計算可以得出，此時AB段長度約為6.3m，BC段長度約為9m-6.3m=2.7m，路寬（BD段）=BC+CD=2.7m+4m=6.7m。

由此可知，只要測量路寬不小于6.7m，即可滿足消防車道轉彎半徑不小于9m的要求。同理可算，測量路寬不小于7.6m，即可滿足消防車道轉彎半徑不小于12m的要求。

（二）直角轉彎，轉彎前后道路寬度不一樣

如圖5所示，與第一種情況同理，當A、D、G這三點都在黃色區(qū)域的邊緣上時，該處拐角剛好滿足消防車轉彎要求。這種情況下我們在現(xiàn)場可以先測量出較窄路寬（即EG段），例如現(xiàn)場測量結果為5m，扣除4m即可得到EF=5m-4m=1m，AB=0E=9m-1m=8m，通過勾股定理可得出OB段約為4.1m，則BC=OC-OB=9m-4.1m=4.9m，較寬道路的寬度（即BD段）=4.9m+4m=8.9m。也就是說假設較窄路寬為5m的話，較寬路寬只要不小于8.9m，該處拐角便滿足消防車轉彎要求，即消防車道在該處的轉彎半徑不小于9m。

現(xiàn)場的具體測量方法為（此方法同樣適用于轉彎半徑為12m的情況）：

①測量出較窄路寬EG;

②計算出AB段長度，從而確定現(xiàn)場B點的具體位置，然后在B點處測量較寬的路寬（即BD段的現(xiàn)場實際長度）;

③計算出BD段的理論長度;

④如果較寬路寬的實際測量寬度不小于BD段的理論長度，即可滿足轉彎半徑要求。

（三）直角轉彎，轉彎前后道路等寬，但內(nèi)轉角處為圓角

與第一種情況的原理一樣，A點的位置也是內(nèi)轉角路沿的最突出點（只是從直角變成圓角圓弧的中點），如圖6所示。仔細對比觀察圖6和圖4可發(fā)現(xiàn)，在圖6中過A點做2條分別與兩個路沿平行的輔助線AB和AE，即可得到與圖4一樣的模型，然后便可按照第一種情況的方式測算。此時路沿H點在BC之間的哪個位置都不影響消防車轉彎通行，也不影響車道轉彎半徑。這便是模型簡化。

現(xiàn)場的具體測量方法為：

①過A點做2條分別與兩個路沿平行的輔助線AB和AE;

②在輔助線上確定B點的位置（當要求車道轉彎半徑為9m時，B點在距離A點6.3m處;當要求車道轉彎半徑為12m時，B點在距離A點8.4m處）;

③測量BD之間的距離（當要求車道轉彎半徑不小于9m時，BD之間的距離不小于6.7m;當要求車道轉彎半徑為12m時，BD之間的距離不小于7.6m）。

（四）直角轉彎，轉彎前后道路寬度不一樣，但內(nèi)轉角處為圓角

檢測原理與第二種情況一樣，如圖7所示，過A點做2條分別與兩個路沿平行的輔助線AB和AE，即可得到與圖5一樣的模型，然后便可按照第二種情況的方式測算。此處有一個難點，就是A點的準確位置不好確定，不過可以肯定的是A點在圓角圓弧JK上，且靠近較窄路寬一側，也就是更靠近K點。在實際測量過程中只要

適當往K點方向確定A點位置即可（造成的誤差不大），若為了穩(wěn)妥起見，也可直接將K點作為A點進行測算。

（五）直角轉彎，但道路兩側障礙物較多，無規(guī)則路沿

轉彎處整體為90°轉彎，但道路兩側障礙物較多，如凸出的不規(guī)則圍墻、電線桿、路墩、花壇等。該情形亦可通過提取現(xiàn)場有效信息建立幾何模型，從而測算轉彎半徑。如圖8所示，過內(nèi)轉角障礙物最突出點A做兩條輔助線分別平行于外側路沿（此處外側路沿是一個模型概念，是以外側障礙物最突出點為準），然后按照第二種情況的方法測算即可。

三、結語

消防車道轉彎半徑的檢測驗收對于消防安全工作有著很重要的現(xiàn)實意義，以上方法為現(xiàn)場經(jīng)驗所得，供相關人員在實踐中參考與檢驗，如有不足請指正。

參考文獻：

[1]GB50016-2014 建筑設計防火規(guī)范（2018年版）[S].中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部，中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局，2018.

[2]JGJ100-2015 車庫建筑設計規(guī)范[S].中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部，2015.