摘要：文章對城市交通隧道防火設(shè)計的有關(guān)問題進行了探討，并結(jié)合消防工作實際，提出了見解和看法。

關(guān)鍵詞：城市交通隧道；防火設(shè)計；安全疏散設(shè)計；電氣防火設(shè)計

中圖分類號：TU921文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1009-2374（2009）08-0041-02

一、概述

交通隧道建設(shè)的發(fā)展交通隧道防火顯得越來越重要?，F(xiàn)行《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016-2006，以下簡稱《建規(guī)》）對城市交通隧道的范圍進行了界定——城市范圍內(nèi)滿足機動車輛、非機動車輛和人員通行的隧道（不含地鐵）。因此對不同規(guī)模的交通隧道如何進行合理的建筑防火設(shè)計是個值得探討的問題。

筆者在總結(jié)分析國內(nèi)外部分城市交通隧道火災(zāi)事故的基礎(chǔ)上，結(jié)合《建規(guī)》內(nèi)容，對城市交通隧道的防火設(shè)計提出一些看法，謹供大家探討。

二、城市交通隧道火災(zāi)原因及其危害性

交通隧道的功能主要是通行汽車，因此汽車起火（包括交通事故時起火）是引起隧道火災(zāi)的主要原因。從國內(nèi)外一些隧道火災(zāi)來看也確是如此。另據(jù)同外有關(guān)統(tǒng)計資料介紹，汽車大約每跑1000km平均發(fā)生0.5～1.5次火災(zāi)；在隧道內(nèi)汽車每行駛5000萬輛公里有一次火警發(fā)生，即長度為2km，車流量為3.4萬車次/日的隧道每兩年有可能發(fā)一次火警?？梢娝淼纼?nèi)汽車起火的機率還是不低的。

城市交通隧道因汽車起火釀成的火災(zāi)例子很多。1979年7月11日， 日本大坂隧道內(nèi)4 輛卡車與兩輛轎車連續(xù)相撞， 轎車油箱破裂起火，致使隧道內(nèi)的174輛汽車全部燒毀，7人死亡2人受傷， 隧道內(nèi)千余平方米的頂部崩落。

三、火災(zāi)特點

（一）火情發(fā)展快

汽車起火若撲救不及時，將會導(dǎo)致火情迅速擴展?；馂?zāi)時發(fā)煙量主要與可燃物物理、化學(xué)特性，燃燒狀態(tài)和供氣程度有關(guān)。其次，隧道發(fā)生火災(zāi)因燃燒產(chǎn)生的熱量不易散發(fā)，使洞內(nèi)空氣溫度急劇上升（據(jù)測定溫度約達1300℃）在通風(fēng)氣流作用下，熾熱的空氣又把沿途可燃物體加熱，以致引起火源“跳越”。

（二）煙霧大，傳播快

由于隧道自然通風(fēng)條件差，即使設(shè)有機通風(fēng)也不可能使洞內(nèi)空氣環(huán)境與洞外一樣。因此隧道發(fā)生火災(zāi)時因通風(fēng)不良，使氧不足會產(chǎn)生大量的煙霧和有害氣體（主要是一氧化碳），若沒有可靠的排煙措施，煙霧會很快擴散到整個隧道城市交通隧道由于內(nèi)部空間較小，且基本處于密閉狀態(tài)，火災(zāi)發(fā)生時隧道中空氣不足，多產(chǎn)生不完全燃燒，發(fā)煙量一般較大，而且產(chǎn)生的熱煙氣難以擴散，導(dǎo)致火災(zāi)初期升溫迅速，并產(chǎn)生較強的熱沖擊。

（三）人員和物質(zhì)疏散困難，易造成群死群傷和重大經(jīng)濟損失

城市交通隧道發(fā)生火災(zāi)時一般無法利用自然光進行照明，主要依靠事故照明和疏散指示標(biāo)志來保證疏散，火災(zāi)時產(chǎn)生的大量煙氣使能見度急劇下降，加之隧道橫截面小，道路狹長，不僅人員疏散困難，而且由于車輛交通阻塞的影響，物質(zhì)疏散也及其困難。由于人員和物質(zhì)的疏散困難，加上火場溫度高，高溫持續(xù)時間長，易造成火燒連營之勢，導(dǎo)致群死群傷和重大經(jīng)濟損失。

（四）火災(zāi)撲救難度大，對施救部門的要求高

城市交通隧道由于空間相對封閉，發(fā)生火災(zāi)后溫度高，易對隧道的結(jié)構(gòu)造成破壞，隧道拱頂隨時有燒塌崩落的危險。同時在濃煙、有毒氣體、狹窄通道和滯留車輛的阻礙下，大型消防設(shè)備及滅火人員難以第一時間接近火源，加之隧道內(nèi)通訊設(shè)備受干擾較大，使撲救人員和地面指揮通訊聯(lián)系不便，這些都給滅火救援增添了巨大困難。此外，城市交通隧道火災(zāi)一般由消防、交警、醫(yī)療等多部門聯(lián)合施救，火災(zāi)現(xiàn)場人員、車輛眾多，情況復(fù)雜，對各施救部門的分工、協(xié)調(diào)和統(tǒng)一指揮要求很高。近年來，國內(nèi)外城市交通隧道火災(zāi)因處置不當(dāng)、各部門分工協(xié)調(diào)不到位等原因?qū)е聹缁鹁仍?，甚至引發(fā)二次災(zāi)害事故的例子也時有發(fā)生。

四、隧道防火設(shè)計

城市交通隧道的防火設(shè)計應(yīng)立足于自防自救，方便人員和車輛疏散，高效、快捷撲滅初期火災(zāi)的原則，依照《建規(guī)》和《公路隧道設(shè)計規(guī)范》等國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計規(guī)范的要求，結(jié)合隧道長度、地理條件、可燃物情況等因素，科學(xué)合理地從建筑防火、安全疏散、電氣防火設(shè)計、自動消防設(shè)計等四個方面進行設(shè)計。

（一）建筑防火設(shè)計

1．隧道結(jié)構(gòu)的防火保護。《建規(guī)》規(guī)定，一類城市交通隧道的承重結(jié)構(gòu)的耐火極限不應(yīng)低于2h，二類隧道不低于1.5h，水底隧道拱頂應(yīng)設(shè)置抗熱沖擊和耐高溫的防火內(nèi)襯，隧道內(nèi)裝修材料除嵌縫材料外，應(yīng)采用不燃材料。為了在火災(zāi)時維護隧道的結(jié)構(gòu)不被損害，不至于造成人員恐慌甚至大量傷亡，為消防救援和滅火提供必要的時間，應(yīng)該對隧道結(jié)構(gòu)的耐火性提出一定的要求。

解決結(jié)構(gòu)本身耐火性差與耐火極限要求高這一矛盾的辦法主要有以下三種： （1）在經(jīng)濟條件允許的情況下對比較重要的城市隧道（戰(zhàn)備、人行、主干道隧道）或隧道內(nèi)重要路段加設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)并加大通風(fēng)排煙量，以達到撲滅火災(zāi)和降低隧道火災(zāi)中煙氣對內(nèi)部的溫升作用。（2）采用一定耐火等級的防火板作模板，與固定件一起澆鑄到高強度混凝土上作為保護層，很多歐洲大陸隧道例如BELLIARD—KORETENBERG—ROODEBBEEK就采用了一種27mm厚的防火板（PROMATECTH）來提高隧道內(nèi)部的耐火性。此做法已通過依據(jù)RWS溫升曲線（該曲線要維持2h耐火極限，最高溫度為1350℃）的測試和評估。（3）用多種粘性防火噴涂材料直接噴涂在隧道內(nèi)壁，或在施工中對現(xiàn)場澆注的混凝土進行噴洗同時去除固化物。開羅的AL—HAZARD隧道（2.5km）就是使用了耐火粘性噴涂材料（FIREMASTERF IREBARR ER 135），噴涂厚度為47mm。據(jù)資料顯示只要此材料在火災(zāi)中沒有受到機械破壞，就可以重復(fù)使用。

2．隧道的防火分隔。為防止火災(zāi)的擴大和蔓延，把火災(zāi)控制在一定的范圍內(nèi)，以便減少火災(zāi)帶來的人員傷亡和財產(chǎn)損失是十分必要的，但如何劃分防火分區(qū)，不同的防火設(shè)計規(guī)范，根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)不同而有所不同。

（二）安全疏散設(shè)計

根據(jù)歐洲隧道火災(zāi)模擬試驗，人員在隧道內(nèi)的正常疏散速度為1.5m/s，在有煙氣的情況下只有1m/s，一般人在疏散時能承受的最高空氣溫度不超過80℃，在此溫度下的最高耐受時間僅僅約為15min，因此在城市交通隧道設(shè)計中，對車輛、人員疏散和避難場所設(shè)置要求是很高的。針對上述情況，規(guī)范對一、二、三類城市交通隧道的安全疏散設(shè)計做了明確規(guī)定：一是雙孔隧道應(yīng)設(shè)置車行橫通道或車行疏散通道；車行橫通道間隔及隧道通向車行疏散通道的入口間隔，水底隧道宜為500～1500m，非水底隧道宜為200～500m；車行橫通道應(yīng)沿垂直隧道長度方向設(shè)置，并應(yīng)通向相鄰隧道；車行疏散通道應(yīng)沿隧道長度方向在雙孔中間設(shè)置，并應(yīng)直通隧道外；車行橫通道和車行疏散通道的凈寬度不應(yīng)小于4.0m，凈高度不應(yīng)小于4.5m。二是雙孔隧道應(yīng)設(shè)置人行橫通道或人行疏散通道；人行橫通道間隔及隧道通向人行疏散通道的入口間隔宜為250～300m；人行疏散橫通道應(yīng)沿垂直雙孔隧道長度方向設(shè)置，并應(yīng)通向相鄰隧道。三是采用縱向通風(fēng)方式的單孔隧道或一、二類水底隧道，應(yīng)根據(jù)實際情況設(shè)置直通室外的人員疏散出口或獨立避難所等避難設(shè)施。

（三）電氣防火設(shè)計

城市交通隧道火災(zāi)一般延續(xù)時間較長，且火場環(huán)境條件惡劣、溫度高，因此對城市交通隧道的消防供電等級、用電設(shè)備和配電線路的要求較高。一、二類隧道的消防用電應(yīng)按照一級負荷供電，三類隧道按二級負荷供電，隧道內(nèi)嚴(yán)禁設(shè)置高壓電線電纜和可燃氣體管道，電纜線槽應(yīng)和其他管道分開埋設(shè)，消防用電線路的敷設(shè)和防火保護應(yīng)符合《建規(guī)》要求。

應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志能在城市交通隧道供電中斷和火災(zāi)中起到提供緊急照明和誘導(dǎo)疏散的作用。城市交通隧道兩側(cè)應(yīng)設(shè)置消防應(yīng)急照明燈具和疏散指示標(biāo)志，其高度不宜大于1.5m，一、二類隧道內(nèi)消防應(yīng)急照明燈具和疏散指示標(biāo)志的連續(xù)供電時間不應(yīng)小于3.0h，三類隧道不應(yīng)小于1.5h；應(yīng)急照明燈通常沿隧道全長間隔布置，宜采用對火災(zāi)發(fā)生時的煙霧有較強穿透性能的高壓鈉燈做為光源，其照度應(yīng)能滿足規(guī)范要求；隧道內(nèi)設(shè)置的各類消防設(shè)施均應(yīng)采取與隧道內(nèi)環(huán)境條件相適應(yīng)的保護措施，并應(yīng)設(shè)置明顯的發(fā)光消防疏散指示標(biāo)志。此外，應(yīng)在隧道入口處設(shè)置公路情報板，并在車行路線上設(shè)置行車誘導(dǎo)標(biāo)志，以確?；馂?zāi)時準(zhǔn)確引導(dǎo)車輛疏散。

（四）自動消防設(shè)施設(shè)計

超過200m隧道工程設(shè)計自動報警系統(tǒng)、自動滅火系統(tǒng)、機械防排煙設(shè)施的消防設(shè)計以及內(nèi)部紅外線遠程監(jiān)視、監(jiān)控系統(tǒng)裝備，中央控制室可設(shè)在指揮調(diào)度室、收資站、交通管理中心或者與距當(dāng)?shù)剌^近的119、110指揮中心聯(lián)網(wǎng)等便于指揮聯(lián)絡(luò)的地點；距地面1.5m處每4m設(shè)手動報警按鈕，隧道內(nèi)消防栓的給水管徑不得小于100mm，間距不小于50m，出水量按40L/s計，均采用雙閥雙栓的多功能水槍和防腐麻質(zhì)內(nèi)襯裹水袋，內(nèi)設(shè)一備一用的特制消防栓，距離隧道出入口15m內(nèi)有1～2個消防水泵接合器，各種型號手提滅火器按間距不大于50m， 沿隧道兩側(cè)交叉布置，每配置點不少于4具不同規(guī)格的滅火器。重要、復(fù)雜和大于500m的隧道應(yīng)考慮水噴淋或水噴霧自動滅火設(shè)施，以隧道縱斷50m為一個保護區(qū)域，兩個區(qū)域同時噴水為一個滅火區(qū)域?？梢园垂┧畯姸劝此畤婌F自動滅火6.0L/min·m²計。

通行機動車的一、二、三類隧道應(yīng)設(shè)置機械排煙系統(tǒng)，隧道的機械排煙系統(tǒng)可以和通風(fēng)系統(tǒng)合用，系統(tǒng)排煙風(fēng)機必須能在250℃環(huán)境條件下連續(xù)正常運行不小于1h，排煙管道的耐火極限不應(yīng)低于1h。此外，隧道內(nèi)的火災(zāi)避難設(shè)施應(yīng)設(shè)置獨立的機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，其送風(fēng)余壓值應(yīng)在30～50Pa之間。

五、結(jié)語

城市交通隧道的防火設(shè)計在我國還是一個比較嶄新的課題，希望隨著社會的發(fā)展各類國家標(biāo)準(zhǔn)和防火規(guī)范能不斷完善，能使城市交通隧道的防火設(shè)計和消防設(shè)施日益完備，做到即安全可靠又經(jīng)濟合理，更好地為我國經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展服務(wù)。

作者簡介：計朝暉（1981－），女,江蘇南京人，南京消防助理工程師，研究方向：建筑消防安全。