國內(nèi)外隧道防火技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1．概述

隨著工程建設(shè)和交通事業(yè)的發(fā)展以及人類生產(chǎn)、生活的不斷需求，世界各國所建交通隧道的里程得到丁迅速延長。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年整個(gè)歐洲地區(qū)交通隧道網(wǎng)絡(luò)總長超過10000km；我國在第二次全國公路普查中，縣級(jí)以上公路隧道建設(shè)總長將近550km。近10年來，由于不斷增長的交通流量和路況改善以及運(yùn)輸物品的復(fù)雜性，增加了交通隧道的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，引發(fā)了不少嚴(yán)重的火災(zāi)事故。例如1999年3月24日發(fā)生在法國和意大利之間的MontBlanc隧道火災(zāi)，死亡41人，36輛汽車被毀；1999年5月29日發(fā)生的奧地利TauemMotorway隧道火災(zāi)，死亡12人，傷50人；2021年11月11日奧地利卡布倫山過山纜車火災(zāi)，死亡155人，傷18人。

隧道火災(zāi)不僅嚴(yán)重威脅人的生命和財(cái)產(chǎn)安全，而且對(duì)交通設(shè)施、人類的生產(chǎn)活動(dòng)造成巨大的損壞。因此，各國近20年來都投入了相當(dāng)?shù)牧α繉?duì)隧道的火災(zāi)行為，以及火災(zāi)防護(hù)進(jìn)行了較廣泛的研究，并取得了一定成果、制訂了一些技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)。

交通隧道一般包括公路隧道、鐵路隧道和地鐵隧道及城市其他交通隧道等。不同類別的隧道在火災(zāi)防護(hù)上沒有本質(zhì)的區(qū)別，原則上均應(yīng)根據(jù)隧道允許通行的車輛和貨物來考慮其可能的火災(zāi)場景，從

而確定合理、有效的消防安全措施。根據(jù)有關(guān)研究，公路隧道的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)為鐵路隧道的20-25倍。因此，本文在分析、總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，主要針對(duì)我國公路隧道和城市交通隧道的消防安全設(shè)計(jì)、研究及其發(fā)展提出了一些看法。

2．國內(nèi)外隧道防火研究現(xiàn)狀

20世紀(jì)80年代以來，國外在以下幾方面開展了研究：車輛的燃燒特性、模擬通風(fēng)對(duì)車輛燃燒的影響、煙氣增長、用木垛火與庚烷火模擬正常火災(zāi)荷載的比較、煙氣中有毒成分生成量分析、隧道內(nèi)火災(zāi)增長和煙氣運(yùn)動(dòng)數(shù)值模擬技術(shù)、隧道內(nèi)襯在火災(zāi)中的表現(xiàn)、駕駛?cè)藛T在隧道內(nèi)的心理與行為及相關(guān)影響因素、消防救援方法與策略以及自救原則等。研究認(rèn)為：隧道火災(zāi)規(guī)模主要取決于通行車輛的類型。隧道內(nèi)部可達(dá)到的溫度及火災(zāi)荷載可見表1。

車輛類型

最高溫度℃

最大熱釋放速率（MW）

小汽車

400-500

3-5

公共汽車

700-800

15-20

載貨卡車（油槽車除外）1000-1200

50-100

我國也在隧道的煙氣數(shù)值模擬、襯砌承載力評(píng)估、隧道內(nèi)溫度場分布等方面做過大量研究。

2．1國內(nèi)外在隧道設(shè)計(jì)方面的技術(shù)要求及標(biāo)準(zhǔn)

在國內(nèi)，目前有1992年發(fā)布的國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《地下鐵道設(shè)計(jì)規(guī)范》

(正在修訂)；1985年發(fā)布的鐵道部現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》；1989年發(fā)布的交通部現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(正在修訂)。這些標(biāo)準(zhǔn)分別對(duì)地鐵、鐵路隧道和山嶺公路隧道的防火與疏散做了部分規(guī)定，但均不夠完善，并且未對(duì)城市區(qū)域內(nèi)的交通、觀光游覽隧道的防火設(shè)計(jì)做出規(guī)定。目前，國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》正增補(bǔ)有關(guān)城市交通隧道(地鐵除外)的防火設(shè)計(jì)要求。

在國外，荷蘭編制了《TNO報(bào)告98-CVB-R1161隧道防火》以及TNO測試標(biāo)準(zhǔn)《隧道防火測試方法》，規(guī)定了隧道的火災(zāi)場景確定方法與相關(guān)消防安全工程設(shè)計(jì)方法以及隧道結(jié)構(gòu)的耐火測試方法。德國1994年制訂了《RABT公路隧道設(shè)施及運(yùn)行準(zhǔn)則》，其中對(duì)隧道中火災(zāi)規(guī)模做出了規(guī)定；1995年又制訂了《ZTV-隧道，關(guān)于公路隧道建設(shè)補(bǔ)充技術(shù)條款及準(zhǔn)則》，其中第10章“建筑防火＇規(guī)定了隧道內(nèi)的升溫曲線以及建筑結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部系統(tǒng)所應(yīng)采取的防火措施。英國制訂了《BD78/99，公路及橋梁設(shè)計(jì)手冊》，用于指導(dǎo)運(yùn)用消防安全工程方法對(duì)隧道進(jìn)行防火設(shè)計(jì)。美國消防協(xié)會(huì)制訂了《NFPA502公路隧道、橋梁及其他限行公路標(biāo)準(zhǔn)》，其中規(guī)定了不同類型隧道的消防要求，并要求長度超過240m的隧道應(yīng)根據(jù)特定隧道的設(shè)計(jì)參數(shù)(如長度、橫截面、分級(jí)、主導(dǎo)風(fēng)、交通流向、貨物類型、設(shè)計(jì)火災(zāi)參數(shù)等)，采用工程分析方法設(shè)計(jì)其通風(fēng)設(shè)施。日本則制訂了《日本建設(shè)省道路隧道緊急用設(shè)施設(shè)置基準(zhǔn)》，該基準(zhǔn)按公路隧道長度及汽車交

通量將隧道進(jìn)行分級(jí)，并根據(jù)不同等級(jí)規(guī)定了公路隧道的火災(zāi)防護(hù)要求。

2．2國外對(duì)隧道結(jié)構(gòu)測試的幾種升溫曲線

盡管各國在測試建筑構(gòu)件的耐火極限方面一直采用IS0834國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度-時(shí)間曲線，但研究表明，像汽車燃料和車輛所運(yùn)載的石油化工產(chǎn)品、液化石油氣等碳?xì)浠衔锘蚱渌瘜W(xué)物質(zhì)的燃燒釋放率、火場溫度梯度與可能達(dá)到的最高環(huán)境溫度與該升溫曲線所描述的情況有很大差異。因此隧道內(nèi)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與耐火保護(hù)就需要與這種情況相適應(yīng)。為此，歐洲各國發(fā)展了一系列不同隧道火災(zāi)類型的時(shí)間/溫度曲線。

RWS曲線是在1979年在荷蘭TNO實(shí)驗(yàn)室的研究結(jié)果基礎(chǔ)上研究出來的。它假設(shè)在最不利的火災(zāi)情況下，潛熱值為300MW燃油或油罐車持續(xù)燃燒120min，并假設(shè)120min后消防人員已經(jīng)將火勢控制，接近火源并開始熄滅火源。該曲線主要模擬油罐車在隧道中的燃燒情況，最初溫度迅速上升，接著隨著燃料的減少而逐步下降。

在瑞士，由于山嶺隧道更長而且遠(yuǎn)離消防隊(duì)，采用RWS曲線時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)間則延長到180min。此外法國采用的隧道升溫曲線與RWS類似，只是其最高點(diǎn)溫度為1300℃。

碳?xì)浠衔锶紵€主要模擬火災(zāi)發(fā)生在較為開放的地帶，熱量可以散發(fā)。

RABT

曲線是在德國通過一系列的實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果發(fā)展而來的，如尤里卡(EUREKA)項(xiàng)目。該曲線假設(shè)火場溫度在5min之內(nèi)快速升高到1200℃，并在持續(xù)較短時(shí)間后冷卻110min。

該曲線模擬一場簡單的卡車火災(zāi)的升溫狀況，但針對(duì)一些特殊的火災(zāi)類型，最高溫度的持續(xù)時(shí)間也可延長到60min或更長的時(shí)間，然后冷卻110min。

3．隧道火災(zāi)場景及火災(zāi)發(fā)展

近20年來，國際上已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究來確定可能發(fā)生在隧道以及其他地下建筑中的火災(zāi)場景和火災(zāi)類型，有些是在真正的、廢棄的隧道中和實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行。研究表明，公路隧道火災(zāi)在起火后10-15min之內(nèi)熱釋放速率快速增長，溫度急劇上升，大部分火災(zāi)在5-10min之內(nèi)即可達(dá)到1000℃以上。隧道火災(zāi)場景主要取決于交通工具的類型。

火災(zāi)的熱量輸出以熱輻射為主，并決定溫度；而煙氣層的熱散失則以對(duì)流為主，對(duì)溫度影響很小，因此在高溫時(shí)得到的熱量總是超過散失的熱量。由于隧道是一種相對(duì)封閉的地下結(jié)構(gòu)，大多數(shù)熱量被隧道頂、壁吸收。同時(shí)，熱的煙氣層和頂壁通過輻射將熱傳遞給火焰而加劇火災(zāi)的發(fā)展速率。所以隧道火災(zāi)如果不能在引燃階段撲滅，會(huì)很迅速地形成完全發(fā)展火，并伴隨著急速升溫。

一般的火災(zāi)場景可以假設(shè)為：多輛小汽車火災(zāi)、公共汽車火災(zāi)、載貨卡車火災(zāi)和可燃液體或石油/氣槽車火災(zāi)。其火災(zāi)持續(xù)時(shí)間、熱釋放速率等情況因?qū)ο蟛煌休^大差異。

對(duì)于多輛小、汽車火災(zāi)(以4輛車為例），一般30s后即可達(dá)到12MW的最大值，持續(xù)約60min。公共汽車火災(zāi)在10min后可達(dá)到25MW的最大值，持續(xù)約90min。載貨卡車火災(zāi)在5min左右可達(dá)到180MW的最大值，持續(xù)約60min，火焰?zhèn)鞑タ蛇_(dá)到40-60m。

火災(zāi)對(duì)周圍環(huán)境溫度的影響主要以熱輻射為主，而煙氣層以對(duì)流為主。由于隧道是一種相對(duì)封閉的地下結(jié)構(gòu)，火災(zāi)中釋放的大部分熱量將被隧道頂、壁吸收，而熱煙氣層和熱頂壁同時(shí)又通過輻射將熱傳遞回火焰，加劇火災(zāi)。因此，隧道火災(zāi)如果不能在引燃階段撲滅，會(huì)迅速發(fā)展成完全發(fā)展火，并使附近區(qū)域的溫度急速上升。

在悉尼港口隧道的研究中，研究人員將小轎車火災(zāi)定義為3MW(a=0.0115)，卡車火災(zāi)為10MW(a=0.18)，危險(xiǎn)物品貨車為(a=0.18)，公路槽車為50MW(a=0.18)。不同的火災(zāi)增長參數(shù)對(duì)危險(xiǎn)溫度場和煙氣擴(kuò)散區(qū)的影響較大。比如，普通轎車(0.1kW/s2)、小型卡車(0.3kW/s2)對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域的溫度場和煙氣擴(kuò)散區(qū)的變化影響較小，但石油罐車、液化石油氣槽車(1.54kW/s2～10.5kW/s2)等則能使危險(xiǎn)區(qū)域的溫度場很快升高、煙氣擴(kuò)散蔓延極快。

4．隧道的消防安全工程設(shè)計(jì)

隧道是一種與外界直接連通口有限的相對(duì)封閉的空間。隧道內(nèi)有限的逃生條件和熱煙排除出

口使得隧道火災(zāi)具有燃燒后周圍溫度升高較快、持續(xù)時(shí)間長、著火范圍往往較大、消防撲救與進(jìn)入困難等特點(diǎn)，增加了疏散和救援人員的生命危險(xiǎn)，隧道襯砌和結(jié)構(gòu)也受到破壞，其直接損失和間接損失巨大。因此，隧道設(shè)計(jì)中必須考慮其火災(zāi)防護(hù)措施。

隧道內(nèi)的火災(zāi)危險(xiǎn)主要有客車的行李、危險(xiǎn)貨物以及車輛和隧道本身。

隧道的消防安全控制目標(biāo)主要有：提供可能的疏散設(shè)施，減少人員傷亡；方便救援和滅火行動(dòng)；避免隧道內(nèi)混凝土內(nèi)襯爆裂和通過對(duì)隧道結(jié)構(gòu)、設(shè)備的防護(hù)，減小隧道修復(fù)和因隧道中斷所造成的損失。

在公路隧道防火設(shè)計(jì)中主要應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)耐火和防坍塌，降低隧道內(nèi)的材料的燃燒性能，設(shè)置火災(zāi)探測與報(bào)警、監(jiān)控信號(hào)系統(tǒng)，規(guī)劃與設(shè)置分隔、救援、疏散和避難應(yīng)急系統(tǒng)以及煙氣控制系統(tǒng)等。

4．1隧道的結(jié)構(gòu)保護(hù)

隧道內(nèi)的火災(zāi)往往持續(xù)時(shí)間較長，如MontBlanc隧道火災(zāi)持續(xù)55h，36輛車被卷入火災(zāi)。研究表明，混凝土結(jié)構(gòu)表面受熱后，會(huì)產(chǎn)生爆裂現(xiàn)象，且在混凝土底層冷卻之后，還將會(huì)出現(xiàn)深裂紋。結(jié)構(gòu)的荷載壓力和混凝土含水率(包括物理水含量和分子結(jié)合水)越高，產(chǎn)生爆裂的可能性越大，即使在混凝土配料中加入聚丙烯纖維也不會(huì)有明顯改善。未經(jīng)保護(hù)的混凝土，如果其質(zhì)量含水

率超過3%，在遇到高溫或火焰作用后5-30min，內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生爆裂，深度甚至可達(dá)40-50mm。這是造成隧道跨塌的主要原因。一般在150-200℃時(shí)，混凝土表面開始爆裂。

隧道構(gòu)造形式有圓形、矩形或拱形。矩形結(jié)構(gòu)的失效通常是由于混凝土或其增強(qiáng)鋼筋的溫度升高而導(dǎo)致過早產(chǎn)生下垂塑性彎矩，矩形隧道較圓形隧道所受壓力荷載較小，產(chǎn)生爆裂情況較輕。圓形隧道的增強(qiáng)鋼筋在下垂彎矩下不承受張力，只承受壓力荷載。盾構(gòu)式的圓形隧道通常采用等級(jí)為C50的高標(biāo)號(hào)混凝土，在火災(zāi)中爆裂的可能性和深度都較高。

混凝土發(fā)生爆裂后，不僅直接威脅救援與逃生，還會(huì)使增強(qiáng)鋼筋直接暴露在火災(zāi)中，減少承載結(jié)構(gòu)的橫截面面積。因此，隧道結(jié)構(gòu)耐火設(shè)計(jì)應(yīng)考慮其內(nèi)部可能達(dá)到的最高溫度、升溫特性以及結(jié)構(gòu)體的火災(zāi)行為，確定相適應(yīng)的設(shè)定火災(zāi)規(guī)模與時(shí)間-溫度曲線，能保證隧道結(jié)構(gòu)在所規(guī)定類型火災(zāi)條件下的完整性與穩(wěn)定性。

隧道結(jié)構(gòu)的耐火保護(hù)一般可采用在混凝土中添加聚丙烯纖維或在混凝土內(nèi)襯下安裝防火絕熱保護(hù)層，或者在隧道內(nèi)安裝自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。

4．2通風(fēng)及防排煙

根據(jù)隧道火災(zāi)事故分析，由一氧化碳導(dǎo)致的死亡約占總數(shù)的50%，因直接燒傷、爆炸力及其他有毒氣體引起死亡的約

50%。通常，采用通風(fēng)、防排煙措施控制煙氣產(chǎn)物及運(yùn)動(dòng)可以改善火災(zāi)環(huán)境，并降低火場溫度以及熱煙氣和火災(zāi)熱分解產(chǎn)物的濃度、改善視線。但是，機(jī)械通風(fēng)會(huì)通過不同途徑對(duì)不同類型和規(guī)模的火災(zāi)產(chǎn)生影響，在某些情況下反而會(huì)加劇火災(zāi)發(fā)展和蔓延。實(shí)驗(yàn)表明：在低速通風(fēng)時(shí)，對(duì)小轎車火災(zāi)的影響不大；可以降低小型油池火災(zāi)(～10m2)的熱釋放速率，而加強(qiáng)通風(fēng)控制的大型油池火災(zāi)(～100m2)；在縱向機(jī)械通風(fēng)下，載重貨車的火災(zāi)增長率可以達(dá)到自然通風(fēng)的十倍。

隧道通風(fēng)主要有自然、橫向、半橫向和縱向通風(fēng)四種方式。短隧道可以利用隧道內(nèi)的“活塞風(fēng)＇采取縱向通風(fēng)，長隧道則需采用橫向和半橫向通風(fēng)。隧道內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)在火災(zāi)中要起到排煙的作用，其通風(fēng)管道和排煙設(shè)備必須具備一定的耐火性能。

對(duì)于隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)，一般需要針對(duì)特定隧道的特性參數(shù)(如長度、橫截面、分級(jí)、主導(dǎo)風(fēng)、交通流向與流量、貨物類型、設(shè)定火災(zāi)參數(shù)等)通過工程分析方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，并由多種場模型或區(qū)域模型對(duì)隧道內(nèi)的煙氣運(yùn)動(dòng)進(jìn)行計(jì)算模擬，如FASIT、JASMIN等。

目前有關(guān)隧道通風(fēng)排煙的研究大多集中在其對(duì)煙氣流動(dòng)的影響，缺乏通風(fēng)對(duì)火災(zāi)自身的影響的研究。

4．3安全疏散與避難設(shè)施

人員在隧道內(nèi)的正常疏散速度為1.5m/s，但在有煙氣的情況下可能只有

1m/s。一般人的極限輻射熱耐受值為2～2.5kW/m2，消防人員在帶有空氣呼吸裝置時(shí)的耐受極限為30min，5kW/m2。一般，160℃的煙氣層的輻射熱為2kW/m2，270℃的煙氣層的輻射熱為5kW/m2。人員在疏散時(shí)的最高空氣溫度不應(yīng)超過80℃，在此溫度下的耐受時(shí)間約為15min。

避難設(shè)施不僅可為逃生人員提供保護(hù)，還可用于消防隊(duì)員暫時(shí)逃避煙霧和熱氣的場所。在中、長隧道設(shè)計(jì)中，必須考慮人員安全避難所的設(shè)置，考慮通道的布置、隔間及空間的分配以及相應(yīng)的輔助設(shè)施的需要。有些火災(zāi)表明，火災(zāi)時(shí)有些人雖已進(jìn)入安全避難所，但由于熱和煙氣的泄漏，最終還是導(dǎo)致了死亡。因此，安全避難所的最低耐火極限除應(yīng)與隧道結(jié)構(gòu)的耐火極限一致，還應(yīng)能夠隔絕高熱和阻止煙氣進(jìn)入，通常應(yīng)考慮在這些區(qū)域設(shè)置獨(dú)立的送風(fēng)系統(tǒng)。

此外，在隧道內(nèi)的疏散口位置以及疏散門的形式非常重要。盡管側(cè)開、平開或?qū)﹂_門可以提供大小合適的開口以便人或機(jī)動(dòng)車輛的通行，但進(jìn)入疏散通道或避難所的門應(yīng)采用能自動(dòng)關(guān)閉的常閉防火門。防火門的耐火極限應(yīng)與相應(yīng)結(jié)構(gòu)的耐火極限一致，并具有良好的防煙、絕熱性能。

4．4自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)是建筑物內(nèi)應(yīng)用最廣泛的一種滅火設(shè)施。但從現(xiàn)有試驗(yàn)和使用情況看，目前在公路交通隧道內(nèi)應(yīng)用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)及其有效性仍存在很大爭議。一般，交通隧道內(nèi)設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)應(yīng)充分考慮以下情況：

(1)隧道內(nèi)的火災(zāi)通常發(fā)生在車輛的下部、車廂里或車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)部分，安裝在隧道上部的噴頭往往達(dá)不到滅火效果。

(2)從火災(zāi)引燃到噴頭動(dòng)作之間有一段延遲時(shí)間，隧道內(nèi)快速增長的火災(zāi)使噴灑的細(xì)小水滴汽化而產(chǎn)生大量高溫蒸汽，不但難將火災(zāi)撲滅反而會(huì)增加對(duì)逃生人員的危害性。

(3)隧道內(nèi)部狹長，車輛行使形成的活塞風(fēng)使熱量和燃燒產(chǎn)物會(huì)沿著隧道快速蔓延，僅啟動(dòng)起火點(diǎn)上方的噴頭往往不起作用。

(4)滅火系統(tǒng)動(dòng)作后產(chǎn)生的冷卻作用往往使沿隧道頂棚的熱煙氣層降低并破壞煙氣分層。

(5)系統(tǒng)中噴出的水會(huì)使路面變得濕滑、危險(xiǎn)，并可能導(dǎo)致可燃液體火災(zāi)進(jìn)一步擴(kuò)大。

(6)水源及相應(yīng)排水系統(tǒng)、泵站，系統(tǒng)維護(hù)、電力保障等。

根據(jù)世界道路協(xié)會(huì)(PIARC)的有關(guān)報(bào)告，大多數(shù)國家認(rèn)為絕大多數(shù)隧道火災(zāi)發(fā)生于油箱和車廂內(nèi)，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)作用不大。因此，在歐洲，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)僅用于特殊的目的。例如挪威有兩條隧道中安裝的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)是為了保護(hù)添加了聚亞氨酯的隧道內(nèi)襯。比利時(shí)、丹麥、法國、意大利、荷蘭和英國的隧道則從不安裝自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。在日本，只有10km以上的長隧道和3km以上且通行載重貨車的短隧道要求安裝自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。在美國，只有幾條允許裝載危險(xiǎn)品的車輛通行的隧道安裝了自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。

NFPA502也建議僅當(dāng)車輛運(yùn)輸危險(xiǎn)貨物時(shí)，才考慮采用水成膜泡沫雨淋系統(tǒng)。

4．5其他消防設(shè)施

隧道中的其他消防安全設(shè)施主要包括：應(yīng)急照明與信號(hào)系統(tǒng)、監(jiān)控與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、通訊設(shè)施、消防栓、消防泵及滅火器等。

設(shè)計(jì)中是否采取某種系統(tǒng)以及采用何種類型的系統(tǒng)應(yīng)視特定隧道的具體情況而定。例如，在選擇自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到感煙探頭雖然比感溫探頭反應(yīng)快，但由于隧道內(nèi)車輛尾氣排放影響，誤報(bào)的可能性也較大。在奧地利，長度超過1500m的汽車隧道和流量高的隧道均設(shè)置了火災(zāi)探測器。瑞士、瑞典和日本也根據(jù)隧道情況要求設(shè)置火災(zāi)探測器。其他國家一般只在一些特殊的隧道內(nèi)安裝。

在設(shè)計(jì)信號(hào)和通訊設(shè)施時(shí)，應(yīng)考慮到隧道內(nèi)的封閉環(huán)境、噪聲大對(duì)人員生理及心理影響，以及如何有效地向行車人員傳達(dá)信息，降低逃生人員地恐慌心理等。

火災(zāi)發(fā)生時(shí)，電力系統(tǒng)的正常工作對(duì)于隧道中人員的逃生至關(guān)重要。因此，在一定的時(shí)間內(nèi)就要保護(hù)這些系統(tǒng)不受火災(zāi)的影響，其中包括消防泵房、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、疏散應(yīng)急照明系統(tǒng)和排煙管道系統(tǒng)等的用電。

5．我國公路隧道防火設(shè)計(jì)和開展消防安全研究的相關(guān)建議

．1我國公路隧道防火設(shè)計(jì)的建議

根據(jù)有關(guān)隧道研究和火災(zāi)的情況，我們建議在隧道設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)隧道內(nèi)的可燃物數(shù)量與種類、隧道的用途、物理?xiàng)l件、長度及通風(fēng)與排煙等因素綜合考慮進(jìn)行，并將單孔和雙孔隧道按其長度(L)進(jìn)行分類，見表2。

類型

L＞3000m

1500m＜L3000m

500m＜L1500m

L500m

可通行危險(xiǎn)品及大型貨車

一類

一類

二類

三類

通行一般載客或載貨車輛

一類

二類

三類

四類

行人或通行非機(jī)動(dòng)車輛

二類

三類

三類

四類

在隧道的結(jié)構(gòu)耐火設(shè)

計(jì)中，一、二類隧道內(nèi)承重結(jié)構(gòu)體的耐火極限建議采用BABT升溫曲線測試，一類不應(yīng)低于2.00h，二類不應(yīng)低于1.5h；三類隧道的耐火極限采用HC升溫曲線測試，不應(yīng)低于2.00h；四類隧道的耐火極限不限。水底隧道的頂部應(yīng)設(shè)置抗熱沖擊、耐高溫的防火內(nèi)襯，耐火極限不應(yīng)低于3.00h。

在安全疏散設(shè)計(jì)中，雙孔隧道建議沿隧道長度方向設(shè)置通向相鄰隧道的安全疏散人行橫洞和車行橫洞，或在雙孔中間設(shè)置直通隧道外的人行或車行安全通道。一、二、三類水底隧道宜設(shè)置車行橫洞，間隔宜為500m～1000m；一、二、三類山嶺隧道，其車行橫洞間隔宜為200m～300m；車行橫洞可兼作人行橫洞。一、二、三類供機(jī)動(dòng)車輛通行的縱向通風(fēng)方式單孔隧道應(yīng)設(shè)置人員疏散出口或獨(dú)立避難所等確保人員安全疏散的避難設(shè)施，間隔不宜大于

300m。一、二類水底隧道應(yīng)沿隧道長度方向設(shè)置有保證人員安全疏散的通道或設(shè)施，疏散通道或設(shè)施的間隔：一、二類隧道宜為250m，三類隧道不應(yīng)大于300m(長度小于500m的隧道可不設(shè))。

隧道內(nèi)應(yīng)設(shè)應(yīng)急照明系統(tǒng)，其照明時(shí)間：一、二類隧道不宜小于3h；三類隧道不宜小于2h。應(yīng)急疏散指示照明燈具設(shè)在隧道兩側(cè)，高度不宜大于1.5m。

5．2我國開展公路隧道消防安全研究的相關(guān)建議

隧道消防安全是目前國際消防研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一，已取得了許多研究成果，但仍有大量問題需要進(jìn)一步研究。我國在這方面所開展的工作不甚系統(tǒng)、人力物力投入不足，部門之間的合作及與國際間的合作機(jī)制尚需加強(qiáng)與完善。在具體研究內(nèi)容上，建議在以下幾個(gè)方面重點(diǎn)開展相關(guān)的隧道消防安全工作：

(1)隧道火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，建立不同類型和規(guī)模的隧道消防安全設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；

(2)隧道火災(zāi)/煙氣模型：建立設(shè)定火災(zāi)場景、火災(zāi)發(fā)展和煙氣運(yùn)動(dòng)、火場溫度與持續(xù)時(shí)間預(yù)測方法與技術(shù)；

(3)隧道火災(zāi)試驗(yàn)方法：確定隧道結(jié)構(gòu)在特定火災(zāi)場景下的耐火性能及試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、防火措施；

(4)研究隧道內(nèi)駕駛?cè)藛T和火災(zāi)中疏散人員的行為。