針對(duì)公路隧道火災(zāi)特點(diǎn),設(shè)計(jì)人員對(duì)隧道工程采取主動(dòng)防火和被動(dòng)防火兩種措施。主動(dòng)防火設(shè)計(jì)從防止火災(zāi)發(fā)生和對(duì)火災(zāi)采取及時(shí)撲救的角度出發(fā),包括了內(nèi)部空間布局、照明系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、消防設(shè)備布置、火災(zāi)發(fā)生前后的火災(zāi)探測(cè)、報(bào)警、滅火及疏散系統(tǒng),以及隧道的運(yùn)營(yíng)管理和災(zāi)情發(fā)生時(shí)的應(yīng)急方案等一系列設(shè)計(jì);被動(dòng)防火設(shè)計(jì)主要是通過(guò)采取提高襯砌混凝土材料的耐火性能、噴涂防火涂料、安裝防火板材等防火保護(hù)措施來(lái)保證隧道結(jié)構(gòu)安全,使災(zāi)后只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的修護(hù)而不影響隧道的正常使用。
一、建筑結(jié)構(gòu)耐火
(一)構(gòu)件燃燒性能要求
為了減少隧道內(nèi)固定火災(zāi)荷載,隧道襯砌、附屬構(gòu)筑物、疏散通道的建筑材料及其內(nèi)裝修材料,除施工縫嵌封材料外均應(yīng)采用不燃燒材料。通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)管及其保溫材料應(yīng)采用不燃材料,柔性接頭可采用難燃燒材料。隧道內(nèi)的燈具、緊急電話箱(亭)應(yīng)采用不燃燒材料制作的防火橋架。隧道內(nèi)的電纜等應(yīng)采用阻燃電纜或礦物絕緣電纜,其橋架應(yīng)采用不燃燒材料制作的防火橋架。
(二)結(jié)構(gòu)耐火極限要求
用于安全疏散、緊急避難和滅火救援的平行導(dǎo)洞、橫向聯(lián)絡(luò)道、豎(斜)井、專(zhuān)用疏散避難通道、獨(dú)立避難間等,其承重結(jié)構(gòu)耐火極限不應(yīng)低于隧道主體結(jié)構(gòu)耐火極限要求。
隧道內(nèi)附屬構(gòu)筑物(如風(fēng)機(jī)房、變壓器洞室、水泵房、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)房等)應(yīng)采用耐火極限不低于2.00h的隔墻和耐火極限不低于1.50h的樓板、頂板與隧道分開(kāi);附屬構(gòu)筑物(用房)內(nèi)部的建筑構(gòu)件應(yīng)滿足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016的規(guī)定。
(三)結(jié)構(gòu)防火隔熱措施
隧道結(jié)構(gòu)防火隔熱措施包括噴涂防火涂料或者防火材料、在襯砌中添加聚丙烯纖維或者安裝防火板等。隧道主體結(jié)構(gòu)和附屬構(gòu)筑物等設(shè)計(jì),要充分考慮隧道結(jié)構(gòu)防火性能要求,采用相應(yīng)的襯砌結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)其結(jié)構(gòu)不能滿足規(guī)定的耐火極限要求時(shí),應(yīng)采取防火措施以達(dá)到耐火極限要求。
二、防火分隔
隧道為狹長(zhǎng)建筑,其防火分區(qū)按照功能分區(qū)劃分。隧道內(nèi)應(yīng)采用防火墻或耐火極限不低于3.00h的耐火構(gòu)件將隧道附屬構(gòu)筑物(用房),如輔助坑道以及專(zhuān)用避難疏散通道、獨(dú)立避難間等與隧道分隔開(kāi),形成相互獨(dú)立的防火分區(qū)。
(一)防火分隔構(gòu)件
隧道內(nèi)的水平防火分區(qū)應(yīng)采用防火墻進(jìn)行分隔,用于人員安全疏散的附屬構(gòu)筑物與隧道連通處宜設(shè)置前室或過(guò)渡通道,其開(kāi)口部位應(yīng)采用甲級(jí)平開(kāi)防火門(mén),用于車(chē)輛疏散的輔助通道、橫向聯(lián)絡(luò)道與隧道連接處應(yīng)采用耐火極限不低于3.00h的防火卷簾進(jìn)行分隔。
(二)管溝分隔
隧道內(nèi)的通風(fēng)、排煙、電纜、排水等管道、管溝等需要采取防火分隔措施進(jìn)行分隔。通風(fēng)、排煙管道穿越防火分區(qū)時(shí),應(yīng)在防火構(gòu)件的兩側(cè)設(shè)置防火閥、排煙防火閥。
隧道行車(chē)道旁的電纜溝,其側(cè)沿應(yīng)采用不滲透液體的結(jié)構(gòu),電纜溝頂部應(yīng)高于路面,且不應(yīng)小于200mm。當(dāng)電纜溝跨越防火分區(qū)時(shí),應(yīng)在穿越處采用耐火極限不低于1.00h的不燃燒材料進(jìn)行防火封堵。
(三)附屬構(gòu)筑物(用房)防火分隔
附屬構(gòu)筑物(用房)應(yīng)靠近隧道出入口或疏散通道、疏散聯(lián)絡(luò)道等設(shè)置。構(gòu)筑物(用房)之間應(yīng)采用耐火極限不低于2.00h建筑構(gòu)件分隔,其隔墻上應(yīng)設(shè)置能自行關(guān)閉的甲級(jí)防火門(mén)。構(gòu)筑物(用房)應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的火災(zāi)報(bào)警和滅火設(shè)施。有人員職守的房間必須設(shè)置通風(fēng)和防排煙系統(tǒng)。
為隧道供電的柴油發(fā)電機(jī)房,除滿足上述要求外,還應(yīng)設(shè)置儲(chǔ)油間,其總儲(chǔ)量不應(yīng)超過(guò)1m3,儲(chǔ)油間應(yīng)采用防火墻和能自行關(guān)閉的甲級(jí)防火門(mén)與發(fā)電機(jī)房和其他部位分隔開(kāi),儲(chǔ)油間的電氣設(shè)施必須采用相應(yīng)的防爆型電器。
三、隧道的安全疏散設(shè)施
隧道安全疏散通常是利用隧道內(nèi)設(shè)置的輔助坑道或者專(zhuān)門(mén)設(shè)置的疏散避難通道,空隧道內(nèi)車(chē)輛、人員在火災(zāi)及其他緊急情況下進(jìn)行安全疏散、緊急避難。
(一)安全出口和疏散通道
1.安全出口
即在兩車(chē)道孔之間的隔墻上開(kāi)設(shè)直接的安全門(mén),作為兩孔互為備用的疏散口,人員疏散和救援可由同平面通行,方便快捷。
2.安全通道
根據(jù)隧道形式不同,可分為四類(lèi):一是利用橫洞作為疏散聯(lián)絡(luò)道,兩座隧道互為安全疏散通道;二是利用平行導(dǎo)坑作為疏散通道;三是利用豎井、斜井等設(shè)置人員疏散通道;四是利用多種輔助坑道組合設(shè)置人員疏散通道。
(1)矩形雙孔(或多孔)加管廊的隧道。在兩孔車(chē)道之間的中間管廊內(nèi)設(shè)置安全通道,并沿縱向每隔80~125m向安全通道內(nèi)開(kāi)設(shè)一對(duì)安全門(mén)(見(jiàn)圖4-4-4)。安全通道兩端應(yīng)與隧道洞口或通向地面的疏散樓梯相連,火災(zāi)時(shí),人員從一孔隧道進(jìn)入安全門(mén),穿越安全通道至另一孔隧道。
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圖4-4-4安全通道、直接安全口設(shè)置示意圖
(2)圓形隧道。在圓形隧道的兩孔隧道之間設(shè)置連接通道,并在通道的兩端設(shè)置防火門(mén)。當(dāng)一條隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí),人員可通過(guò)橫通道疏散至另一條隧道進(jìn)行疏散。連接通道的間距一般宜為400m~800m,當(dāng)設(shè)有其他相應(yīng)的安全疏散措施時(shí),間距可適當(dāng)放大。圓形隧道的安全通道常設(shè)置在車(chē)道板下,通過(guò)安全口和爬梯、滑梯進(jìn)出。人員可從安全口,經(jīng)安全通道進(jìn)行長(zhǎng)距離疏散。
設(shè)有安全通道情況下,其安全口的設(shè)置間距一般可取80m~125m。(見(jiàn)圖4-4-5)。
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圖4-4-5圓隧道安全通道、安全口設(shè)置示意圖
(二)疏散樓梯
雙層隧道上下層車(chē)道之間有條件的情況下,可以設(shè)置疏散樓梯,火災(zāi)時(shí)通過(guò)疏散樓梯至另一層隧道,間距一般取100m左右。
(三)避難室
為減少因救援人員不能及時(shí)到位地區(qū)的人員傷亡,長(zhǎng)大隧道需設(shè)置避難室。避難室與隧道車(chē)道形成獨(dú)立的防火分區(qū),并通過(guò)設(shè)置氣閘等措施,阻止火災(zāi)及煙霧進(jìn)入。避難室大小和間距根據(jù)交通流量和疏散人員數(shù)量確定。
四、隧道的消防設(shè)施配置
隧道的消防設(shè)施主要有:消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、滅火器、應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志等。
(一)滅火設(shè)施
根據(jù)隧道類(lèi)別不同,其配置的滅火設(shè)施也不盡相同。級(jí)別越高,配置的滅火設(shè)施越齊全。
1.常用滅火設(shè)施布置
(1)消火栓系統(tǒng)。隧道內(nèi)應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的消防給水系統(tǒng),隧道內(nèi)的消火栓用水量不應(yīng)小于20L/s,洞口的消火栓用水量不應(yīng)小于30L/s,消火栓給水管網(wǎng)應(yīng)布置成環(huán)狀;嚴(yán)寒地區(qū)隧道洞口處消火栓給水干管宜設(shè)置保溫設(shè)施。如有危險(xiǎn)品運(yùn)輸車(chē)輛通行的隧道,宜設(shè)置泡沫消火栓系統(tǒng)。
(2)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。對(duì)于危險(xiǎn)級(jí)別較高的隧道,為保護(hù)隧道的主體結(jié)構(gòu),有些還采用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng),其類(lèi)型一般為水噴霧滅火系統(tǒng)或泡沫水噴霧聯(lián)用滅火系統(tǒng),以達(dá)到更好的滅火及保護(hù)效果。水霧噴頭宜采用側(cè)式安裝的隧道專(zhuān)用遠(yuǎn)近射程水霧噴頭。
(3)滅火器。隧道內(nèi)滅火器設(shè)置按中危險(xiǎn)級(jí)考慮。隧道內(nèi)應(yīng)選擇水型滅火器、磷酸銨鹽干粉滅火器、泡沫滅火器等。