探讨城市下穿隧道的消防设计

探讨城市下穿隧道的消防设计

作者：代玉

来源：《装饰装修天地》2016年第09期

摘要：随着我国城市建设的发展，城市中的隧道建设也不断增多，隧道本身的结构也越来越复杂。而伴随人们生活水平的逐步提高，城市隧道中通行车辆也越来越多，从而对隧道的消防设计提出了更高的要求。本文将对城市下穿隧道的消防设计进行一些简单的探讨。 关键词：城市；下穿隧道；消防设计 前 言

在目前城市的交通建设上，一般采用建设高架桥和下穿隧道的方法解决由于车辆数量急速增多引起交通拥堵问题，但是由于城市下穿隧道数量增多，在隧道设计上也越来越复杂，在这种背景下，城市下穿隧道的消防设计问题就显得极为突出，在隧道中的消防设计要考虑到多个方面的问题，才能保证城市下穿隧道中交通行驶的安全。 一、隧道的消防设计现状和弊端 1.目前城市隧道的消防现状

城市隧道主要有穿越山洞和下穿隧道两种方式，这两种隧道共同的特点就是封闭性。根据目前城市的交通情况，设计人员都在尽可能保证隧道本身质量问题的情况下，将隧道设计的比较长，由于地下或者山体中的地质条件比较复杂，这就导致隧道的设计走向也比较蜿蜒复杂。 城市隧道内的消防系统主要由两个方面组成，一方面是火灾探测系统，另一方面是灭火系统，火灾的早期发现，对于控制火情有着重要的作用，所以在城市隧道设计中火灾探测系统是消防系统的重要内容。在目前的城市下穿隧道中，所采用的火灾报警探测装置一般为线性感温电缆、烟雾探测装置和点型感光探测器。线性感温电缆一般安装在城市下穿隧道的上部，在隧道发生火灾的时候，隧道内的温度升高，当其中的空气温度达到一定程度的时候，线性感温电缆会发出报警。而隧道的消防灭火设备主要以灭火器和消防栓为主，缺少自动灭火装置。 2.目前城市隧道所存在的弊端

城市隧道特点会造成在发生火灾的情况下隧道内的车辆容易发生混乱拥堵，由于隧道的密闭不透风，烟雾容易聚齐，导致人员呼吸困难，而隧道的复杂、车流量大，也导致了在隧道发生火灾的情况下，极易发生拥堵，消防人员难以进入隧道内进行灭火。由于火灾的现场烟雾较大，现场人们难以找到消防设备进行自救，这样就导致了火灾进一步扩大，威胁到更多人的人身财产安全[1]。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

而隧道的消防感应报警系统，也存在不准确和误报的可能。当火灾发生时，由于隧道内的车流量较多，车速较快，由车带动的风速也较快，这就造成了线性感温装置温度探测带的不准确性，报警的地点与火灾发生的地点不符合，此外由于线性感温电缆所安装的位置，使平时的维护也比较困难；烟雾探测装置是根据发生火灾时候的烟雾浓度而发出警报，存在着与线性感温电缆同样的缺点：点型感光探测器是根据火灾发生时候的光线而发出警报，但是由于城市隧道封闭的特点，隧道内的光线较暗，容易因为车辆所发出的灯光而产生误报[2]。 二、城市下穿隧道火灾的特点

城市下穿隧道由于其设计的特点，在发生火灾的时候火焰难以向上延伸，一般情况下火焰主要由水平方向进行蔓延，这种水平方向的火焰蔓延可导致热气流随着空气流传较远，同时其它的热量在传播的过程中都分散给隧道壁，这样的情况有可能导致火灾向更严重的方向发展。在城市下穿隧道的火灾中，大部分火灾都是缺氧燃烧，在燃烧的过程中会产生大量的一氧化碳气体，一氧化碳可与人体血液中的血红蛋白结合，造成人员由于缺氧而窒息。在另一方面，由于隧道的封闭性，热量不容易散发，这就导致隧道内的温度上升较快，这样的温度在狭窄的隧道内有着较大的安全隐患，因为每个汽车都带有油箱，这样的高温很容易使油箱爆炸，加重火情[3]。

三、城市下穿隧道发生火灾的原因

在城市下穿隧道中，发生火灾的主要的原因是由于货车上所装载的货物之间的碰撞或者反应引起明火，又由明火引起的火灾，另一方面也可能是由于车辆上的电路短路引起的火灾，最后一方面引起火灾的原因是因为车祸，在城市隧道内，由于隧道较为狭窄，能见度较低，而且车流量较大，在这样的情况下，车辆之间非常容易相撞，造成车祸，在车祸比较严重的情况下，会引起车辆燃烧。

四、城市下穿隧道的消防设计

在隧道的消防设计中，要结合下穿隧道的特点来进行消防设计，科学合理的设计能够使火灾发生的概率大大较少。 1.考虑下穿隧道的耐火极限

在现在城市的下穿隧道建设中，一般采用的建筑材料都是钢筋混凝土，这种钢筋混凝土结构的隧道在受到高温影响下，其表面的混凝土会产生爆裂，混凝土的内部结构如果长期处于高温的情况下，其中的水分会被蒸发，从而导致混凝土结构失去结合力而产生剥落的现象，这种现象严重威胁了隧道内车辆的行驶安全，所以在设计城市下穿隧道的时候，要考虑其耐火极限。下穿隧道是下进上出的结构特点，容易发生交通事故，在隧道的入口和出口处应该设置限速标志，避免因为车速过高而造成车祸的发生。 2.消防设施的配置

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

在传统的城市下穿隧道中，使用的消防设施多为泡沫式灭火器和消防栓，在发生火灾的时候，只能通过人们自己借助消防设施来进行灭火，在火灾现场混乱的状态下，这样的消防设施往往起不到太大的作用，另外，目前城市隧道中的消防设计主要参考相关规范设置喷淋系统，这种喷淋系统在隧道消防系统中的应用，大多数国家持不推荐态度，应为在隧道中发生火灾的位置一般都在车辆的中部或者下部，喷淋系统的顶部喷水不但起不到灭火的效果，还会使烟雾向下移动，造成火灾现场的能见度降低，反而对火灾现场的人员造成更大的威胁。 3.排烟通风系统

在隧道发生火灾的时候，对人们威胁最大不是火焰本身，而是因为燃烧而产生的烟雾。当火灾发生的时候，热气上升，随着热流的不断扩散，浓烟也会随着气流扩散，使处于火灾现场的人员迷失方向，严重的时候会因为窒息威胁到自身的生命安全。所以在城市下穿隧道中设置排烟通风系统是非常有必要的。对于排烟风机要有严格的要求，保证在隧道发生火灾的情况下，排烟风机可以在二百五十度温度下持续工作一个小时，并且排烟风机自身的材料不能采用可燃性的材料，这是对排烟系统的设置要求。除了排烟系统外，还需要设置通风系统，保证人们处于火灾现场的时候不会因为氧气燃烧而造成缺氧，通风系统中风机的设置应该向出口方向进行吹风，在相邻的隧道应向洞口吹风，这样可以保持新鲜空气的循环，同时也可以排走隧道内的烟雾。 五、结束语

由于隧道自身的特点和城市中车流量的迅速增多，目前在我国的城市下穿隧道中发生了多起火灾，所以要重视对城市下穿隧道的消防设计，改善传统消防系统的弊端，结合隧道的具体特点改进消防系统，通过考虑隧道的耐火极限、配备合理的的消防设施和设置排烟通风系统，都可以加强对隧道内火灾的控制，从而保证人们的生命财产安全。 参考文献：

[1]李娟.简述城市下穿隧道的消防设计[J].山西建筑，2012（38）：199.

[2]石磊，谢晓晴.城市水下长隧道的消防水系统设计探讨[J].中国给水排水，2010（26）：4.

[3] 杨欣.城市交通隧道防火设计探讨[J].武警学院学报，2014，30（8）：46-48. [4]任彤，庄伟戎.隧道工程通风排烟设计方案探讨[J].消防科学与技术，2013，32（8）：847-850.