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1、第四章 城市交通隧道防火,主讲 郑端文,主讲内容,1城市交通隧道的分类2城市交通隧道的火灾危害3城市交通隧道主要消防安全措施,（1）进行合理地防火分区（2）进行有效地防火分隔（3）设置必要的安全疏散设施（4）设置一定规模的隧道排烟设施,第一节 城市交通隧道的分类,隧道是指在既有的建筑或土石结构中挖出来的通道。隧道按照其使用功能，分为公路隧道、铁路隧道、城市地下铁路隧道、航运隧道和人行隧道等。本章主要介绍城市交通隧道防火。,一、按建设规模分类,（1）特长隧道：全长10000m以上；（2）长隧道：全长3000m以上至10000m；（3）中隧道：全长500m以上至3000m；（4）短隧道：全长500
2、m及以下依据隧道建设规模如表4-4-1分类。,隧道的分类方法，主要是依据隧道的建设规模的大小、所建隧道长度和断面面积指标来衡量区分的，表4-4-1是参考公路隧道设计规范(JTG D70-2004)、和建筑设计防火规范(GB 50016-2006)对隧道按建设规模进行的分类。,二、按隧道的横断面形式分类,第二节 隧道的火灾危害,一、隧道（地铁）的火灾危险性,（一）空间小、人员密度和流量大,地下车站和地下区间是通过挖掘的方法获得地下建筑空间，仅有与地面连接相对空间较小的地下车站的通道作为出入口，不像地上建筑有门、窗，可与大气相通。因此，相对空间小、人员密度大和流量大是其最为显著的特征。,（二）用电
3、设施、设备繁多,地铁内有车辆、通信、信号、供电、自动售检票、空调通风、给排水等数十个机电系统设施和设备组成的庞大复杂的系统，各种强弱电电气设备、电子设备不仅种类数量多而且配置复杂，供配电线路、控制线路和信息数据布线等密如蛛网，如一旦出现绝缘不良或短路等，极易发生电气火灾，并沿着线路迅速蔓延。,（三）动态火灾隐患多,地铁内客流量巨大，人员复杂，乘客所带物品、乘客行为等难以控制，如乘客违反有关安全乘车规定，擅自携带易燃易爆物品乘车，在车上吸烟、人为放火等动态隐患造成消防安全管理难度大，潜在火灾隐患多。,二、隧道（地铁）的火灾特点,（一）火情探测困难，灭火救援艰难,由于地铁的出入口有限，而且出入口又
4、通常是火灾时的出烟口，消防人员不易接近着火点，扑救工作难以展开。再加上地下工程对通信设施的干扰较大，扑救人员与地面指挥人员通信、联络的困难，也为消防扑救工作增加了障碍。,隧道火灾现场没有可以缓冲的灭火救援场地，火灾现场与灭火救援场地之间没有任何保护屏障，随着火灾的发展蔓延，人为设定的警戒区、灭火行动区会迅速变为危险区。隧道火灾特有的次生灾害的潜在危险，对救援人员的生命安全构成严重威胁。,（二）难以补充新鲜空气，容易导致人员窒息死亡,地铁火灾发生后，由于地下建筑的相对封闭性，大量的新鲜空气难以迅速补充，致使空气中氧气含量急剧下降，导致人体窒息死亡。,（三）产生有毒烟气多排烟排热效果差,由于地铁内
5、乘客携带物品种类繁多，大多为可燃物品，一旦燃烧很容易蔓延扩大，产生大量有毒烟气，由于地铁空间狭小，大量烟气集聚在车厢内无法扩散，短时间内迅速扩散至整个地下空间，造成车厢内人员吸入有毒烟气死亡。,（四）人员疏散困难,首先，隧道（地铁）完全靠人工照明，客观存在比地面建筑自然采光差的因素，发生火灾时正常照明有可能中断，人的视觉完全靠应急照明灯和疏散指示标志保证，此时如果再没有应急照明灯，车站和区间将一片漆黑，使人看不清逃离路线，使人员疏散极为困难。,（五）经济损失巨大,隧道火灾还会造成隧道设施的严重毁坏，引起短则数小时，长则数十小时甚至更长时间的道路效能中断，隧道结构破坏、隧道设施设备损坏、交通工具
6、及车载货物严重受损或者被烧毁，造成无法估计的经济损失。,（六）次生灾害危害严重,隧道火灾引发次生灾害是隧道火灾最为典型的灾害后果。通常，隧道火灾发生后会引发交通事故、爆炸、人员中毒等次生灾害。 （1）会助长火灾的扩大蔓延，加重火灾危害性后果；,（2）会打破原有安全疏散、灭火救援和交通控制等秩序，增加安全疏散和灭火救援难度； （3）次生灾害的突发性和随机性，会对隧道内的驾乘人员和救援人员构成潜在威胁和突如其来的伤害，可见隧道火灾的危害性十分严重。,其次，地铁发生火灾时只能通过地面出口逃生，地面建筑内发生火灾时人员的逃生方向与烟气的自然扩散方向相反，人往下逃离就有可能脱离烟气的危害，而在地铁里发生
7、火灾时，人只有往上逃到地面才能安全，但人员的逃生方向与烟气的自然扩散方向一致，烟的扩散速度一般比人的行动快，因此人员疏散更加困难。,（七）燃烧形式多样性复杂,隧道火灾的可燃物主要由交通工具及其车载货物提供，可能出现气相、液相、固相可燃物燃烧，当可燃气体、蒸气预混浓度达到爆炸极限时，还会发生爆炸，这是隧道火灾燃烧形式多元化的表现。,交通事故、列车颠覆或车辆停在隧道内，火场热量主要以热辐射和热对流进行传递，当热量足以点燃相邻车辆或者车载可燃货物时，即使车辆之间有一段距离，火灾仍能够跳跃式蔓延。此外，油罐车或者其他易燃物品运输车辆起火，可能发生爆炸，出现隧道火灾跳跃性蔓延的极端形式。,（八）目前是恐
8、怖袭击的重要目标,第三节 隧道消防安全的主要措施,一、进行合理地防火分区,隧道为狭长建筑，其防火分区应按照功能分区划分。 隧道内应采用防火墙或耐火极限不低于3.00h的耐火构件将辅助坑道以及专用避难疏散通道、独立避难间等隧道附属构筑物（用房）分隔开，形成相互独立的防火分区。,（一）地下车站,车站站台和站厅乘客疏散区划为一个防火分区。当地下多线换乘车站共用一个站厅公共区时，站厅公共区的建筑面积不应超过5000m2。地下一层侧式站台与同层的站厅公共区划为一个防火分区。,（二）地上车站,设备管理区应与公共区划分不同的防火分区。公共区防火分区的最大允许建筑面积不应大于5000m2。设备管理区的防火分区
9、位于建筑高度小于等于24m的建筑内时，其每个防火分区的最大允许建筑面积不应大于2500m2；位于建筑高度大于24m的建筑内时，其每个防火分区的最大允许建筑面积不应大于1500m2。,二、进行有效地防火分隔,由于隧道，尤其是地铁车站，面积大都在50006000m2，一旦发生火灾，如无严格的防火分隔设施势必蔓延成大面积火灾，因此，必须采取有效的防火分隔。,（一）防火分隔设施,1.隧道内的水平防火分区应采用防火墙进行分隔，用于人员安全疏散的附属构筑物与隧道连通处宜设置前室或过渡通道，其开口部位应采用甲级平开防火门，用于车辆疏散的辅助通道、横向联络道与隧道连接处应采用耐火极限不低于3.00h的防火卷帘
10、进行分隔。,2.在防火墙设有观察窗时，应采用C类甲级防火玻璃分隔。站台与站台之间，应设纵向防火墙分隔，并把防火墙在站台有效长度各端延伸10mm。,（二）管沟分隔,隧道内的通风、排烟、电缆、排水等管道、管沟等需要采取防火分隔措施进行分隔。通风、排烟管道穿越防火分区时，应在防火构件的两侧设置防火阀、排烟防火阀。,隧道行车道旁的电缆沟，其侧沿应采用不渗透液体的结构，电缆沟顶部应高于路面，且不应小于200mm。当电缆沟跨越防火分区时，应在穿越处采用耐火极限不低于1.00h的不燃烧材料进行防火封堵。,（三）附属构筑物（用房）防火分隔,附属构筑物（用房）应靠近隧道出入口或疏散通道、疏散联络道等设置。构筑物
11、（用房）之间应采用耐火极限不低于2.00h建筑构件分隔，其隔墙上应设置能自行关闭的甲级防火门。构筑物（用房）应设置相应的火灾报警和灭火设施。有人员职守的房间必须设置通风和防排烟系统。,为隧道供电的柴油发电机房，除满足上述要求外，还应设置储油间，其总储量不应超过lm3，储油间应采用防火墙和能自行关闭的甲级防火门与发电机房和其他部位分隔开，储油间的电气设施必须采用相应的防爆型电器。,三、设置必要的安全疏散设施,隧道（地铁）的安全疏散，通常是利用隧道内设置的辅助坑道或者专门设置的疏散避难通道，对隧道内车辆、人员在火灾及其他紧急情况下进行安全疏散、紧急避难。,（一）安全出口和疏散通道,1.安全出口 安
12、全出口即在两车道孔之间的隔墙上开设直接的安全门，作为两孔互为备用的疏散口，人员疏散和救援可由同平面通行，方便快捷。,2.疏散通道,安全通道根据隧道形式不同，可分为四类： （1）利用横洞作为疏散联络道，两座隧道互为安全疏散通道； （2）是利用平行导坑作为疏散通道；,（3）利用竖井、斜井等设置人员疏散通道； （4）利用多种辅助坑道组合设置人员疏散通道。,(1)矩形双孔（或多孔）加管廊的隧道,在两孔车道之间的中间管廊内设置安全通道，并沿纵向每隔80125m，向安全通道内开设一对安全门（图4-4-4）。安全通道两端应与隧道洞口或通向地面的疏散楼梯相连，火灾时，人员从一孔隧道进入安全门，穿越安全通道至另
13、一孔隧道。,2.圆形隧道,在圆形隧道的两孔隧道之间设置连接通道，并在通道的两端设置防火门。当一条隧道发生火灾时，人员可通过横通道疏散至另一条隧道进行疏散。连接通道的间距一般宜为400800m，当设有其他相应的安全疏散措施时，间距可适当放大。,圆形隧道的安全通道常设置在车道板下，图4-4-4安全通道、直接安全口设置示意图通过安全口和爬梯、滑梯进出。人员可从安全口，经安全通道进行长距离疏散。,设有安全通道情况下，其安全出口的设置间距一般可取80125m（图4-4-5）。,四、设置一定规模的隧道排烟设施,隧道工程的防排烟范围包括行车道、专用疏散通道及设备管理用房等。采用的排烟模式通常可分为纵向、横向
14、（半横向）及重点模式，以及由基本模式派生的各种组合模式等。,1.纵向排烟方式,火灾时，隧道内烟气沿隧道纵向流动的排烟模式为纵向排烟模式，这是一种常用的烟气控制方式，可通过悬挂在隧道内的射流风机或其他射流装置、风井送排风设施等及其组合方式实现。纵向排烟示意图如图4-4-6所示。,该排烟方式较适用于单向行驶、交通量不高的隧道。纵向通风排烟时，气流方向与车行方向一致。以火源点为分界，火源点下游为烟区，上游为清洁区，司乘人员向气流上游疏散。,由于高温烟气沿坡度向上扩散速度很快，当坡道上发生火灾、采用纵向通风控制烟流、通风气流逆坡向时，必须使纵向气流的流速高于临界风速。,2.横向（半横向）排烟,横向（半
15、横向）也是一种常用的烟气控制方式。与平时隧道通风系统兼用。通常是设置风道均匀排风、均匀补风。半横向方式通常是设置风道均匀排风、集中补风或不补风。火灾情况下，利用排风风道均匀排烟。横向（半横向）排烟示意图如图4-4-7所示。,横向（半横向）排烟方式适用于单管双向交通或交通量大、阻塞发生率较高的单向交通隧道。,3.重点排烟方式,这种方式是将烟气直接从火源附近排走的一种方式，从两端峒口自然补风，隧道内可形成一定的纵向风速。该方式在隧道纵向设置专用排烟风道，并设置一定数量的排烟口。火灾时，火源附近的排烟口开启，将烟气快速有效地排离隧道。,重点排烟适用于双向交通的隧道或交通量较大、阻塞发生率较高的隧道。排烟口的大小、间距对烟气的控制有较明显的影响，如图4-4-8所示。,谢谢大家聆听！,郑端文 联系电话 18903111091,QQ:2858177828,
