谈城市交通隧道与高速公路隧道消防设计审核
2013-08-15马文丽
马文丽
(山西省忻州市公安消防支队防火处,山西忻州 034000)
随着公路隧道建设规模及其技术需求越来越大,公路隧道的消防安全问题也越来越受到人们的关注。1995年4月10日奥地利某隧道起火,2004年中国的渝黔高速真武山隧道火灾、2008年京珠高速公路广东韶关段南行大宝山隧道火灾等等事故,都造成了巨大的人员伤亡和财产损失。
近几年,我国的公路隧道建设呈现出了前所未有的速度和规模。但是,毋庸置疑,我国公路隧道的运营安全保障和服务水平与国外发达国家相比还有较大的差距。我国目前还缺乏公路隧道专门的防火安全标准和明确的公路隧道的消防设计规范,建设管理也存在许多问题。再加上国内现有的公路隧道消防水平参差不齐,设计人员对某些技术问题的认识差异较大,给隧道的消防安全带来许多隐患。
1 城市交通隧道和高速公路隧道的火灾原因及特点分析
1.1 燃烧蔓延速度快
车辆事故是引起隧道火灾的主要原因,因为每台车辆均带有油箱,并且装载的货物有可能是易燃物品,一旦由于汽车碰撞、追尾等原因发生火灾,受到隧道内纵向风的影响,火势发展的相当迅速。
1.2 烟雾扩散速度快
由于隧道结构的特殊性,隧道内氧气浓度要低于洞外,一旦发生火灾事故,将产生大量的不完全燃烧产物,例如一氧化碳、一氧化氮等,这些气体有麻醉、窒息、刺激的功能作用,妨碍人们的正常呼吸和逃生,也给消防人员的灭火工作带来极大的困难。同时,这些有毒烟气在隧道这样狭长的管状空间内迅速蔓延扩散,又无法及时排除,造成大量的人员窒息死亡。通过对隧道火灾的案例分析不难看出,被有毒烟气熏死的人数大约占到死亡人数的80%。
1.3 消防救援难度大
隧道与普通建筑物结构不同,消防车到达现场后无法像普通建筑物那样迅速的展开救援,尤其是特长隧道,由于出入口少,内部通道狭长,救援人员无法直接观察到起火部位,扑救火灾和疏散人员就更加困难。
1.4 火灾扑救难度大
隧道一般都距离消防队(站)较远,隧道内一旦发生火灾事故,又极易造成交通拥堵,这样消防车辆更难以快速到达灾害事故现场,再加上隧道如果地处山区,载重量很大的消防车行驶将会更加缓慢。另一方面,消防车到达现场后,首先要对隧道附近的车辆和人员进行疏散和撤离,很容易延误战机。
2 城市隧道与高速公路隧道消防设计中的不同点
由于城市交通隧道和高速隧道自身的特点不同,隧道起火原因以及火灾扑救的难易程度也不同,因此决定了两者在消防设计审核中也有许多不同之处。
2.1 城市隧道与高速公路隧道工程消防设计依据不同
城市交通隧道与公路隧道尤其是山岭野外隧道在工程环境上是截然不同的。城市内的交通隧道具有市政管网支持便利、消防供电充足稳定、交通量逐年上升趋势不明显、需要大量考虑隧道外与相邻楼宇建筑物蔓延等特点。因此,对于城市交通隧道,我们通常情况下采用GB 50016-2006建筑设计防火规范中新增的一章——《城市交通隧道》进行消防设计和审核。
对于高速公路隧道而言,《建筑设计防火规范》仅作参考完善之用,而在消防设计审核中我们主要是参照《公路隧道交通工程设计规范》。该规范是我国交通部发布的直接针对公路隧道消防设计的行业性指导规范,为国内公路隧道交通工程设计所广泛采用的规范性文件,适用于高速公路、一级、二级公路的新建隧道和改建隧道,三级、四级公路的新建隧道和改建隧道可参考使用。在此规范中,公路隧道消防设计既兼顾了隧道的长短,也需要考虑隧道交通量,同时也对运营维护以及一次设计、分期实施方面有较为详细的、符合公路隧道实际的原则性指导。
2.2 城市隧道与高速公路隧道工程分级方法不同
根据《建筑设计防火规范》12.1.2条规定:“城市隧道应按照其封闭长度及交通情况分为一、二、三、四类。以可通行危险化学品等机动车为例:当封闭段长度大于1 500 m时为一类隧道;当封闭段长度大于500 m小于等于1 500 m时为二类隧道;当封闭段长度小于等于500 m时为三类隧道。若仅限通行非危险化学品等机动车,当封闭段长度大于3 000 m时为一类隧道;当封闭段长度大于1 500 m小于等于3 000 m时为二类隧道;当封闭段长度大于500 m小于等于1 500 m时为三类隧道,当封闭段长度小于等于500 m时为四类隧道。”
根据《公路隧道交通工程设计规范》规定:“公路隧道交通工程等级根据隧道长度、隧道单孔设计年度年平均交通量两个因素划分为A、B、C、D四级。例如:当隧道内年事故概率估计值小于等于0.05时,高速公路隧道交通工程的等级为D级。”
2.3 城市隧道与高速公路隧道消防设施配置要求不同
对于城市交通隧道而言,除四类隧道和行人或通行非机动车辆的三类隧道外,其余隧道均应设置消防给水系统,不存在商量缓和的余地。而对于高速公路隧道而言,由于公路隧道前期交通量较小,为节约前期投资和考虑机电设备的使用寿命,许多设施需分期实施,分期实施可按照前期配置、后期完善的原则。笔者近期对山西省忻州市某高速公路隧道进行了消防设计审核。项目设计中的文山隧道左线长523 m,右线长408 m,长江塘隧道左线长572 m,右线长458 m。这两座隧道平均长度正处于干式消防与水消防的临界隧道,从安全角度出发,设计均纳入水消防范畴,但交通量是随着年份的不同逐步上升的,在交通量较低开通年份较早的时段,设计采用干消防配置,即先期仅配置磷酸铵盐干粉灭火器。但在隧道内按照水消防标准预留预埋消防洞室,为日后配置水消防设施预留充分的空间,同时路段上配置的消防车等强力设备实施灭火。另外,从整个路段来看,所有隧道的消防设施如相邻隧道的高位、低位水池(含消防车补水点)以及极为完善的监控系统所组成的是一个完整协调、互为补充、不可分割的有机系统,位于此系统下的隧道均能得到这个消防安防有机整体的可靠保障,并能在最短的时间内得到处理。因此,这种分期实施的做法不但节约资金而且科学合理,已在我省乃至国内得到了实践推广。
[1] JTG/T D71-2004,公路隧道交通工程设计规范[S].
[2] 夏永旭,王永东,邓念兵,等.公路隧道安全等级研究[J].安全与环境工程学报,2006,6(3):44-46.
[3] 周勇狄.长大公路隧道火灾数值模拟及逃生研究[D].西安:长安大学硕士学位论文,2006.