公路隧道中火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

王 倩

（中鐵第六勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司隧道設(shè)計(jì)分公司，天津 300100）

近些年，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，城市公路隧道工程也日益發(fā)展壯大，雖然給人們出行提供了很大的便利，但伴隨而來(lái)的公路隧道火災(zāi)發(fā)生頻率逐年上升。例如，浙江貓貍嶺公路隧道在2001年、2002年、2019年分別發(fā)生過(guò)隧道內(nèi)火災(zāi)事故，事故雖未對(duì)人員造成傷亡，但是對(duì)經(jīng)濟(jì)造成了巨大的損失。因此，在設(shè)計(jì)階段時(shí)，應(yīng)全方位地對(duì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，確保火災(zāi)報(bào)警的可靠性，減少在隧道運(yùn)營(yíng)后對(duì)火災(zāi)信號(hào)漏報(bào)的發(fā)生。文章主要探討火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該思考的相關(guān)問(wèn)題。

1 公路隧道中火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)

1.1 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的組成

火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)由終端顯示設(shè)備、火災(zāi)報(bào)警控制主機(jī)（或主機(jī)+分機(jī)）、火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器信號(hào)處理主機(jī)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)（火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警探測(cè)器）、火災(zāi)手動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)（由帶編碼地址的手動(dòng)報(bào)警按鈕和帶編碼地址的消火栓報(bào)警按鈕組成）、電源線、信號(hào)線等組成。

1.2 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

隧道在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，濃煙彌漫，雖有疏散指示標(biāo)志指示人員逃生方向，但人員對(duì)火災(zāi)的畏懼心理加上在此工況下人員的本能反應(yīng)為盡快逃生，所以隧道內(nèi)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警探測(cè)器的合理設(shè)置在此時(shí)顯得尤為重要。當(dāng)隧道內(nèi)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警探測(cè)器能及時(shí)檢測(cè)到隧道內(nèi)的火災(zāi)信號(hào)并反饋給監(jiān)控中心時(shí)可大量減少人員及財(cái)產(chǎn)傷亡。

根據(jù)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50116—2013）12.1.1中規(guī)定：城市道路隧道、特長(zhǎng)雙向公路隧道和道路中的水底隧道，應(yīng)同時(shí)采用線型光纖感溫火災(zāi)探測(cè)器和點(diǎn)型紅外火焰探測(cè)器或圖像型火災(zāi)探測(cè)器；其他公路隧道應(yīng)采用線型光纖感溫火災(zāi)探測(cè)器或點(diǎn)型紅外火焰探測(cè)器（見(jiàn)表1）。

根據(jù)規(guī)范中規(guī)定及對(duì)表1中各探測(cè)器的綜合比較，建議火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)采用線型光纖感溫火災(zāi)探測(cè)器+圖像型火災(zāi)探測(cè)器結(jié)合的報(bào)警方式。

當(dāng)隧道內(nèi)設(shè)置圖像型火災(zāi)探測(cè)器時(shí)，需兼顧規(guī)范對(duì)攝像機(jī)設(shè)置間距的要求，攝像機(jī)的設(shè)置間距直線段不宜超過(guò)150m。隧道內(nèi)圖像型火災(zāi)探測(cè)器的設(shè)置可為單獨(dú)系統(tǒng)或由視頻監(jiān)控系統(tǒng)所設(shè)置的隧道內(nèi)攝像機(jī)兼作火災(zāi)的圖像型火災(zāi)探測(cè)器。當(dāng)由隧道內(nèi)攝像機(jī)兼作圖像型火災(zāi)探測(cè)器時(shí)，可將之與視頻事件檢測(cè)系統(tǒng)合設(shè)，統(tǒng)一考慮，這樣既可以保證火災(zāi)檢測(cè)的可靠性，又可在造價(jià)方面提高監(jiān)控系統(tǒng)的整體性價(jià)比。

當(dāng)隧道為3車道及以上車道的隧道時(shí)，其設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)置要求應(yīng)更高。根據(jù)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50116—2013）12.1.2中規(guī)定：線型光柵光纖感溫火災(zāi)探測(cè)器的光柵間距不應(yīng)大于10m；每根分布式線型光纖感溫火災(zāi)探測(cè)器和線型光柵光纖感溫火災(zāi)探測(cè)保護(hù)車道的數(shù)量不應(yīng)超過(guò)2條。當(dāng)車道數(shù)較多時(shí)，應(yīng)增加隧道內(nèi)線型感溫火災(zāi)探測(cè)器的設(shè)置數(shù)量和密度，以達(dá)到隧道火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警全范圍覆蓋的目的[1]。

1.3 火災(zāi)手動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50116—2013）12.1.4中規(guī)定：隧道出入口以及隧道內(nèi)每隔200m處應(yīng)設(shè)置報(bào)警電話，每隔50m處應(yīng)設(shè)置手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕和閃爍紅光的火災(zāi)聲光警報(bào)器。

（1）在雙洞雙向隧道內(nèi)每隔50m間距設(shè)置帶編碼地址的手動(dòng)報(bào)警按鈕及火災(zāi)聲光報(bào)警器，用于對(duì)隧道內(nèi)的手動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警。

（2）在單洞雙向隧道的隧道兩側(cè)每隔50m間距設(shè)置帶編碼地址的手動(dòng)報(bào)警按鈕及火災(zāi)聲光報(bào)警器，兩側(cè)設(shè)備交叉布設(shè)，用于對(duì)隧道內(nèi)的手動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警。

（3）當(dāng)隧道設(shè)置有設(shè)備用房時(shí)，在設(shè)備房?jī)?nèi)也應(yīng)

表1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警探測(cè)器的比較

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況考慮是否需要設(shè)置手動(dòng)報(bào)警按鈕（帶編碼地址），當(dāng)人員觸摸火災(zāi)報(bào)警按鈕時(shí)，火災(zāi)報(bào)警控制器應(yīng)及時(shí)發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)，并準(zhǔn)確、快速地顯示出手動(dòng)報(bào)警的位置。其還可以實(shí)現(xiàn)與其他相關(guān)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制。

1.4 火災(zāi)報(bào)警控制分機(jī)、主機(jī)

火災(zāi)報(bào)警控制分機(jī)多設(shè)置在隧道設(shè)備房?jī)?nèi)或隧道現(xiàn)場(chǎng)，火災(zāi)報(bào)警控制主機(jī)設(shè)置在隧道管理中心的機(jī)房?jī)?nèi)。當(dāng)隧道內(nèi)設(shè)置多臺(tái)火災(zāi)報(bào)警控制分機(jī)時(shí)，火災(zāi)報(bào)警控制主機(jī)之間采用光纜組成光纖環(huán)網(wǎng)，將火災(zāi)報(bào)警信號(hào)通過(guò)專用通道傳輸至機(jī)房?jī)?nèi)的火災(zāi)報(bào)警控制主機(jī)中。火災(zāi)報(bào)警控制主機(jī)與火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器信號(hào)處理主機(jī)之間通過(guò)專用接口連接，火災(zāi)報(bào)警控制主機(jī)通過(guò)接口與監(jiān)控室內(nèi)的火災(zāi)報(bào)警工作站由網(wǎng)線相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞。在火災(zāi)工況下可通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)隧道內(nèi)的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程聯(lián)動(dòng)控制[1]。

2 公路隧道火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)

2.1 隧道內(nèi)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的自動(dòng)聯(lián)動(dòng)方案

在對(duì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行FAS設(shè)計(jì)時(shí)，要將人工確認(rèn)和自動(dòng)探測(cè)設(shè)備結(jié)合起來(lái)使用，提升火災(zāi)報(bào)警器的準(zhǔn)確度。

隧道內(nèi)采用2種互補(bǔ)型火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警探測(cè)器時(shí)，其中任一種探測(cè)器報(bào)警，均作為預(yù)報(bào)警信號(hào)，需要值班人員經(jīng)過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)確認(rèn)火災(zāi)后，啟動(dòng)水噴霧滅火系統(tǒng)。有2種自動(dòng)報(bào)警探測(cè)器都發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)確認(rèn)火災(zāi)信號(hào)，并自動(dòng)聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)對(duì)應(yīng)區(qū)域的水噴霧滅火系統(tǒng)[2]。手動(dòng)報(bào)警按鈕也是預(yù)警信號(hào)，需要值班人員視頻確認(rèn)。當(dāng)其中任一種探測(cè)器報(bào)警后，同時(shí)手動(dòng)報(bào)警按鈕報(bào)警，可確認(rèn)為火災(zāi)信號(hào)，系統(tǒng)自動(dòng)聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)對(duì)應(yīng)區(qū)域的水噴霧滅火系統(tǒng)。消火栓按鈕作為消火栓泵的啟泵信號(hào)，通過(guò)火災(zāi)報(bào)警控制器聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)消火栓泵。

2.2 與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)

當(dāng)隧道發(fā)生火災(zāi)后，該隧道應(yīng)全面封閉，執(zhí)行火災(zāi)聯(lián)動(dòng)模式。

（1）切除隧道內(nèi)所有的非消防電源。

（2）與隧道照明系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)：向智能照明調(diào)光系統(tǒng)發(fā)送指令，開(kāi)啟全照明模式并將隧道內(nèi)所有照明燈具的亮度調(diào)整為100%。

（3）與隧道內(nèi)的軸流風(fēng)機(jī)、射流風(fēng)機(jī)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)：開(kāi)啟隧道內(nèi)所有風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)排煙。

（4）與隧道內(nèi)的廣播喇叭聯(lián)動(dòng)：播放廣播如“隧道發(fā)生火災(zāi)，請(qǐng)人員根據(jù)疏散標(biāo)志指向逃生”。

（5）與隧道內(nèi)的無(wú)線通信系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)：隧道內(nèi)行駛的車輛所開(kāi)啟的車載廣播將強(qiáng)行切換為隧道火災(zāi)工況指示信息。

（6）與信息可變情報(bào)板、可變限速標(biāo)志及車道指示器的聯(lián)動(dòng)：隧道進(jìn)口前方的情報(bào)板顯示為“隧道火災(zāi)，禁止通行”，隧道內(nèi)的小型情報(bào)板發(fā)布逃生指示信息；隧道前方限速標(biāo)志顯示為“0”；隧道內(nèi)車道指示器均顯示為紅叉，禁止車輛進(jìn)入。

2.3 與智能疏散系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)

火災(zāi)發(fā)生后，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)能及時(shí)檢測(cè)隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)的位置信息，并將火災(zāi)發(fā)生信息通過(guò)指定的接口傳送至智能疏散系統(tǒng)主機(jī)，主機(jī)根據(jù)自身系統(tǒng)設(shè)置的火災(zāi)工況信息對(duì)照表，按照既定的疏散程序?qū)λ淼纼?nèi)的疏散指示標(biāo)志（帶地址編碼）下達(dá)命令。

3 公路隧道火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

一般火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的報(bào)警來(lái)源是火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器發(fā)現(xiàn)的，火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器會(huì)在火災(zāi)發(fā)生早期，及時(shí)監(jiān)測(cè)空氣溫度或周圍物質(zhì)環(huán)境的發(fā)揮的變化，火災(zāi)發(fā)生時(shí)會(huì)出現(xiàn)一系列的化學(xué)和物理變化，通過(guò)監(jiān)測(cè)這種變化，發(fā)出警報(bào)。由此可見(jiàn)，公路隧道的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)必須提升報(bào)警準(zhǔn)確性。

在對(duì)公路隧道火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要在滿足規(guī)范要求的前提下，在保障系統(tǒng)功能、經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)上，達(dá)到該地消防部門的有關(guān)要求。在設(shè)計(jì)時(shí)要及時(shí)、積極主動(dòng)地聯(lián)系相關(guān)部門，并根據(jù)相關(guān)部門的建議對(duì)隧道火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理的調(diào)整。公路隧道工程是一個(gè)復(fù)雜的工程，與很多的機(jī)電專業(yè)都有關(guān)，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)一般會(huì)比其他的機(jī)電專業(yè)完工都要晚，因?yàn)樗鼤?huì)受到提資以及工程實(shí)施等因素的影響。所以，通常會(huì)出現(xiàn)其他專業(yè)將設(shè)備以及管線敷設(shè)的位置占用的情況，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)設(shè)備的安裝以及管線的敷設(shè)要依據(jù)有關(guān)專業(yè)所提供的資料來(lái)進(jìn)行合理布置[3]。另外，在設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮招標(biāo)的產(chǎn)品性能。比如，某個(gè)市政隧道的線路在樣板站安裝感煙探測(cè)器時(shí)，離照明燈位置近的探測(cè)器就會(huì)產(chǎn)生誤報(bào)的現(xiàn)象，此時(shí)需要對(duì)探測(cè)器的位置進(jìn)行更改，使系統(tǒng)安全、可靠。

4 結(jié)束語(yǔ)

公路隧道作為城市交通的重要組成部分，在隨著城市骨架擴(kuò)大的同時(shí)，隧道建設(shè)的里程、數(shù)量也隨之增長(zhǎng)，公路隧道一旦發(fā)生火災(zāi)險(xiǎn)情，極易造成諸多人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。因此，做好公路隧道的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)是極其必要的。筆者結(jié)合多年的工作實(shí)踐，結(jié)合隧道火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)公路隧道火災(zāi)報(bào)警裝置系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)，并提出幾點(diǎn)注意事項(xiàng)，旨在更好地保障道路交通的正常運(yùn)行，為人們提供更加安全的出行環(huán)境。