高速公路隧道機電消防系統工程建設分析

楊尚儒

（甘肅東方消防工程有限責任公司，甘肅蘭州730000）

0 引言

伴隨著我國交通工程的進步與發展，高速公路逐漸延伸到偏遠地區，并出現了大量的高速公路隧道。在這一背景下，想要確保高速公路穩定、安全地運行，就應加強對隧道消防系統建設的重視，必須嚴格按照國家的技術規范，從工藝、技術、質量等多方面因地制宜地加強建設、完善消防系統，保障隧道一旦發生火災事故能夠得到短、平、快的處理，將人民的財產損失降至最低。為此，應積極研究并應用隧道機電消防系統建設。

1 當前高速公路消防工作的概況

近年來，國內高速公路建設呈飛躍式發展態勢。在高速公路的建設過程中，其沿途存在許多隧道，主體建筑物一般由洞身、襯砌和洞門組成，在洞口容易坍塌的地段還建有明洞。隧道的附屬構筑物有防水和排水設施、通風和照明設施、交通信號及應急設施等。通常，應先進行方案設計，然后進行隧道的平面、縱斷面、凈空、襯砌等的具體設計。隧道平面大多為直線，在必須采用曲線時則采用大半徑曲線。高速公路隧道還需要考慮洞門、引線、輔助導坑、通風豎井等輔助設施的位置。其中，洞門是隧道兩端的出入口，洞門位置的確定將影響隧道的長度、線形和施工的難易程度。當隧道需要并設、交叉或接近其他建筑物時，其與建筑物之間應保持足夠的距離。

機電消防系統建設是一個復雜的過程。部分隧道安全問題的發生，是因為人們在發展和建設高速公路隧道的過程中重成本、輕質量，難以充分保障隧道的安全性，既威脅了人們的日常出行安全，又縮短了正常的隧道使用壽命。國內的隧道事故多為火災，火災發生后，會破壞隧道原有的結構，導致高速公路隧道的通行受到影響。重大火災還會破壞隧道結構，降低其結構的穩定性。為此，在隧道內部建設了消防系統十分必要。

2 構建隧道機電消防系統的基本原則

2.1 便捷化原則

為了順利構建隧道機電消防系統并確保后續保養、維修工作的有效開展，應堅持便捷化原則。客觀來講，隧道機電消防系統處于全天候工作狀態中，需要定期對其開展相應的保養及維修工作。若設計的隧道機電消防系統缺乏合理性，則后續的保養、維修工作便難以順利完成，甚至還會導致機電消防系統癱瘓，當出現火災時不能正常運行，造成生命、財產損失。由此可見，無論是設計階段還是建設階段，技術人員都應對隧道機電消防系統的便捷化程度加以考慮，從而延長隧道機電消防系統的壽命[1]。

2.2 客觀性原則

任何系統工程的構建，都需要與所處地區的實際情況相結合，隧道機電消防系統也是如此，因而必須堅持客觀性原則。在具體的施工過程中，工作人員要充分考慮施工地區的氣候、環境、地理位置等條件，比如北方冬季氣溫低，則需要在管道外加設保溫層和電伴熱，相反，氣溫高的地方則不需要，從而因地制宜地構建隧道機電消防系統，獲得隧道機電消防系統的最佳運行效果，使其功能得到有效發揮。

2.3 自動化原則

在構建隧道機電消防系統時，應加強對隧道系統自動化的重視。從分布情況來看，許多高速公路隧道都分布在相對偏遠的區域，這些區域的交通條件往往較差，施工設備運輸和人員調度存在諸多不便。因此，建設隧道機電消防系統時堅持自動化原則就顯得十分必要。遵循自動化原則，不僅能夠大幅減少隧道機電消防系統所需的施工人數，而且能夠大幅提升隧道的自動化施工效率，保障企業的生命財產安全，防止隧道機電消防系統運行過程中出現安全事故[2]。

2.4 自控化原則

報警監測系統是隧道機電消防系統的重要組成部分，在構建隧道機電消防系統時，應始終堅持自控化原則。從當前的發展狀況來看，由于偏遠區域的高速公路隧道較多，且隧道具有通風性，當隧道內部發生火災時，火勢會在極短的時間內蔓延，導致嚴重的火災事故。由此能夠看出，報警監測系統的自控化十分重要，隧道內應配備功能齊全的自控化報警監測設備，一旦發生火災，便會觸發報警監測系統，并展開相應的消防自動化處理，充分降低火災對高速公路隧道產生的危害。

3 隧道機電消防系統建設的具體內容及功能特點

作為一種特殊區域，高速公路隧道一旦發生火災，若無法有效、及時地將其撲滅，勢必會產生無法預估的災害和損失，并導致交通中斷。為此，在建設機電消防系統時，應充分結合高速公路隧道的具體情況，提高各項系統建設的合理性與科學性，從而順利完成建設工作。

3.1 排煙防火系統的建設

高速公路隧道出現的火災大多為開放性火災，并攜帶著大量濃煙，這些濃煙往往會產生數兆瓦的熱輻射率，短時間內便會引起大火，嚴重時甚至會造成人員傷亡。因此，建設排煙系統和防火系統，控制好火災產生的濃煙，有利于提高消防設施的抵御能力，有效保障人員安全。

一方面，應做好防火卷簾門系統的建設。防火卷簾門是高速公路隧道中常見的隔煙設施、隔火設施，通常被設置于汽車橫洞、行人橫洞等部位，正常情況下呈收攏狀態。發生火災時，將卷簾門落下，可以避免火勢及濃煙的進一步蔓延。我國的消防規范要求，建設機電防火卷簾門系統應符合自動控制、就地控制、遠距離控制室控制等基本要求。然而，受多種原因尤其是人為因素所影響，建設防火卷簾門往往得不到高度重視。因此，在建設防火卷簾門系統時，需加強對高速公路隧道內部的控制，防火卷簾門系統不能只具備機械啟閉控制裝置，以免發生火災后無法發揮其作用。

另一方面，應做好排煙系統的建設。現階段，高速公路隧道需要具備有通風功能的排風機系統。在建設排風機系統的過程中，設計人員應考慮通風系統對壓力帶來的影響，根據有益的、特定的方式展開施工設計。為了提高排煙系統的可靠性，可設置兩套不同的通風系統，一套是用來提供新鮮空氣的常規通風系統，發生火災時應立即停止使用，另一套是緊急通風系統，發生火災時可以控制煙氣的具體流向，設計成進行風向可逆的形式，讓高速公路隧道內的風速、氣流方向得到全面控制，確保發生火災時的隧道壓力比未發生火災時小，從而為疏散、救護人員提供便利。由此可見，排煙系統的建設可以控制高速公路隧道內煙霧的流向，相關人員可按照火災的具體狀況，對卷簾門、排煙機等系統進行有效控制，通過對煙霧在高速公路隧道內的流向引導，最大限度降低火災煙霧對人員帶來的危害[3]。

3.2 滅火給水系統的建設

在消防系統工程建設中，滅火給水系統的建設主要包括以下內容：

第一，消防水源系統的建設。應在高速公路隧道的洞口設置消防水池，如圖1所示。根據隧道的實際情況建設足夠數量的高位、低位消防水池，并設置一個泵房，使低位消防水池能夠向高位消防水池輸送消防用水，通過水位探測儀檢測水位（包括水位檢測探頭和電子顯示儀）。該控制系統可進行水位檢測，并通過顯示儀將實時水位顯示出來，控制消防水泵的起、停。此外，為消防水池的水量提供保障的高位消防水池，可通過自泄的方式向消防管道輸送消防用水，高位水池的自卸壓力必須滿足設計要求。消防給水系統是一個常高壓系統，利用高位消防水池和地面高度之間的水位差，讓消防供水具有一定的壓力。在高速公路隧道內使用消防用水時，可從高位消防水池向高速公路隧道供水管網直接供水。除此之外，高速公路隧道的管理站需要配備消防專用車應急。

圖1 隧道洞口消防水池建設

第二，消防給水管網系統的建設。高速公路上的隧道應設置消防管道，隧道的出口和入口設置橫穿管道，下線和上線的給水管線經由洞口進行環狀管網連接，并借助支管連接到隧道主體的設備箱，以此來實現消防用水的供給。洞內的消防管網材質為無縫涂塑鋼管，并為其設計相應的閥門，將消防管網明確劃分為不同的獨立段。與此同時，構建隧道機電消防系統，需要將科學布置消防管道放在首位。一方面，工作人員應對隧道機電消防系統管道所使用的材料進行科學選擇，保障管道的質量。鋪設管道時，隧道內的消防管道應采用卡箍的連接方式，隧道外的預埋管道應采用焊接并涂刷防腐漆的方式進行連接。另一方面，工作人員在鋪設消防管道時，應遵守高速公路隧道施工標準，在檢修道上鋪設隧道機電消防系統的消防管道，使后續的維護、檢修等工作更加方便，有效降低消防系統的檢修難度。這樣一來，不僅可以保障消防管道的正常運行，還能提高系統構建的穩定性。

第三，滅火設施系統的建設。沿著高速公路隧道的縱向，每50m 安裝一個消防設備箱。消防箱的箱體上應設計反光標志，確保其能在火災發生時被及時發現并取用。消防箱內需放置滅火裝置、室內消火栓、防腐水帶、泡沫滅火器、干粉滅火器等。同時，在高速公路隧道右線的右側和左線的左側，應建設緊急停車帶，并配備地上消火栓，便于消防車、消防隊快速取水。

3.3 消防水泵系統的建設

火災發生時，消防用水是滅火的關鍵，工作人員在構建隧道機電消防系統時，應格外注意。一般來說，可以通過水井、消防水池獲取消防用水，在具體的施工中，工作人員應與附近的水源情況相結合來進行處理。若隧道機電消防系統附近存在自來水管道，則工作人員可依據自來水管道來設計消防水池。

大部分情況下，都應在隧道的泵房設置主水泵與備用水泵（一主一備），同時需要安排專門的工作人員定期維護、檢修，確保消防用水泵的正常運行。消防用水泵應同時具有自動和手動切換功能，火災發生時，若自動滅火功能失效，工作人員則可通過手動控制的方式，用消防用水泵中的水滅火，降低隧道機電消防系統受到的損失。此外，高速公路隧道監控部門還應對水泵、水池水位的狀態進行動態、實時監控，提升隧道機電消防系統的安全性，使之能夠有充足的水源實施滅火工作[4]。

3.4 報警監測系統的建設

伴隨著我國科技水平的發展，在火災的報警技術、監測技術等方面也逐漸趨于完善。一些報警監測系統可以按照現場實際拍攝的畫面，對火災情況進行判斷；一些報警監測系統則可以通過火災發生時產生的煙量、熱量進行判斷。但是，這些監測方法只有在理想的情況下，才具備最高的準確性，而且，需要工作人員結合現場的具體情況進行選擇。因此，優化報警系統的功能十分重要，簡潔、直觀的報警系統能夠為工作人員快速發現異常提供有益幫助，使工作人員及時作出反應，從而將火災帶來的損害和損失降到最低。

4 結語

總而言之，研究、構建隧道機電消防系統具有重要意義。相關人員應對當前高速公路消防工作的概況進行全面了解，充分把握構建隧道機電消防系統的基本原則，有效開展排煙及防火系統、滅火給水系統、消防水泵系統、報警監測系統等的建設，并通過定期開展教育培訓、規范日常安全檢查、注重施工現場管理、加強人員安全防護等方式，做好系統工程的安全性工作，確保高速公路隧道的平穩運行。