某城市交通隧道應(yīng)急疏散系統(tǒng)設(shè)計探討

鄭東東 李誠

摘要：城市交通中長隧道分為單向行駛和雙洞隧道兩類。應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)是隧道防災(zāi)救援的重要設(shè)施之一。《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51309—2018）實施以來，城市交通隧道內(nèi)應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)的設(shè)計有了顯著變化。本文以某城市交通隧道為例，分析和探討城市長隧道應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)的設(shè)計方案。

關(guān)鍵詞：城市交通隧道；應(yīng)急照明；應(yīng)急疏散指示

一、項目概況

本工程隧道位于某市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，隧道呈東西走向，左線隧道范圍為K3+105～K4+329，其中封閉段長度為1224m；右線隧道范圍為K3+108～K4+375，其中封閉段長度為1267m。隧道共設(shè)置3處人行橫通道，1處車行橫通道。隧道設(shè)計時速為60km/h，隧道可通行危險化學(xué)品機(jī)動車，為城市交通二類隧道。

二、系統(tǒng)類型

本工程隧道設(shè)置1處消防控制室，依據(jù)《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51309—2018） 3.1.2的規(guī)定，本工程應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)應(yīng)選擇集中控制型系統(tǒng)。

為減少后期隧道運(yùn)營的維護(hù)、維保工作量，隧道內(nèi)消防應(yīng)急照明系統(tǒng)采用集中電源的供電方式。應(yīng)急照明集中電源裝置可放置于人行橫通道或車行橫通道內(nèi)。由于隧道區(qū)間線路較長，本系統(tǒng)供電采用DC36V電源。

三、應(yīng)急照明照度要求

根據(jù)《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51309—2018）表3.2.5的規(guī)定，隧道兩側(cè)、人行橫通道、車行橫通道內(nèi)應(yīng)急照明亮度不小于1 lx。

四、燈具安裝及選擇

根據(jù)《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51309—2018）3.2.9的規(guī)定，方向標(biāo)志燈的標(biāo)志面與疏散方向平行時，特大型或大型方向標(biāo)志燈的設(shè)置間距不應(yīng)大于 15m，中型或小型方向標(biāo)志燈的設(shè)置間距不應(yīng)大于10m。

對于疏散指示的布置間距，部分設(shè)計者認(rèn)為，城市交通隧道兩側(cè)設(shè)置人行和非機(jī)動車道時，可按不大于10m設(shè)置；當(dāng)隧道僅有機(jī)動車道、無人行和非機(jī)動車道時，可按不大于50m設(shè)置。筆者認(rèn)為，隧道疏散是以人員逃生為主，以車輛疏散、財產(chǎn)保全、滅火為輔;在隧道火災(zāi)工況下，人員逃生是第一位的，不論隧道是否設(shè)置人行和非機(jī)動車道，按照最不利的情況，人員下車逃生所要求的疏散指示間距，應(yīng)以不大于10m為妥。

結(jié)合本工程實際，隧道疏散指示按照隧道雙側(cè)對稱、單側(cè)間距為10m布置。應(yīng)急疏散指示采用DC36V、1W非持續(xù)型燈具，嵌入式安裝在側(cè)壁裝修板上，燈具中心距地為1.0m。應(yīng)急疏散指示燈具宜選用帶米標(biāo)（可變）的指示燈。隧道照明燈具安裝位置示意，如圖1所示。

經(jīng)計算，為了滿足照度要求，應(yīng)急照明燈具可采用DC36V、6W持續(xù)性燈具，按隧道雙側(cè)對稱布置，單側(cè)燈具間距10m。應(yīng)急照明燈具中心距地3.1m，明裝在隧道側(cè)壁裝修板上。

隧道照明燈具安裝斷面示意，如圖2所示。

五、系統(tǒng)配電設(shè)計

（1）隧道內(nèi)集中電源應(yīng)由隧道區(qū)間的消防電源配電箱供電。

（2）隧道內(nèi)應(yīng)急照明集中電源布置在橫通道內(nèi)，配接燈具范圍不超過1000m，每個配電回路接燈具數(shù)量均不超過60只。

（3）任一配電回路配接所有燈具的額定功率總和，均不應(yīng)大于配電回路額定功率的80%；任一配電回路的額定電流均不應(yīng)大于6A。

應(yīng)急照明集中供電系統(tǒng)，如圖3所示。

六、系統(tǒng)控制設(shè)計

本工程在隧道管理中心消防控制室內(nèi)設(shè)置1臺應(yīng)急照明控制器。應(yīng)急照明集中控制器選型、功能及其布置，應(yīng)滿足消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51309—2018）3.4章節(jié)的要求。

應(yīng)急照明集中控制系統(tǒng)，在非火災(zāi)狀態(tài)下、火災(zāi)狀態(tài)下的系統(tǒng)控制設(shè)計應(yīng)滿足消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51309—2018）3.6章節(jié)的要求。

七、疏散指示系統(tǒng)疏散預(yù)案

（一）隧道正常運(yùn)營時疏散指示系統(tǒng)

隧道正常運(yùn)營時，射流風(fēng)機(jī)的送風(fēng)方向與行車方向相同，射流風(fēng)機(jī)數(shù)量根據(jù)隧道內(nèi)交通量、CO質(zhì)量密度等確定。此時，人行橫通道和車行橫通道處于關(guān)閉狀態(tài)，隧道內(nèi)消防應(yīng)急照明燈具處于關(guān)閉狀態(tài)，疏散指示燈具處于節(jié)電點(diǎn)亮模式。疏散指示默認(rèn)指向最近的出入口和橫通道。隧道正常運(yùn)營時疏散指示系統(tǒng)如圖4所示。

（二）火災(zāi)工況下疏散預(yù)案

隧道越長，越近似于封閉的空間。火災(zāi)發(fā)生后，會消耗隧道內(nèi)大量的氧氣，并產(chǎn)生高濃度的CO、CH及煙霧顆粒等有害物質(zhì)。這些有害物質(zhì)會對隧道內(nèi)通行人員的人身安全造成很大的威脅。因此，疏散方案應(yīng)按照最短路徑疏散原則和避險原則確定，盡快疏散至安全區(qū)域。按照起火點(diǎn)與橫通道的相對位置，隧道起火點(diǎn)可歸納為5個典型區(qū)域。應(yīng)急通道疏散預(yù)案，如圖5所示。

隧道發(fā)生火災(zāi)時，火災(zāi)點(diǎn)下風(fēng)方向的各個橫通道門應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)。相鄰射流風(fēng)機(jī)逆向轉(zhuǎn)動，送風(fēng)方向與行車方向相反；在通風(fēng)力和機(jī)械通風(fēng)力的作用下，可以產(chǎn)生一定的風(fēng)壓，防止煙氣通過橫通道彌漫到未發(fā)生火災(zāi)的相鄰隧道。隧道內(nèi)疏散方案較為復(fù)雜，本文以以下三種典型疏散方案為例進(jìn)行說明。

以起火點(diǎn)位于3號區(qū)域為例，起火點(diǎn)在上風(fēng)口，按照就近疏散的原則，疏散指示指向距離最近的安全出口，即指向洞口或者橫通道，橫通道出口指示燈應(yīng)急點(diǎn)亮。起火點(diǎn)上風(fēng)口的人員下車，按照疏散指示指引快速疏散至安全區(qū)域；起火點(diǎn)下風(fēng)口，疏散指示全部指向洞口，起火點(diǎn)下風(fēng)口的人員應(yīng)駕駛車輛盡快駛離隧道。相鄰隧道內(nèi)應(yīng)急照明燈和疏散指示狀態(tài)不做改變，應(yīng)急燈具處于非點(diǎn)亮狀態(tài)，疏散指示處于節(jié)電點(diǎn)亮狀態(tài)；橫通道“禁止入內(nèi)”指示燈此時應(yīng)強(qiáng)制點(diǎn)亮。

起火點(diǎn)位于1號、2號區(qū)域的疏散方案與起火點(diǎn)位于3號區(qū)域相似。起火點(diǎn)位于3號區(qū)域疏散指示方向如圖6所示。起火點(diǎn)位于4號區(qū)域疏散指示方向如圖7所示。

起火點(diǎn)位于5號區(qū)域，當(dāng)起火點(diǎn)下風(fēng)口出現(xiàn)擁堵時，由于隧道內(nèi)車輛無法及時疏散，在緊急情況下，人員需要下車逃生。此時，疏散方式按就近疏散的原則，疏散指示指向最近的安全出口，即指向洞口或者橫通道；橫通道出口指示燈應(yīng)急點(diǎn)亮，隧道內(nèi)人員下車，按照疏散指示指引快速疏散至安全區(qū)域。

八、應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的配合

值班人員收到火災(zāi)報警信號、確認(rèn)火災(zāi)發(fā)生后，應(yīng)盡快做好以下措施：

根據(jù)起火地點(diǎn)進(jìn)行交通管制。控制火災(zāi)隧道入口處及相鄰隧道入口處交通信號燈為紅色，防止社會車輛進(jìn)入隧道內(nèi)。根據(jù)起火點(diǎn)位置，控制車行橫通道處交通信號。通過廣播系統(tǒng)，通知隧道外車輛禁止駛?cè)胨淼溃l(fā)生火災(zāi)隧道內(nèi)的人員盡快撤離隧道，或者通過橫通道進(jìn)入安全區(qū)域；相鄰隧道內(nèi)車輛盡快駛出隧道。隧道內(nèi)外的可變情報板應(yīng)播報火災(zāi)相關(guān)信息。

告知救援隊、執(zhí)法隊進(jìn)入隧道實施滅火救援。必要情況下，可撥打119、120增加救援力量。

根據(jù)火災(zāi)情況，對照明控制系統(tǒng)進(jìn)行自動或手動控制。原則上發(fā)生火災(zāi)后，應(yīng)將照明開到最大亮度以便于隧道內(nèi)通行人員盡快疏散；在救援隊到達(dá)、準(zhǔn)備滅火時，應(yīng)根據(jù)實際情況，對著火點(diǎn)附近燈具進(jìn)行斷電處理，或者直接在變電所實施切非，以免引發(fā)更大的火勢和觸電危險。

根據(jù)火災(zāi)情況，對通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行自動或手動控制。此時，應(yīng)將正常通風(fēng)模式改為事故通風(fēng)模式，以控制隧道內(nèi)煙霧的擴(kuò)散速度和范圍。開啟風(fēng)機(jī)時，應(yīng)注意避免開啟火災(zāi)點(diǎn)臨近風(fēng)機(jī)，防止該處風(fēng)機(jī)受損而無法啟動。風(fēng)機(jī)風(fēng)向、開啟數(shù)量、開啟位置應(yīng)根據(jù)起火點(diǎn)及火災(zāi)規(guī)模確定。

消防聯(lián)動控制器發(fā)送的代表相應(yīng)疏散預(yù)案的聯(lián)動控制信號，作為控制改變該區(qū)域相應(yīng)標(biāo)志燈具指示狀態(tài)的觸發(fā)信號。控制發(fā)生火災(zāi)的隧道內(nèi)消防應(yīng)急照明燈具點(diǎn)亮，并啟動相應(yīng)的疏散指示方案。

九、結(jié)語

城市交通隧道內(nèi)疏散工況復(fù)雜、多變，起火點(diǎn)位置、交通擁堵情況，都會影響疏散路徑。隧道內(nèi)各個子系統(tǒng)需要提前做好調(diào)試工作，發(fā)生火災(zāi)時，各子系統(tǒng)要緊密配合，同時管理人員應(yīng)積極參與疏散引導(dǎo)和救援，這樣才能將事故影響降到最低，最大限度地保護(hù)好通行人員的生命財產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)：

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[3]中華人民共和國交通運(yùn)輸部. 公路隧道通風(fēng)設(shè)計細(xì)則JTG/T D70/2－02－2014[S]. 北京：人民交通出版社，2014.

作者簡介：鄭東東（1990），湖北省鄖區(qū)人，本科，工程師，研究方向為市政工程電氣專業(yè)的設(shè)計和研究。