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易知机电设备贸易有限公司 武汉长江隧道工程系统集成项目投标书
第一部分 系统总体技术方案设计
起草:苏金明 技术经理
第一章 中央计算机子系统
第二章火灾自动报警子系统
一、对隧道火灾的特别理解
概述
公路过江隧道是为使公路从江河地层内部通过而修建的建筑物,是一种与外界直接连
通的有限的相对封闭的空间,隧道内有限的逃生条件和热烟排除出口少,使得隧道
火灾具有燃烧后周围温度升高较快、持续时间长、着火范围往往较大、消防扑救与
进入困难等特点增加了疏散和救援人员的生命危险,隧道衬砌和结构也受到破坏,
其直接损失和间接损失巨大。随着我国公路建设的发展,长隧道及特长隧道不断增
多, 隧道自身的结构特点和以往隧道火灾的特点以及隧道的消防安全设计已成为新
的研究课题。就过江公路隧道存在的火灾危险性,人员安全疏散要求和隧道紧急事
故处置程序等多方面问题都需要在设计时给予足够的考虑。
1.公路隧道存在的火灾危险性
根据隧道自身的结构特点和以往隧道火灾的特点,可归纳以下五条隧道火灾危险性:
1.1 多样性和不确定性
由于隧道长度、断面、交通量、车型、车载对可燃发展蔓延规律具有多样性和不确
定性。隧道越长,交通量越大,火灾发生的概率越大;据国外20 世纪90 年代的统
计资料显示,隧道火灾发生的概率为10 次/ (亿车*km )~17 次/ (亿车*km );隧
道火灾荷载主要取决于车载可燃物种类及其数量、车内装修和车载燃油类型和数量
等。
表1:不同车辆的火灾荷载
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1.2 灭火救援难度较大
较长隧道近似于封闭空间,火灾发生后,隧道内烟雾大,能见度低,散热慢,温度
较高,起火点附近未进行防火保护的隧道承重结构体的混凝土容易发生崩落。根据国
内外隧道混凝土衬砌火灾试验研究可知,混凝土衬砌在300℃~400 ℃时强度开始降
低,表面开始产生裂纹,400 ℃以上强度急剧降低,600℃时试件表面裂纹贯通,800℃
以上出现崩裂;由于隧道火灾发生前,隧道衬砌和地层已存在着因挖掘和设置支撑
等引起的应力和变形场;此外,由于衬砌内含有水分,当火灾发生时,衬砌中的水
变成蒸汽,在衬砌内成千倍地膨胀,从而产生巨大的压力;由此导致隧道衬砌发生
崩裂的温度大大降低。国外针对钻孔隧道衬砌火灾试验研究表明,混凝土表面温度
达到200℃时,10~15min 内混凝土衬砌就会发生爆裂、崩落。隧道内灭火条件有
限。交通隧道、特长隧道内,容易产生灭火救援路线与疏散路线、烟气流动路线的
交叉,加之救援面和救援途径有限,火灾扑救难度较大。
1.3 火灾会产生跳跃性蔓延
由于隧道内空气不足,火灾时可燃物主要是不完全燃烧,产生的CO 等不完全燃烧
产物随高温烟气流动,当有新鲜空气补充,并遇到新的可燃物时,即会引发新的燃
烧,从而出现火灾从一辆车跳跃到另一辆车的“跳跃式”蔓延。
1.4 易造成交通堵塞和出现二次灾害
双向交通隧道、单向单车道隧道、车流量大或处于交通高峰期的隧道发生火灾时,
由于隧道内能见度低疏散通道有限,加之驾驶人员对烟火的恐惧,容易出现慌不择
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路而造成交通堵塞或出现新的交通事故,而严重影响车辆疏散;由于隧道壁上分布
有电缆架、消防箱等设备,地面上有排水沟等设施,加上隧道内昏暗,人员疏散速
度必然会放慢。隧道越长,车辆疏散所需的时间越长,期间发生二次灾害的概率越
大。
1.5 火灾损失的不可预见性
隧道火灾损失因隧道火灾荷载和交通状况等随机性和不确定性因素而具有不可预见
性。隧道火灾可能只造成一辆车的损失,也可能造成群死群伤、车损洞毁、交通中
断的重大恶性火灾,产生巨大的经济损失和恶劣的社会影响。
2 火场通风
根据隧道火灾事故分析,由一氧化碳导致的死亡约占总数的50%,因直接烧伤、爆
炸力及其他有毒气体引起死亡的约50% 。通常,采用通风、防排烟措施控制烟气产
物及运动可以改善火灾环境,并降低火场温度以及热烟气和火灾热分解产物的浓度、
改善视线。但是,机械通风会通过不同途径对不同类型和规模的火灾产生影响,在
某些情况下反而会加剧火灾发展和蔓延。实验表明:在低速通风时,对小轿车火灾
的影响不大;可以降低小型油池火灾(~10m2)的热释
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