表1
图A.1
1 范围
本文件规定了公路隧道消防设计的术语和定义、总体要求、消防安全等级划分与消防设施设置、消防安全布局、给水和灭火设施、防烟和排烟设施、火灾探测报警设施、消防电气设施等内容。
本文件适用于公路隧道的消防设计。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 4717 火灾报警控制器
GB 12955 防火门
GB 14102 防火卷帘
GB 17835 水系灭火剂
GB 17945 消防应急照明和疏散指示系统
GB 26851 火灾声和/或光警报器
GB 50016 建筑设计防火规范
GB 50116 火灾自动报警系统设计规范
GB 50140 建筑灭火器配置设计规范
GB 50974 消防给水及消火栓系统技术规范
GB 51309 消防应急照明和疏散指示系统技术标准
GB 55037 建筑防火通用规范
JTG D70/2 公路隧道设计规范 第二册 交通工程与附属设施
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
隧道附属用房
为隧道正常运营而设置的管理和设备用房,主要包括隧道控制室、管理人员生活办公用房、变(配)电所、自备发电机房、消防应急车辆器材库和消防水泵房等。
3.2 隧道群
在同一条公路段内,由于地理环境或工程规划等原因,集中出现的 2 座及以上隧道洞口相邻距离小于 9 s 行程(按该路段设计时速计算)的隧道集合体。
4 基本要求
4.1 隧道消防设计遵循“预防为主、防消结合、安全有效、经济适用 ”原则。
4.2 新建隧道消防设施工程应与主体工程同步设计、分步施工、分步验收、同步使用。
4.3 火灾探测报警设备、紧急广播、紧急电话的设计年限不应低于隧道通车后第 5 年。
4.4 消防灭火设施设计年限不应低于隧道通车后第 10 年。
4.5 应按远期设计年限预测交通量设计各类消防设施的预留预埋设施。
4.6 螺旋隧道或长度大于 10 km 的隧道消防设计应组织专题研究、论证。
4.7 寒区隧道消防设计宜采用防冻保温新技术、新材料。
4.8 城镇过境段隧道按市政道路隧道设计规范执行。
5 消防安全等级划分与消防设施设置
5.1 消防安全等级划分
公路隧道消防安全等级应根据隧道车道数量、单洞长度和设计年度预测隧道单洞年平均日交通量,按图 1 划分为 A+、A、B、C、D 五个等级。
注:1——单洞两车道,2——单洞三车道及以上;
Q——设计年度预测隧道单洞年平均日交通量;
L——单洞长度。
图1 隧道消防安全等级划分
5.2 消防设施设置
公路隧道消防设施设置应符合表 1 规定。
表1 隧道内消防设施配置表
6 消防安全布局
6.1 总体布局
6.1.1 隧道消防安全总体布局宜综合考虑,合理确定隧道附属用房的位置、防火间距、消防车道、消防水源以及其他隧道外消防设施等。
6.1.2 隧道附属用房宜设置在隧道出入口附近,其消防设计应符合 GB 50016 规定。
6.1.3 隧道设备用房与其他用房相邻设置时,应采用建筑构件耐火极限不低于 2 h 的隔墙和 1 h 的楼板与其它用房分隔开,隔墙上的门(窗)、洞口应设置乙级防火门(窗)。
6.1.4 隧道的横通道、附属用房、专用逃难疏散通道等应采用防火墙或耐火极限不低于2 h 的耐火构件与隧道主洞进行防火分隔。
6.1.5 隧道洞内消火栓间距宜不大于 25 m。
6.2 消防车道
隧道消防车道除应符合 GB 50974 规定外,还满足下列要求:
a) 双洞隧道宜利用洞外联络道或在中央分隔带开口,设置连通相邻隧道的环形消防车道,转弯半径满足消防车转弯的要求;
b) 消防车道上方 5 m 净空范围内不应设置架空管线和设施、设备, 消防车道下的管道和暗沟应承受消防车满载压力;
c) 用于消防车取水的消防水池和天然水源宜设置消防车道或便于消防车停靠取水,洞外消火栓和水泵接合器设置应便于消防车使用。
6.3 柴油发电机房
柴油发电机房除应符合 JTG D70/2 规定外,还满足下列要求:
a) 宜设置专用的发电机间、备品备件储藏间;
b) 设置储油间时应采用耐火极限不低于 2 h 的防火隔墙与发电机房或其它房间隔开,并设置能自行关闭的甲级防火门;
c) 储油间总储油量不应小于 8 h 的用量,且应确保柴油冬季不凝结;
d) 设置在隧道内时应配备火灾自动报警、自动灭火和通风设施;
e) 柴油发电机组应与隧道外的公用供电系统连锁,且不准许并列运行。
6.4 隧道防火分隔和建筑构造
隧道防火分隔和建筑构造除应符合 GB 55037 规定外,还满足下列要求:
a) 隧道承重构件的耐火极限应按附录 A 判定,耐火极限不应低于2 h;
b) 水、电等管道、支架穿越防火分隔构件时,应采用燃烧性能不低于 A 级的防火封堵材料将其周围的空隙填塞密。通风、排烟管道穿越防火分隔构件时,应在防火分隔构件的两侧设置防火阀,管道材料及其保温材料的燃烧性能应不低于 A 级;
c) 隧道内防火门应采用 A 类常闭防火门,耐火极限不应低于 2 h,应具有防烟性能,其指标应符合 GB 12955 规定;
d) 车行横通道、地下设备用房运输通道预留位置处应设置耐火极限不低于 2 h 的常闭防火卷帘,应采用钢质防火、防烟卷帘,其性能应符合 GB 14102 规定;
e) 设置在隧道行车道旁的电缆沟,顶部应高于路面,且不低于 200 mm;
f) 消防水泵房的耐火等级不应低于二级。
6.5 隧道安全疏散
隧道安全疏散除应符合 GB 55037 规定外,还满足下列要求:
a) 隧道检修道可作为火灾时人员安全疏散通道,不应设置妨碍安全疏散的障碍物;寒区隧道检修道应采取防路面结冰措施;
b) 隧道内设置地下通风房、变配电所及其他管理用房等地下建筑时,地下建筑与隧道之间应至少有 2 个进出口通道,其净空尺寸不应低于人行横通道尺寸要求,其中一个通道应满足设备运送要求。
7 给水和灭火设施
7.1 一般规定
7.1.1 消防给水和灭火设施应采取防冻保温措施,必要时设置自控温装置,保持水温不低于 4 ℃。
7.1.2 消防水源水质应满足水灭火设施的功能要求。
7.1.3 消防用水宜由市政管网供给。
7.1.4 当采用天然水源时应确保枯水期极寒天气下消防用水防冻要求和取水的可靠性。
7.1.5 消防给水系统宜采用高位消防水池供水的常高压供水系统;当无条件设置高位水池时可采用临时高压供水系统;当消防用水量达到最大时水压应能满足隧道内最不利点灭火设施流量和压力的要求。
7.1.6 临时高压供水系统的低位水池应设置与消防水泵联合的供水系统,并采取可靠的备用电源和双泵冗余配置措施;系统自动启动时,临时高压供水系统需满足隧道内最不利点消防设备流量和压力的要求。
7.2 消防栓和消防水箱
7.2.1 隧道内消火栓除应符合 JTG D70/2 规定外,还满足下列要求:
a) 高寒地区宜采用干式消火栓系统,进水干管上设置干式报警阀,火灾时能自动开启,报警阀后的管道充水时间不应大于 5 min;
b) 隧道内消火栓栓口处的出水压力大于 0.5 MPa 时应采取减压措施,静水压力大于 1 MPa 时应采用分区给水;
c) 隧道内消火栓处应设置永久性固定电光标识。
7.2.2 隧道临时高压给水系统除应符合 GB 50974 规定外,还满足下列要求:
a) 宜设置消防水箱或稳压泵与小型调节气压罐系统;
b) 每个消火栓箱内应设置启动消防水泵的按钮。
7.2.3 隧道内给水管道应在最高部位设置自动排气阀,并根据需要设置管道伸缩器。
7.3 消防水池
消防水池除应符合 GB 50974 规定外,还满足下列要求:
a) 市政供水设施、天然水源不能满足隧道的消防供水要求时,应设置消防水池;
b) 消防水池的选址和结构设计应考虑气候条件、地质灾害等影响,应确保安全和稳定;
c) 消防水池的有效容积不应小于火灾延续时间内消防用水量,且应能容纳隧道内冲洗所需的调节容量;
d) 低位消防水池应设置取水口或取水井,且吸水高度不应大于 6 m;
e) 消防水池给水管的管径应根据其有效容积和补水时间计算确定,但不应小于 100mm;
f) 消防水池的出水管应保证消防水池的有效容积能被全部利用;
g) 消防水池应设置就地水位显示装置,并应在隧道管理站等设置显示消防水池水位的装置,同时应有最高和最低报警水位;
h) 消防水池应设置溢流水管和排水设施,并应采用间接排水;
i) 消防水池应采取保温或加热等防冻措施保证水温不低于 4 ℃;
j) 消防水池、水箱内应安装水温监测设备,水温低于 4 ℃时应报警,并将报警信号传输至隧道管理站。
7.4 消防水泵和水泵房
7.4.1 消防水泵除应符合 GB 50974 规定外,还满足下列要求:
a) 应设置自动和手动控制装置,其启停信号应能反馈到隧道管理站;
b) 出水管应采取防超压措施,并设置压力表和放水阀门(DN65);
c) 一组消防水泵的吸水管应不少于两条,当一条故障时,其余吸水管应满足全部用水量;
d) 应采用自灌式吸水,并应在吸水管上设置检修阀门;
e) 应配备备用泵,其工作能力不应小于最大一台消防水泵。
7.4.2 消防水泵房应有不少于两条出水管直接与环状消防给水管网连接,当其中一条出水管故障时,其余出水管应满足全部用水量。
7.4.3 隧道群可共用消防水池和消防泵房,消防水池的容量应按消防用水量最大的一座隧道计算。
7.5 消防用水量
消防用水量除应符合 JTG D70/2 规定外,还满足下列要求:
a) 同一公路隧道或隧道群的消防用水量应按火灾的延续时间和同一时间发生一次火灾进行确定,同一路段上共用消防水池的隧道按同一时间内发生一次火灾进行确定;
b) 消防给水一起火灾灭火用水量应按需要同时作用的隧道内消防给水用水量,隧道群合用时应取最大者。
7.6 给水管网
给水管网除应符合 JTG D70/2 规定外,隧道内消防给水管道的布置应满足下列要求:
a) 消防给水管道的直径应经水力计算确定,且不小于 100 mm;
b) 管道宜敷设在检修道下的管沟内,并设置防冻保温和固定措施;
c) 消防用水与其他用水合用的隧道内管道,当其他用水达到最大流量时,应能保证供应全部消防用水量。
7.7 消防排水
消防排水除应符合 GB 50016 规定外,消防排水系统可与污水排水系统合并设置。
7.8 灭火器
隧道内、附属用房内的灭火器配置应分别符合 JTG D70/2、GB 50140 规定。
7.9 消防防冻液
寒区隧道消防用环保防冻抗蚀消防液应符合 GB 17835 规定外,还应满足下列要求:
a) 冰点低于-40 ℃;
b) 灭火性能不低于 2 A;
c) 对金属的腐蚀性低于水;
d) 流动性和稳定性满足 GB 50974 的规定。
8 防烟与排烟设施
8.1 隧道防烟与排烟结合隧道长度、断面大小、平面线形、纵坡、交通、人员安全疏散及自然条件等因素进行设计。
8.2 隧道火灾防烟与排烟系统宜与日常运营通风系统合用,应在火灾工况下快速实现排烟功能。
8.3 火灾最大热释放率取值按 JTG D70/2 要求。
8.4 采用纵向排烟的隧道排烟风速按 JTG D70/2 要求进行计算。
8.5 采用纵向排烟的单洞双向交通隧道,火灾烟雾最大行程在隧道内不宜大于 3000 m;单向交通隧道排烟设计的火灾烟雾最大行程在隧道内不宜大于5000m,火点下游的横通道防火门应保持关闭状态。
8.6 采用集中排烟方式,隧道内纵向设计风速不宜大于 2.0 m/s。
8.7 隧道外设置的附属用房防烟排烟系统设计应符合 GB 50016 规定,机械排烟系统与通风、空气调节系统宜分别设置。
9 火灾探测报警设施
9.1 一般规定
9.1.1 火灾自动报警系统由消防控制系统、火灾探测、报警、控制设备等组成局域网,应采用控制中心报警系统形式;区域报警时系统应采用光纤环网结构,区域报警主机应负责相关区域的自动/手动报警、联动和火情显示等工作。
9.1.2 火灾自动报警系统设计符合 GB 50116 规定,并能将相关信息传输给隧道中央控制管理设备。火灾自动报警系统设备应符合 GB 4717 规定和有关市场准入制度。
9.2 探测报警区域划分
9.2.1 隧道探测报警区域划分应按消防联动控制要求划分,长度宜为 50 m~100m。
9.2.2 隧道内附属用房探测报警区域应按独立隔间划分。
9.2.3 平行通道的探测报警区域及洞外附属设施应分别单独划分探测报警区域。
9.3 火灾探测器
火灾探测器设置除应符合 GB 50116 规定外,还满足下列要求:
a) 火灾探测器应能自动检测隧道、平行隧道、斜井与风机房联络风道、隧道运营管理附属建筑等的火灾,探测范围应覆盖所有报警区域,无探测盲区;
b) 隧道内火灾探测器宜选用点型火焰探测器、线型感温火灾探测器、图像型火灾探测器或其组合。
9.4 手动报警按钮
手动报警按钮设置应符合 GB 50116 规定,设置间距不应大于 50 m,宜与消火栓等灭火设施同址设置,按钮距检修道高度应为 1.3 m~1.5m。
9.5 火灾报警控制器
火灾报警控制器应符合下列规定:
a) 隧道火灾报警控制器应设置在隧道管理站或隧道口附近配电房里,如无隧道管理站或配电房,则宜安装在隧道外的机箱内或隧道口的预埋洞室内,并符合 GB 50016 规定;
b) 能接收、显示、记录和传递火灾报警等信息,并有控制自动消防装置的功能。
9.6 火灾声光警报器
火灾声光警报器设置除应符合 GB 26851 规定外,还满足下列要求:
a) 有火灾探测器但无有线广播时应设置火灾声光警报器,有火灾探测器和有线广播时宜设置火灾声光警报器;
b) 声光报警器宜与消火栓等灭火设施同址设置,高度不小于 2.5 m;
c) 应设置于隧道入口外 100 m~150 m;可与情报板同址设置,高度不小于 2.5 m;
d) 环境噪声大于 60 dB 时,声压级应比背景噪声高 15 dB,声光警报器的声压级应比背景噪声高15 dB。
9.7 消防专用电话
消防专用电话设置应符合JTG D70/2规定,隧道管理站应设置消防专用电话总机,消防专用电话宜与隧道内紧急电话合用。
9.8 消防应急广播
隧道内设置的消防应急广播可与隧道内设置的有线广播合用,其设置应符合JTG D70/2规定,隧道应急广播应能自动循环播报警示语音,确定火灾发生时应能自动切换至疏导警示语音播报。设备语音播报应清晰、明了。
10 消防电气设施
10.1 一般规定
10.1.1 隧道消防电气的供配电系统应符合 JTG D70/2 规定。
10.1.2 消防用电设备应采用专用的供电回路,备用消防电源的供电时间和容量应满足相关要求。
10.2 消防电源及其配电
消防电源及其配电除应符合 JTG D70/2 规定外,还满足下列要求:
a) 消防用电应按双重电源一级负荷供电,当一电源发生故障时,另一电源应能保证正常供电;
b) 隧道内各电气系统的接地应共用接地装置,其接地电阻应按最小接地电阻值确定且不大于 1 Ω。
10.3 线缆敷设
线缆敷设除应符合 JTG D70/2 规定外,还满足下列要求:
a) 消防用电设备的供(配)电线路:
• 消防用电设备的供电线路应采用阻燃耐火型铜芯电缆或矿物质绝缘铜芯电缆,其接头应采取防潮措施,
• 隧道内线缆不宜明敷,受条件限制明敷设时应穿金属导管或采用封闭式金属槽盒保护,且采取防火保护措施;当采用耐火电缆并敷设在电缆井、沟内时可不保护,
• 消防配电线路暗敷设时,应穿管并应敷设在不燃性结构内且保护层厚度不小于 30 mm,
• 向一级负荷供电的两回线路供电的电缆、照明和应急照明的电缆、不同电压等级的线缆,不应穿入同一根保护管敷设,也不宜在电缆桥架同层敷设;
b) 消防设备配电回路不宜设置过负荷保护装置;设置时过负荷保护不应切断线路;消防电源不应设置漏电保护装置。
10.4 消防应急照明与疏散指示标志
消防应急照明与疏散指示标志除应符合 GB 51309 规定外,还满足下列要求:
a) 行车隧道及其横通道、平行通道、紧急停车带、隧道内附属用房及其安全疏散通道应设置应急照明设施;
b) 应急照明及控制应满足隧道火灾初起阶段对照明的要求,且系统设置应符合 GB 17945 规定;
c) 疏散指示标志:
• 消防安全标志外结构体应采用耐腐蚀的阻燃材料,
• 隧道侧壁安装紧急电话、手动报警按钮时应设置电光标志,设置时应安装合并指示的标志,灭火器与消火栓同时设置时应安装合并指示的电光标志,
• 行车隧道及专用的避难疏散通道应设置表示紧急出口距离的电光疏散标志,设置间距应不大于 50 m,人行横通道和隧道内附属用房的疏散指示标志的设置间距应不大于 20 m。
附 录 A
(规范性)
隧道承重构件升温曲线及耐火极限判定标准
A.1 隧道承重构件耐火极限按图 A.1 判定。
注:1——碳氢化合物曲线;
2——RABT 曲线。
图 A.1 RABT 升温曲线与碳氢化合物升温曲线
A.2 隧道承重构件耐火极限判定按 GB 50016 执行。
青海省市场监督管理局 青海省交通运输厅