城市交通隧道消防安全设计浅析

    摘要：近年来，我国城市交通隧道的不断增加，给隧道的消防安全带来了挑战。国内外交
通事故所造成的危害引起了各国对隧道消防安全问题的高度重视。文章总结和分析了国内外
对隧道火灾的研究，进而提出了加强城市交通隧道消防安全设计的一些建议。

 

　　关键词：城市交通隧道；消防安全；防火技术设计

 

　　一、概述

 

　　交通隧道一般包括公路隧道、铁路隧道和地铁隧道及城市其他交通隧道等。近年来，由
于不断增长的交通流量和路况改善以及运输物品的复杂性，增加了交通隧道的火灾风险，
引发了不少严重的火灾事故。例如

1999 年 3 月 24 日发生在法国和意大利之间的 Mont Blanc

隧道火灾，死亡

41 人，36 辆汽车被毁；1999 年 5 月 29 日发生的奥地利 Tauern Motorway

隧道火灾，死亡

12 人，伤 50 人；2000 年 11 月 11 日奥地利卡布伦山过山缆车火灾，死亡

155 人，伤 18 人。 
　　二、隧道的防火技术设计

 

　　在公路隧道防火设计中主要应考虑结构耐火和防坍塌，降低隧道内的材料的燃烧性能
设置火灾探测与报警、监控信号系统，规划与设置分隔、救援、疏散和避难应急系统以及烟气
控制系统等。

 

　　（一）隧道的结构保护

 

　　隧道内的火灾往往持续时间较长，如

Mont Blane 隧道火灾持续 55h， 36 辆车被卷入火

灾。研究表明，混凝土结构表面受热后，会产生爆裂现象，且在混凝土底层冷却之后，还将
会出现深裂纹。结构的荷载压力和混凝土含水率（包括物理水含量和分子结合水）越高，产
生爆裂的可能性越大，即使在混凝土配料中加入聚丙烯纤维也不会有明显改善。未经保护的
混凝土，如果其质量含水率超过

 3%，在遇到高温或火焰作用后 5～30min，内就会产生爆

裂，深度甚至可达

40～50mm。这是造成隧道跨塌的主要原因。一般在 150

℃～200℃时，混

凝土表面开始爆裂。

 混凝土发生爆裂后，不仅直接威胁救援与逃生，还会使增强钢筋直接

暴露在火灾中，减少承载结构的横截面面积。

 

　　因此，隧道结构耐火设计应考虑其内部可能达到的最高温度、升温特性以及结构体的火
灾行为，确定相适应的设定火灾规模与时间

―温度曲线，能保证隧道结构在所规定类型火

灾条件下的完整性与稳定性。

 

　　（二）通风及防排烟

 

　　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。

 

　　隧道通风主要有自然、横向、半横向和纵向通风四种方式。隧道内的通风系统在火灾中要
起到排烟的作用，其通风管道和排烟设备必须具备一定的耐火性能。对于隧道通风设计，一
般需要针对特定隧道的特性参数（如长度、横截面、分级、主导风、交通流向与流量、货物类型、
设定火灾参数等）通过工程分析方法进行设计。我国规定通行机动车的一、二、三级隧道应设
置机械排烟系统，四类隧道可采用自然排烟方式。机械排烟系统可与隧道的通风系统合用，
且通风系统应符合机械排烟系统的有关要求。隧道火灾避难设施内应设置独立的机械加压送
风系统，其送风的余压值应为

30～50Pa。