某城市交通隧道应急疏散系统设计探讨

2023-04-29 17:06:44郑东东李诚
中国科技投资 2023年6期

郑东东 李诚

摘要:城市交通中长隧道分为单向行驶和双洞隧道两类。应急照明及疏散指示系统是隧道防灾救援的重要设施之一。《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》(GB 51309—2018)实施以来,城市交通隧道内应急照明及疏散指示系统的设计有了显著变化。本文以某城市交通隧道为例,分析和探讨城市长隧道应急照明及疏散指示系统的设计方案。

关键词:城市交通隧道;应急照明;应急疏散指示

一、项目概况

本工程隧道位于某市经济技术开发区,隧道呈东西走向,左线隧道范围为K3+105~K4+329,其中封闭段长度为1224m;右线隧道范围为K3+108~K4+375,其中封闭段长度为1267m。隧道共设置3处人行横通道,1处车行横通道。隧道设计时速为60km/h,隧道可通行危险化学品机动车,为城市交通二类隧道。

二、系统类型

本工程隧道设置1处消防控制室,依据《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》(GB 51309—2018) 3.1.2的规定,本工程应急照明及疏散指示系统应选择集中控制型系统。

为减少后期隧道运营的维护、维保工作量,隧道内消防应急照明系统采用集中电源的供电方式。应急照明集中电源装置可放置于人行横通道或车行横通道内。由于隧道区间线路较长,本系统供电采用DC36V电源。

三、应急照明照度要求

根据《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》(GB 51309—2018)表3.2.5的规定,隧道两侧、人行横通道、车行横通道内应急照明亮度不小于1 lx。

四、灯具安装及选择

根据《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》(GB 51309—2018)3.2.9的规定,方向标志灯的标志面与疏散方向平行时,特大型或大型方向标志灯的设置间距不应大于 15m,中型或小型方向标志灯的设置间距不应大于10m。

对于疏散指示的布置间距,部分设计者认为,城市交通隧道两侧设置人行和非机动车道时,可按不大于10m设置;当隧道仅有机动车道、无人行和非机动车道时,可按不大于50m设置。笔者认为,隧道疏散是以人员逃生为主,以车辆疏散、财产保全、灭火为辅;在隧道火灾工况下,人员逃生是第一位的,不论隧道是否设置人行和非机动车道,按照最不利的情况,人员下车逃生所要求的疏散指示间距,应以不大于10m为妥。

结合本工程实际,隧道疏散指示按照隧道双侧对称、单侧间距为10m布置。应急疏散指示采用DC36V、1W非持续型灯具,嵌入式安装在侧壁装修板上,灯具中心距地为1.0m。应急疏散指示灯具宜选用带米标(可变)的指示灯。隧道照明灯具安装位置示意,如图1所示。

经计算,为了满足照度要求,应急照明灯具可采用DC36V、6W持续性灯具,按隧道双侧对称布置,单侧灯具间距10m。应急照明灯具中心距地3.1m,明装在隧道侧壁装修板上。

隧道照明灯具安装断面示意,如图2所示。

五、系统配电设计

(1)隧道内集中电源应由隧道区间的消防电源配电箱供电。

(2)隧道内应急照明集中电源布置在横通道内,配接灯具范围不超过1000m,每个配电回路接灯具数量均不超过60只。

(3)任一配电回路配接所有灯具的额定功率总和,均不应大于配电回路额定功率的80%;任一配电回路的额定电流均不应大于6A。

应急照明集中供电系统,如图3所示。

六、系统控制设计

本工程在隧道管理中心消防控制室内设置1台应急照明控制器。应急照明集中控制器选型、功能及其布置,应满足消防应急照明和疏散指示系统技术标准》(GB 51309—2018)3.4章节的要求。

应急照明集中控制系统,在非火灾状态下、火灾状态下的系统控制设计应满足消防应急照明和疏散指示系统技术标准》(GB 51309—2018)3.6章节的要求。

七、疏散指示系统疏散预案

(一)隧道正常运营时疏散指示系统

隧道正常运营时,射流风机的送风方向与行车方向相同,射流风机数量根据隧道内交通量、CO质量密度等确定。此时,人行横通道和车行横通道处于关闭状态,隧道内消防应急照明灯具处于关闭状态,疏散指示灯具处于节电点亮模式。疏散指示默认指向最近的出入口和横通道。隧道正常运营时疏散指示系统如图4所示。

(二)火灾工况下疏散预案

隧道越长,越近似于封闭的空间。火灾发生后,会消耗隧道内大量的氧气,并产生高浓度的CO、CH及烟雾颗粒等有害物质。这些有害物质会对隧道内通行人员的人身安全造成很大的威胁。因此,疏散方案应按照最短路径疏散原则和避险原则确定,尽快疏散至安全区域。按照起火点与横通道的相对位置,隧道起火点可归纳为5个典型区域。应急通道疏散预案,如图5所示。

隧道发生火灾时,火灾点下风方向的各个横通道门应处于关闭状态。相邻射流风机逆向转动,送风方向与行车方向相反;在通风力和机械通风力的作用下,可以产生一定的风压,防止烟气通过横通道弥漫到未发生火灾的相邻隧道。隧道内疏散方案较为复杂,本文以以下三种典型疏散方案为例进行说明。

以起火点位于3号区域为例,起火点在上风口,按照就近疏散的原则,疏散指示指向距离最近的安全出口,即指向洞口或者横通道,横通道出口指示灯应急点亮。起火点上风口的人员下车,按照疏散指示指引快速疏散至安全区域;起火点下风口,疏散指示全部指向洞口,起火点下风口的人员应驾驶车辆尽快驶离隧道。相邻隧道内应急照明灯和疏散指示状态不做改变,应急灯具处于非点亮状态,疏散指示处于节电点亮状态;横通道“禁止入内”指示灯此时应强制点亮。

起火点位于1号、2号区域的疏散方案与起火点位于3号区域相似。起火点位于3号区域疏散指示方向如图6所示。起火点位于4号区域疏散指示方向如图7所示。

起火点位于5号区域,当起火点下风口出现拥堵时,由于隧道内车辆无法及时疏散,在紧急情况下,人员需要下车逃生。此时,疏散方式按就近疏散的原则,疏散指示指向最近的安全出口,即指向洞口或者横通道;横通道出口指示灯应急点亮,隧道内人员下车,按照疏散指示指引快速疏散至安全区域。

八、应急疏散指示系统与其他系统的配合

值班人员收到火灾报警信号、确认火灾发生后,应尽快做好以下措施:

根据起火地点进行交通管制。控制火灾隧道入口处及相邻隧道入口处交通信号灯为红色,防止社会车辆进入隧道内。根据起火点位置,控制车行横通道处交通信号。通过广播系统,通知隧道外车辆禁止驶入隧道,发生火灾隧道内的人员尽快撤离隧道,或者通过横通道进入安全区域;相邻隧道内车辆尽快驶出隧道。隧道内外的可变情报板应播报火灾相关信息。

告知救援队、执法队进入隧道实施灭火救援。必要情况下,可拨打119、120增加救援力量。

根据火灾情况,对照明控制系统进行自动或手动控制。原则上发生火灾后,应将照明开到最大亮度以便于隧道内通行人员尽快疏散;在救援队到达、准备灭火时,应根据实际情况,对着火点附近灯具进行断电处理,或者直接在变电所实施切非,以免引发更大的火势和触电危险。

根据火灾情况,对通风系统进行自动或手动控制。此时,应将正常通风模式改为事故通风模式,以控制隧道内烟雾的扩散速度和范围。开启风机时,应注意避免开启火灾点临近风机,防止该处风机受损而无法启动。风机风向、开启数量、开启位置应根据起火点及火灾规模确定。

消防联动控制器发送的代表相应疏散预案的联动控制信号,作为控制改变该区域相应标志灯具指示状态的触发信号。控制发生火灾的隧道内消防应急照明灯具点亮,并启动相应的疏散指示方案。

九、结语

城市交通隧道内疏散工况复杂、多变,起火点位置、交通拥堵情况,都会影响疏散路径。隧道内各个子系统需要提前做好调试工作,发生火灾时,各子系统要紧密配合,同时管理人员应积极参与疏散引导和救援,这样才能将事故影响降到最低,最大限度地保护好通行人员的生命财产安全。

参考文献:

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部. 消防应急照明和疏散指示系统技术标准GB 51309-2018[S]. 北京:中国计划出版社,2018.

[2]中华人民共和国交通运输部. 公路隧道设计规范 第二册 交通工程与附属设施JTG D70/2-2014[S]. 北京:人民交通出版社,2014.

[3]中华人民共和国交通运输部. 公路隧道通风设计细则JTG/T D70/2-02-2014[S]. 北京:人民交通出版社,2014.

作者简介:郑东东(1990),湖北省郧区人,本科,工程师,研究方向为市政工程电气专业的设计和研究。