国内外隧道防火技术现状及发展趋势

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1、摘要近10年来，我国公路和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，促进了关于隧道火灾的基础性研究，并取得了一定的成果。本文总结和分析了近年国内外重大隧道火灾事故、相关研究成果和主要国家隧道消防规范要求，提出了隧道火灾场景的确定和我国有关隧道如何考虑防火设计及今后研究方向。关键词隧道防火火灾场景消防安全1.概述 随着工程建设和交通事业的发展以及人类生产、生活的不断需求，世界各国所建交通隧道的里程得到了迅速延长。据统计，2000年整个欧洲地区交通隧道网络总长超过10000km；我国

2、在第二次全国公路普查中，县级以上公路隧道建设总长将近550km。近10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MontBlanc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TauernMotorway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。 隧道火灾不仅严重威胁人的生命和财产安全，而且对交通设施、人类的生产活动造成巨大的损坏。因此，各国近20年来

3、都投入了相当的力量对隧道的火灾行为，以及火灾防护进行了较广泛的研究，并取得了一定成果、制订了一些技术要求和标准。 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。不同类别的隧道在火灾防护上没有本质的区别，原则上均应根据隧道允许通行的车辆和货物来考虑其可能的火灾场景，从而确定合理、有效的消防安全措施。根据有关研究，公路隧道的火灾风险为铁路隧道的20~25倍。因此，本文在分析、总结国内外相关研究的基础上，主要针对我国公路隧道和城市交通隧道的消防安全设计、研究及其发展提出了一些看法。 2.国内外隧道防火研究现状 20世纪80年代以来，国外在以

4、下几方面开展了研究：车辆的燃烧特性、模拟通风对车辆燃烧的影响、烟气增长、用木垛火与庚烷火模拟正常火灾荷载的比较、烟气中有毒成分生成量分析、隧道内火灾增长和烟气运动数值模拟技术、隧道内衬在火灾中的表现、驾驶人员在隧道内的心理与行为及相关影响因素、消防救援方法与策略以及自救原则等。研究认为：隧道火灾规模主要取决于通行车辆的类型。隧道内部可达到的温度及火灾荷载可见表1。表1 我国也在隧道的烟气数值模拟、衬砌承载力评估、隧道内温度场分布等方面做过大量研究。 2.1国内外在隧道设计方面的技术要求及标准 在国内，目前有1992年发布的国家现行标准《地下铁道设计规范》

5、（正在修订）；1985年发布的铁道部现行标准《铁路隧道设计规范》；1989年发布的交通部现行标准《公路隧道设计规范》（正在修订）。这些标准分别对地铁、铁路隧道和山岭公路隧道的防火与疏散做了部分规定，但均不够完善，并且未对城市区域内的交通、观光游览隧道的防火设计做出规定。目前，国家标准《建筑设计防火规范》正增补有关城市交通隧道（地铁除外）的防火设计要求。 在国外，荷兰编制了《TNO报告98-CVB-R1161隧道防火》以及TNO测试标准《隧道防火测试方法》，规定了隧道的火灾场景确定方法与相关消防安全工程设计方法以及隧道结构的耐火测试方法。德国1994年制订

6、了《RABT公路隧道设施及运行准则》，其中对隧道中火灾规模做出了规定；1995年又制订了《ZTV-隧道，关于公路隧道建设补充技术条款及准则》，其中第10章“建筑防火”规定了隧道内的升温曲线以及建筑结构及其内部系统所应采取的防火措施。英国制订了《BD78/99，公路及桥梁设计手册》，用于指导运用消防安全工程方法对隧道进行防火设计。美国消防协会制订了《NFPA502公路隧道、桥梁及其他限行公路标准》，其中规定了不同类型隧道的消防要求，并要求长度超过240m的隧道应根据特定隧道的设计参数（如长度、横截面、分级、主导风、交通流向、货物类型、设计火灾参数等），采用

7、工程分析方法设计其通风设施。日本则制订了《日本建设省道路隧道紧急用设施设置基准》，该基准按公路隧道长度及汽车交通量将隧道进行分级，并根据不同等级规定了公路隧道的火灾防护要求。 2.2国外对隧道结构测试的几种升温曲线 尽管各国在测试建筑构件的耐火极限方面一直采用ISO834国际标准规定的温度-时间曲线，但研究表明，像汽车燃料和车辆所运载的石油化工产品、液化石油气等碳氢化合物或其他化学物质的燃烧释放率、火场温度梯度与可能达到的最高环境温度与该升温曲线所描述的情况有很大差异。因此隧道内的结构设计与耐火保护就需要与这种情况相适应。为此，欧洲各国发展了一系列不同隧

8、道火灾类型的时间/温度曲线（如图1所示）。 RWS曲线是在1979年在荷兰TNO