隧道消防给水及灭火设施解决方案

问题120：常高压隧道室内消火栓系统未考虑市政给水系统供水压力及供水安全性因素，市政供水条件不符合供水压力及水量的需求。

【原因分析】违反《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014，2018版）第12.2.2条关于隧道内消防给水管道供水压力的规定。

【处理措施】消防给水系统分为常高压消防给水系统与稳高压消防给水系统。常高压消防给水系统，是指能始终保持满足水灭火设施所需的工作压力和流量，火灾时无须消防水泵而直接加压的供水系统。稳（临时）高压消防给水系统，是指消防给水管网中平时由稳压设施保持系统中最不利点的水压以满足灭火时的需要，系统中设有消防水泵的消防给水系统。

设计文件须明确隧道洞口附近或周边市政给水管网的水源、水量、水压、水质以及供水系统、供水设施等方面的资料，并明确水量、水压是否能够达到隧道消防给水系统的要求。当市政给水管网不能满足隧道消防给水设计流量时，或当采用一路消防供水且室外消火栓设计流量大于20 L／s时，设计应设置消防水池。

问题121：隧道消防用水量、火灾延续时间等技术指标选的选取未考虑隧道等级、功能因素，设计指标与隧道功能、隧道消防等级不匹配。

【原因分析】违反《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014，2018版）第12.2.2条关于隧道火灾延续时间和隧道全线同一时间发生一次火灾计算以及隧道内消火栓用水量的规定。

【处理措施】应明确隧道分类等级，隧道按封闭段长度和交通情况分类，见表19.7。

表19.7　单孔和双孔隧道分类

影响隧道分类的因素中，封闭段长度易于区分，对于交通情况（即隧道用途），是否通行危险物品定性问题，则由区域交通组织形式确定。

隧道内的消火栓用水量不应小于20 L／s，隧道外的消火栓用水量不应小于30 L／s。对于长度小于1 000 m的三类隧道，隧道内、外的消火栓用水量按10 L／s、20 L／s计。

隧道火灾延续时间是决定一次消费用水量大小的主要因素之一，其是根据火灾统计资料、国民经济水平以及消防力量等情况综合权衡确定的。隧道的火灾延续时间还与隧道的通风情况和实际交通状况关系密切。一类、二类隧道火灾延续时间不应小于3.0 h，三类隧道的火灾延续时间不应小于2.0 h。

四类隧道和仅限人行或非机动车的三类隧道，通常隧道长度较短，火灾危险性较小，可利用城市公共消防系统或者通过设置灭火器进行灭火、控火，而不需单独设置消防给水系统。

问题122：未结合隧道消火栓供水特点合理确定最不利点，隧道室内消火栓系统供水压力不满足消防工况下最不利点最低供水压力要求。

【原因分析】违反《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014，2018版）第12.2.2条关于隧道内消防给水管道供水压力的规定。

【处理措施】消防系统中的最不利点是指消防管网中压力最小的地方，隧道消防给水管道的最远点不一定就是消防工况的最不利点。

隧道消防管道内的供水压力应保证用水量达到最大时，最小动压力不应小于0.30 MPa；设有泡沫灭火装置的最小动压力要求是0.40 MPa。

设计人员需考虑单侧供水的不利工况，应根据环状管网长度以最不利供水来校核水压是否满足要求。为准确判定消防给水管道的最不利点，尤其是对于隧道存在人字坡或V字坡的情况下，需要对隧道消防给水管道的最远点及最高点或最低点的水压分别进行计算，经对比分析后，确定消防给水管道的最不利点。此外，在消防管网的最不利点处应设置试验消火栓，栓口处应设置压力表。

问题123：隧道室内消火栓系统从隧道外市政给水管道引水，接口位置未考虑消火栓系统回流防污措施。

【原因分析】违反《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974—2014）第8.3.5条和《城镇给水排水技术规范》（GB 50788—2012）第3.4.7条关于室内消防给水系统引入管设置倒流防止器的规定。

【处理措施】在使用城镇供水作为其他用水补充用水时，一定要采取有效措施防止其他用水流入城镇供水系统。《城市供水条例》（国务院令第158号发布）中明确：“禁止擅自将自建的设施供水管网系统与城市公共供水管网系统连接；因特殊情况确需连接的，必须经城市自来水供水企业同意，报城市供水行政主管部门和卫生行政主管部门批准，并在管道连接处采取必要的防护措施。”

隧道室内消火栓系统从隧道外市政给水管道直接引水，在消防给水管网进水管处应设置倒流防止器，以防止消防水回流至市政管网，对生产、生活用水造成污染，如图19.16所示。

图19.16　隧道消防给水直接接市政给水管示意图

此外，当设置有空气隔断的倒流防止器时，该倒流防止器应安装在清洁卫生的场所，不应安装在地下阀门井内等能被淹没的场所，若设置于地下阀门井内，则应有可靠的排水措施及相应的阀门规定。倒流防止器做法参照国标图集《倒流防止器选用及安装》（12S108-1），如图19.17所示。

图19.17　倒流防止器安装示意图

问题124：未统筹考虑消防给水管道与隧道内过境市政管网的布置关系，消防给水管道及市政给水管道均布置于检修道下，不便于施工安装及后期维护。

【原因分析】隧道消防给水管道通常布置于隧道车行方向右侧检修道下的管沟内，而检修道管沟内部空间有限。

【处理措施】隧道作为主要满足城市交通功能需求的构筑物，一般主要考虑车辆或人员通行功能。在隧道综合管网标准横断面设计时，应统筹考虑过境市政管线与消防给水管道的布线。

市政管线过境，若设置于检修道下，需相应拓宽检修道尺寸，则势必导致隧道断面加大，隧道建安费用大幅增加。若确有市政管线需要过境隧道，一般情况下，应通过管沟或直埋的方式布置于隧道仰拱内，如图19.18所示。

图19.18　隧道仰拱布置过境综合管线示意图

问题125：灭火器设置高度未考虑灭火器取用便利因素，灭火器单双侧布局未考虑隧道等级及交通量因素，灭火器布置与隧道消防等级不匹配。(www.xing528.com)

【原因分析】违反《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014，2018版）第12.2.4条和《建筑灭火器配置设计规范》（GB 50140—2005）第3.2.2条、第5.1.3条、第5.2.2条关于隧道内灭火器设置的规定。

【处理措施】手提式灭火器顶部离地面高度不应大于1.50 m，底部离地面不宜小于0.08 m。

隧道火灾通常为A（含碳固体可燃物类火灾）、B（液体火灾）类火灾，还有少部分隧道内电气设备、配电线路引起的E（电气火灾）类火灾。根据《建筑灭火器配置设计规范》（GB 50140—2005）第3.2.2条、第5.2.2条，将一般隧道危险等级确定为中危险级，对于通行油罐车、可燃气体运输车比例较高的公路隧道，其危险等级可确定为严重危险级；中危险级手提式灭火器的最大保护距离为12 m。

隧道内若设置3条车道，则隧道宽度往往大于12 m。对于交通路大或者车道较多的隧道，为保证人身安全和快速处置初期起火，有必要在隧道两侧设置灭火器。通行机动车的一类隧道、二类隧道和通行机动车并设置3条及以上车道的三类隧道，在隧道两侧均应设置灭火器。其他隧道，可在隧道一侧设置灭火器。

问题126：隧道室内消火栓系统设置未考虑市政给水管道系统供水条件，未设置两路消防供水措施。

【原因分析】违反《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974—2014）第4.2.2条关于用作两路消防供水的市政给水管网应不少于两条不同市政给水干管的规定。

【处理措施】隧道室内消火栓系统采用两路消防供水的，应至少有两条不同的市政给水干管上不少于两条的引入管向其消防给水系统供水，并明确两条供水市政管道是否属于同一路市政给水干管，如图19.19所示。

图19.19　两路市政给水干管供水示意图

问题127：在隧道的进、出洞口均布置室外消火栓及水泵接合器，隧道室外消火栓与水泵接合器设置位置及数量未考虑消防救援与车辆、人员疏散管理因素，不满足消防救援要求。

【原因分析】违反《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014，2018版）第12.2.2条第7款和《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974—2014）第7.4.16条关于隧道出入口处设置消防水泵接合器和室外消火栓的规定。

【处理措施】在隧道洞口附近设置水泵接合器和室外消火栓，既要便于消防车向隧道内的消防给水管道供水，还要满足隧道内车辆、人员疏散需求。

根据《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014）要求，在隧道的出入口处应设置水泵接合器，分以下两种情况考虑：

①设置于中央隔离带。将水泵接合器及室外消火栓布置于中央隔离带，则消防车通过室外消火栓对水泵接合器加压供水时，消防车必将停在超车道上，不便于隧道内人员及车辆疏散。

②设置于两侧检修道或人行道。一般消防车从消防站出发赶往隧道火灾现场是顺道路行车方向行进的，不逆行；若水泵接合器及室外消火栓布置于隧道出口，则消防车到达火灾现场时需在洞口调头，以调整消防车与水泵接合器位置，不能快速进行消防工作；且消防车工作时，易阻碍隧道内人员及车辆疏散。

考虑到消防车一般通过隧道行车方向接近火灾现场，隧道上消防水管呈环状，水泵接合器接在消火栓环状管网上，一般将消防水泵接合器布置在主线隧道出入洞口附近，并且布置在行车方向右侧，用于消防车给消防管网补水，故根据《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974—2014）第7.4.16条规定，隧道入口处应设置水泵接合器，如图19.20所示。

所以，应根据隧道室内消火栓用水量确定水泵接合器数量，优先布置于隧道进洞口右侧人行道，便于消防救援及人员、车辆疏散。对于隧道出口位置，如设置水泵接合器，则布置于右侧人行道，不宜设置于中央隔离带位置。同时，隧道出口位置水泵接合器则为整个隧道消火栓系统备用或辅助用水泵接合器，仅起提高消防时供水安全性的作用。

图19.20　隧道洞口外布置水泵接合器位置示意图

同时，需根据隧道内消火栓用水量，配备对应数量的水泵接合器。室外或市政消火栓距离水泵接合距离应在15～40 m。

问题128：设计未准确区分消防给水系统的动压力与静压力，导致供水分区或采取减压设施的边界条件确定有误。

【原因分析】违反《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974—2014）第6.2.1条、第7.4.16条关于消防给水系统分区供水的要求和采取减压设施边界条件的规定。

【处理措施】隧道消火栓栓口处静压力大于1.0 MPa应分区供水；当消火栓栓口处的出水压力超过0.70 MPa时应设置减压设施，此处的出水压力即为动压力。

静水压力，即消防给水系统管网内水在静止时管道某一点的压力，如采用高位水箱的常高压消防供水系统，各消火栓栓口静压力＝高位水箱水位－各点栓口高程。动水压力，即消防给水系统管网内水在流动时管道某一点的总压力与速度压力之差，可参考《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974—2014）中的公式（10.1.7）P＝k2（∑Pf＋∑Pp）＋0.01H＋P0或《给水排水设计手册》（第2册建筑给水排水）中的公式（2.2.5）Hb＝Hq＋hd＋hg＋hz进行计算，公式各代号参见规范、设计手册。

消火栓栓口出水压力超过0.70 MPa时，水枪的反作用力过大，不利于消防队员操作。减压措施一般采用减压阀、减压稳压消火栓、减压孔板等。

问题129：消火栓箱及灭火器安装未考虑隧道景观及隧道的人员通行及检修空间需求，未预留箱体暗装孔洞。

【原因分析】消防设计人员未与隧道专业紧密配合，未向隧道土建专业提供消火栓、灭火器预留孔洞资料。而在隧道主体修建完成后再进行安装箱体开洞，将破坏隧道侧墙结构，如箱体采用明装方式，则箱体将影响隧道景观及隧道的人员通行及检修。

【处理措施】消防设计人员应明确消火栓箱及灭火器设置方式，并向隧道专业提供预埋预留的位置及安装要求。

消火栓一般与灭火器共箱设置，消火栓箱尺寸可参考国标图集《室内消火栓安装》（04S202）选用，并尽量采用薄型消火栓箱；对于需设置泡沫灭火装置的消火栓箱，应考虑泡沫装置在箱体内的尺寸，选用符合公安消防部门要求的成品箱体。

问题130：城市隧道室内消火栓系统采用泵房加压临时高压系统，隧道两端市政给水管网与隧道室内消火栓系统直接连接，未采取有效的防止污染市政管网的措施。

【原因分析】违反《室外给水设计规范》（GB 50013—2006）第7.1.9条关于城镇生活饮用水管网严禁与自备水源系统直接连接的规定，属于违反强制性条文要求。

【处理措施】城市隧道洞口与市政道路连接，市政道路上设置有市政给水管网。由于隧道自身可能存在较大高差，隧道两端市政给水管网压力不能满足隧道室内消火栓压力需求，而城市隧道室内消火栓系统需有两路可靠水源，则需采用泵房加压系统进行加压供水。

泵房加压系统属于自备水源，隧道端头市政给水管网不得与隧道室内消火栓系统直接相连。隧道端头市政给水管网可与隧道室内消火栓系统断开，隧道室内消火栓仅靠泵房加压系统供水。