設計距離 高速公路80km/h 100km/hA：停止緩沖距離 50 50B：車輛剎車距離（反應距離+踩剎車至停止距離） 140200C：顯示板超出駕駛人員視野外距離 3040 3040A+B-C：隧道洞口與標示板距離 150160 210220D：判讀所需距離 50 50C+D：最低限度之辯視距離 971071131234.3.6 可變限速標志可變限速標志指根據實際交通運行狀況和氣象環境改變道路上車輛運行速度限制值的動態標志。可變限速標志是交通控制與誘導的重要設備，因此要求高的可靠性。通常采用二位或三位數字給出速度限制值，如60或100表示限制速度位60或120km/h，外圍紅色圓環表示限制意義。可變限速標志多用于隧道入口或內部，在發生擁擠、事故等情況下，可根據中央控制室指令改變內容，以確保行車安全。根據顯示方式不同，可分為磁反轉式、發光二極管式或光導纖維式可變速標志。可變限速標志與區域控制單元連接，通過區域控制單元接受來自中心計算機的控制命令，并傳回狀態表示，能與隧道內行駛車輛平均速度及車道占用相適應，以便平滑隧道出、入交通流避免或緩解隧道內擁擠、阻塞。當操作人員手動控制時，能按操作員的意圖靈活轉換可變速度牌的顯示。手動控制優先自動控制，080km/h無級差連續顯示。4.3.7 交通區域控制單元一般選用PLC作為區域控制單元，它能可靠地實時采集處理交通信息，與中心交通控制計算機可靠通信，按照中央控制室計算機的指令，控制可變限速標志、可變情報板、交通信號燈、車道指示器等外場設備。區域控制單元的功能：(1)收集本區段內的各設備的檢測信息；(2)將檢測信息進行分析處理，存儲在本地的存儲單元內；(3)在中控室計算機輪詢時，將存儲的信息上傳給中控室計算機；(4)接收中控室計算機的各種控制命令；(5)直接控制下端執行設備；(6)協調本區段內各檢測設備的工作。通信控制單元一般由處理器單元、存儲單元、通信單元構成，設置在區域控制器單元，為區域控制器的組成部分，下端設備的數據，送到通信控制單元經過處理編排，上傳到中央控制室計算機。中央控制室計算機的命令、數據等送到通信控制單元，由通信控制單元下發到各個下端設備，由下端設備執行。5 通風及照明控制設施5.1 一般規定5.1.1 隧道營運通風和照明是保障隧道安全舒適及應有的通行能力的基本設施之一，對設置通風照明的隧道應設置必要的控制設施進行的效控制，其目的是除安全方面外還要提高管理效益及經濟方面的考慮。通風照明費用是隧道營運管理設施中最大的日常開支之一，根據工程的實踐，大量的隧道為中短隧道，且幾乎所有的隧道均設置電光照明。照明涉及隧道視覺環境的改善，以使司乘人員安全地接近、通過隧道，消除“明暗明”的不利變化過程。隧道照明電能消耗與設計速度有關，且主要集中在洞口，就1000m長度以下的隧道而言，對于6080km/h照明設計速度，洞口加強級的照明動率占總照明功率的50%以上。在照明的控制主要是洞口段的有效控制。通風也如此，也是涉及隧道工作環境（包括視覺環境）的改善；而且在應急事故中，特別火災事故中，通過控制設施可達到必要的排煙方式。故應設控制設施。5.1.2 5.1.3 通風控制方案確定，與通風設計提出的通風方式與工藝要求、隧道交通工程等級和現場條件有關。通風方式與工藝要求是造反通風控制方式的主要因素。隧道交通工程等級確定了隧道總體規模和標準，選擇的通風控制方案應與之相適應。現場條件包括工程條件和當地的管理經驗及沿線已投入營運的工程狀況等綜合條件，對選擇控制方案也有影響，需綜合經濟合理的考慮。照明控制方案確定，也與照明設計提出的方式與工藝要求、隧道交通工程等級和現場條件有關，也需綜合經濟合理的考慮。5.2 通風控制設施5.2.1 隧道通風根據運營特點有正常工況狀況下的通風和出現火災狀況下的通風兩種工況。正常工況狀況下的通風是在正常交通流或短期交通阻塞狀況下的交通流條件下，因汽車排放廢氣使洞內環境要滿足洞內污染空氣稀釋標準進行的通風，這是滿足正常營運的主要功能之一。而隧道是特殊的管狀構造，汽車在隧道中行駛，存在著火災的潛在危險。公路隧道通風照明設計規范對火災時的通風設計作了明確的規定。故應規定有在正常工況條件和火災工況條件下的通風控制功能。正常工況條件下，應在滿足污染空氣稀釋標準的條件下，通過控制功能使通風最經濟:在火災工況條件下，根據通風設計的工藝要求提出的排煙氣流組織方式及流量流速確定控制功能。5.2.2 5.2.3隧道中的廢氣濃度、風速、交通量是通風控制的主要參數。對這些參數進行實時監測是有效實施通風控制的主要手段。對上述通風參數的采集設施主要有能見度檢測儀（VI）、一氧化碳檢測儀（CO）、風向風速檢測儀（WS）及交通量數據檢測設備。“PIARC95通風準則”中還提出對氮氧化物（NOX）提出檢測和控制。鑒于現行公路隧道通風照明設計規范未對此作規定，故暫未列入檢測與控制參數。但近年國外的檢測器多為CO、VI、NOX一體化，故也可根據工程實際情況考慮NOX的控制。5.2.4 通風采集設施配置數量、位置，宜根據隧道長度、通風方式以及隧道交通工程等級和現場條件綜合確定。這些儀器多為精密儀器，設備成本和維護成本高。故以最能代表隧道通風區域的工作環境的檢測為原則，確定最基本的數量和位置。對于縱向通風方式：洞內廢氣分布是從氣流起點到終點基本呈線性分布，濃度以末端最高；橫向通風方式：氣流方向，各點廢氣分布理論上應為恒定分布；半橫向通風方式：氣流部分沿縱向流動，廢氣在通風段內分布呈非線性分布，以氣壓中性點最高。風速、風向、交通量亦為通風控制的基本參數，故應設采集點。對交通流量而言，如不必了解洞內各通風段交通情況（如阻塞時）及其因素，亦可不設，僅在隧道進口和出口附近設置。交通量檢測具體見第4章的條文說明。風速、風向也是火災工況條件下對排煙系統控制的主要數據，故亦是重要的采集參數。5.2.5 1 因通風氣流橫向分布是不均勻的，CO、VI、WS儀的采集點位置的應能代表采集斷面的平均值，減少氣流及濃度在局部分布的變異給采集帶來的不利影響。2 對于縱向射流通風，應避免在射流風機風口處附近斷面設置采集點，以減少檢測誤差。而在兩組風機中間部位氣流較均勻，采集數據較穩定。3 風速數據受氣流分布影響最大。在洞口附近設置風速儀應盡量減少這種影響。其位置離洞口軸線距離10倍隧道斷面當量直徑量從流體力學的角度而提出的要求。5.2.6 關于CO和VI檢測器，近年發展已超前采用CO和VI一體化的發展，換代很快。按其安裝方式，基本分兩大類，一類是采集及分析單元均安裝在隧道內壁上的現場型分析型產品，如國內廣泛使用德國的SICK公司的產品；另一類是采集和分析單元不安裝在洞內壁上，而是將一根抽氣管安裝在洞內壁上通過氣泵抽入廢氣送入安裝在其他地方的采集和分析單元進行分析的非遙測型產品，分析單元離洞內可達200m，后者儀器可安裝在室內環境清凈之處，故壽命較長，如瑞士的SIGRIST公司的產品。因產品類型不同，技術性能亦是不同。故僅規定測量范圍、精度及基本工作條件。對WS儀亦僅規定測量范圍、精度等要求。5.2.7 控制方式大致可分為自動控制和手動控制兩類。每座隧道應根據其隧道長度、公路等級、交通量等要素選擇合適的控制方式。自動控制方式由設置于隧道內的煙霧透過率傳感器、一氧化碳濃度傳感器、車輛檢測器、風向與風速測試儀所得到的傳感信號，通過控制網絡進行風量控制。手動控制方式是靠人工操縱儀器控制風量，它分為聯動控制與單獨控制。聯動控制預先確定風量檔次，通過單手操縱鳳量各檔按鈕，使其相關儀器和機械產生聯動，由此控制風量。當自動控制系統出現故障或檢修時可使用聯動控制；對于高速公路的特長隧道，亦可與自動控制結合使用。單獨控制可由人工對各儀器和機械單獨控制，亦可對幾個相關聯的附屬機械實施局部聯動控制。當自動控制或聯動控制出現故障或檢修時可使用單獨控制；對于低等級公路中的中、短隧道，可使用單獨控制。（以上引用公路隧道通風照明設計規范TJT026.1-99第3.10.2條款說明）手動控制功能還有一種含義在于對每一個終端設備均有手動控制裝置，以便維護檢修。5.2.8 1 直接控制法可通過分布在隧道內各點的煙霧透過率傳感器和一氧化碳濃度傳感器，直接檢測行駛車輛排放出的煙霧濃度VI和CO濃度值，經計算處理后，給出控制信號，控制運轉風機，供給必要的新鮮風量，稀釋煙霧濃度VI和CO濃度，以達到設計要求的洞內衛生與安全標準。直接控制法的主要設備由控制中心計算機系統、區域控制器、VI傳感器、CO傳感器、WS傳感器、風機控制柜及風機構成。基于VI、CO濃度、WS信息的直接控制法較為簡單、直接，我國許多隧道目前較普遍采用這種方式。直接控制法的控制圖如圖7-1所示。（a）控制流程（b）控制方式2 間接控制法可根據進人隧道前區段的交通量信息及埋在洞內路面下的車輛檢測器，實時了解除道內交通量、行車速度、車輛構成等，通過檢測交通流狀況分析并計算出車輛煙霧和一氧化碳的排放量，實施風量控制。間接控制法的主要設備由控制中心計算機系統、區域控制器、交通量信號板、車輛檢測器、風機控制柜及風機構成。間接控制法的核心是通過車輛分類檢測裝置，在檢測交通量和車速的基礎上，同時把各種車輛按類型檢測出來。目的在于減少VI和CO等的計算誤差，提高通風控制精度。該方法的控制流程比直接法復雜，其檢測技術與設備要求較高，在我國的實際應用受到限制，但國外一些發達國家如日本等常采用這種方法，效果良好。間接法的控制用如圖7-2所示。（a）控制流程（b）控制方式3 程序控制法該方法不考慮VI、CO濃度及交通量的變化情況，而是按時間區間（如白晝與夜晚，節假日與平時）預先結成程序來控制風機運轉。（以上引用TJT026.1-99第3.10.3條文說明）以上示出的控制圖僅作參考，每座隧道應根據自身具體情況制訂適宜的控制方式并編制相應的控制程序。對同一座隧道而規定存在多種工藝，故宜規定上述控制方法的一種或多種進行控制。1) 對于以換氣次數確定的通風量，因工況單一，采用程序控制較簡易且投資省。2) 對于交通量及組成、分布較穩定時，如城市公路隧道，亦采用程序控制法，故簡易且投資省。3) 對火災情況，因在TJT026.1中規定，火災時排煙風速在23m/s取值，故宜采用按風速檢測的直接控制法控制。5.2.9 5.2.10 本條文規定了采用直接控制法進行實時控制時，可對CO、VI、WS進行實時控制的數學模式。關鍵是控制閥值的取值。取閥值過大時，實時控制反應遲緩，不能有效準確的自動控制；如過小，即實時控制反應過靈敏，使風機運行變換過快，對壽命有影響。故控制閥取值要通過工程調試完善。5.2.11 風量級檔的設定應考慮交通量或VI、CO濃度，行車速度及自然風速的歷時變化，還應考慮分期修建情況下由單洞變雙洞的交通狀態的變化。一般來說，風機（含排風機、送風機、射流風機）的葉片轉速可以無級改變其吐出風量但如果按無級控制或級檔分得過細，對隧道而言，其風量感應遲緩，控制效率低下，另一方面會導致使制系統復雜化，設備消耗大，費用增加。因此本條文提出風量級檔的劃分不宜過細。5.2.12 一個完善的通風控制系統應具備對數據采集處理功能，風機控制功能和運轉狀態反饋功能及全部信息的記錄功能。這不僅可對運行進行有效的控制和維護，還可對記錄的數據進行分析，而改善運行管理水平。5.2.13 這是對通風控制單元檢測的基本要求。對同一座工程而言，控制單元型式不宜過多，要基本統一，便于接口、運行及維護和管理。5.2.14 對于設置軸流風機的通風的隧道，通常設通風機房。而軸流風機功率大，控制設備集中，為方便合理，控制單元宜設置在風機房內。射流風機安裝在隧道斷面內，風機功率較小，如分布在隧道洞內距離較遠時，控制單元宜設在風機控制柜內，如在洞口時，可宜集中在配電所內。5.3 照明控制設施5.3.1 隧道照明分正常工況和應急工況。正常工況是保障正常運行條件的隧道照明，應急照明分因電力源停時所考慮的安全照明和出現火災事故的疏散誘導照明。這里所指的是安全照明。故本條規定應具有兩種控制功能。5.3.2 關于直接控制法和程序控制法原理同5.2.8條。高速公路隧道、一級公路隧道一般有較完善的隧道機電設施。故照明控制宜采用以直接法進行的照明自動控制方式。而其它公路等級隧道一段機電設施較簡單，故可采用程序控制方法的自動控制方式。5.3.3 5.3.4 對隧道照明進行實時自動控制，主要是對洞口加強段的照明，根據洞外亮度變化進行的實時控制。目的是節能及安全。因此對照明設計速度高的高速一級公路隧道通過實測數據進行控制尤為重要。實時檢測器檢測亮度檢測儀。對于一般雙向行車公路隧道照明亮度不高，入口照明電能消耗影響相對較小，而安全重要性亦較低，故可采用程序控制法進行自動控制。5.3.5 采用直接控制法時，需設置實時檢測用的光度檢測器。檢測器是精密儀器，成本較高，故規定設置器基本的要求。采用直接控制法有兩種方式，一種是采用入口/出口段的洞外、洞內的光度檢測器（Ea、Et）實時檢測洞外及入口段的亮度值L20（S）和Lth(S)值。并進行對此計算后，對洞口加強段的照明回路進行控制，見圖5.3.5-1。另一種為僅對洞口亮度L20（S）值實時檢測，根據L20（S）值直接控制洞口加強段照明回路。兩種方法以前者較準確，后者控制簡便。本規定對重要隧道宜按前者控制。5.3.6 本條文是對檢測器安裝的基本要求。目的是獲取較穩定準確的檢測參數。5.3.7 對在隧道中間段（基本段）安裝照度檢測器（Ein），見圖5.3.5-1、圖5.3.5-2。目的并不是為了控制，而是照明維護。通過檢測中間段的照明水平，確定最低的照明水平及何時更換燈泡作依據。故對重要隧道作本規定。5.3.8 僅對工作條件及對光度、照度的檢測量范圍和精度的基本要求作出規定。5.3.9 本條文對直接控制法規定了兩種實時控制的數學模式。1 直接法I:本模式控制的關鍵是控制閥值K的取值大小。應根據實際工程的照明回路條件確定的分級水平初步確定控制閥值K。再通過營運中調試完善。2 直接法II: 本模式采用L20（S）值直接控制時，可通過不同的照明回路時的理論分析或試驗實測的Lth值，預先在控制軟件中確定，通過L20（S）值與Lth值對比計算后實時控制照明回路。國外這種做法常見，故作此規定。5.3.10 對有中央控制系統的隧道，作此規定。這不僅可對運行進行有效的控制，還可以對記錄的歷史數據進行分析而改善運行管理水平。但因照明與隧道通風不同，TJT026.1的規定：“對100m以上隧道均應設置照明”。故實際工程中，大量中短隧道均設有照明，且設施單一，大多無中央控制系統。故對無中央控制系統的隧道就不必具有上述規定的全部功能，以減少投資及管理費用，故不作規定。5.3.11 5.3.12 這里對具有中央控制系統的隧道提出的基本要求對5.3.10涉及的僅有照明設施的隧道不作規定。5.3.13 照明控制回路的控制開關器件多在配電柜內，故控制配置設置開關器件附近更合理。故作此規定。6 通信系統6.1 一般規定6.1.1 本條目為通信系統的主要內容。6.1.2 本條目為通信系統設計的實施順序。6.2 緊急電話設施6.2.1 本條目為緊急電話設施的主要內容。緊急電話設施由緊急電話控制器及外圍設備、傳輸線路和緊急電話分機組成。緊急電話控制器及外圍設備包括計算機、顯示器、打印機、電話機、錄音機及供電設備等；傳輸線路一般采用長途對稱電纜或市話電纜、若采用光纖電纜具有較強的抗干擾能力，但需增設光電連接器，分機主要包括平衡網絡、信號收發電路、語音收發電路和送受話器件。6.2.2 高速公路隧道緊急電話設施是隧道營運管理系統中的主要組成部分，主要為行駛在隧道口及隧道內的司機提供緊急呼叫之用。當發生交通事故或意外情況時，司機只要拿起緊急電話分機或按通話鍵便可以向中央控制事緊急電話臺進行呼叫，報告事故情況，值班員經過確認后，組織調度救護車、排障車和事故有關人員前往現場進行救援，迅速排除故障，疏通道路，減少事故損失。6.2.3 緊急電話設施的設置原則1 設置間距國際路協（PIARC）（1983）年建議都市地區高交通量隧道每50m設一臺，山區長隧道則每300m設一臺，日本及法國均采用200m間隔設置標準，瑞士及德國以150m為設置標準，奧地利設置間距不大于250m。我國目前采用200300m間隔。在總長不足200m的隧道中不設緊急電話。因洞口外設有緊急電話，且入洞口200m之內因是駕駛員適應亮度變化的路段，不宜設緊急電活，以免打電話停車給交通帶來不便。2 設置位置緊急電話設置于隧道側壁，若單向隧道則置于車道右側，雙向隧道則置于兩側、緊急停車帶應設緊急電話、當隧道發生事故時，預料當事人首先會跑出洞口，因此在二方洞口外10m處可各設一臺緊急電話。洞內緊急電話應有隔音洞室，以防止隧道內噪聲、室內應有照明。緊急電話迎行車方向安裝，洞室上方，在迎車方向有表示緊急電話的發光標志。3 設置高度為使報案者易于操作，電話高度以距車道面1.21.5m為宜。6.2.4 緊急電話設施應自成體系，為專用呼救系統，僅緊急電話分機與緊急電話控制器之間通話，分機與分機之間，本系統與外系統之間均不做轉接。緊急電話分機呼叫時，緊急電話控制器應具有聲、光顯示、并自動顯示呼叫分機位置、當中心臺與一分機通話時，如另有分機呼叫，應有聲或光顯示，并通知呼叫分機等待。緊急電話控制器具有自動檢測功能，可檢測系統的正常和故障信號，可自動錄音、記錄和打印。中央控制室計算機可將應急電話呼叫信號傳至上級部門，再通過閉路電視控制器控制呼叫地區攝像機工作并錄像、中心計算機同時將信號送至地圖板或大屏幕等顯示設備，顯示呼叫分機位置。緊急電話設施采用雙工通話方式和雙音頻信號方式。因系統屬專用設備，話務量小，采用多機復接共線方式，復接分機量視交通量和設備本身的能力而定。系統應提供不中斷電源保證，以能夠不間斷地工作。6.3 有線廣播設施6.3.1 本條目為有線廣播設施的主要內容。6.3.2 有線廣播設施的設置原則車輛在隧道內的行駛速度為80100Km/h，即2227m/s，則隧道內行駛的車輛從第一個揚聲器到第二個揚聲器的時間大約在1.852.27s之間，因此車輛在1.191.46秒之內（約70%的時間）處于理想的聽音區域內，在0.660.81秒（約30%的時間）處于非理想的聽音范圍之內。通過經典聲學傳輸公式Lp=Lo+101g PL-201gr計算可知：距揚聲器1米處的直達聲的聲壓級為：Lp=Lo+101g PL-201gr=106+101g10-201g1=116db距揚聲器2米處的直達聲的聲壓為：Lp=Lo+101g PL-201gr=106+101g10-201g2=110db距揚聲器4米處的直達聲的聲壓為：Lp=Lo+101g PL-201gr=106+101g10-201g4=104db距揚聲器8米處的直達聲的聲壓為：Lp=Lo+101g PL-201gr=106+101g10-201g8=98db距揚聲器16米處的直達聲的聲壓為：Lp=Lo+101g PL-201gr=106+101g10-201g16=92db距揚聲器32米處的直達聲的聲壓為：Lp=Lo+101g PL-201gr=106+101g10-201g32=82db距揚聲器50米處的直達聲的聲壓為：Lp=Lo+101g PL-201gr=106+101g10-201g50=73db在距該揚聲器50米，直達聲壓降至73dB，即隧道平均噪聲的水平，不會同下一揚聲器的聲音發生混響。洞內揚聲器分音區布置、有線廣播控制器具有延時功能，使每音區揚聲器有一半延時播放，以克服洞內混響，保持聲音的清晰，擴音機的功率機隧道長短和配備揚聲器的多少而定，如廣播控制器可切換各音區的揚聲器，則擴音機功率可按一個音區內揚聲器總功率增加20的余量來配置，有線廣播控制器具有自動故障檢測功能和表示系統各設備工作狀態的指示燈。揚聲器的設置一般以隧道內緊急停車帶為核心分成幾個音區。各揚聲器間距一般不得超過100m、隧道進出口各設一個楊聲器，若擴音機負載有限可只在隧道進口設置揚聲器。隧道內揚聲器固定在燈具下方行車方向右側隧道側壁上、一般面向行車方向，也應可垂直和水平調節揚聲器的朝向。揚聲器和固定部分的幾何尺寸不應超過隧道凈空限界。應該說明是通過隧道時駕駛員往往關上所有的車窗，且在噪音比隧道外大得多的環境里，車上的人往往聽不清揚聲器的聲音。在做消聲處理（吸音板）的隧道里效果雖較好，但也不可能完全避免由聲波的反射和干擾引起的困難。目前，對提高這個系統的性能的研究尚在進行中。6.3.3 有線廣播主要在隧道內阻塞、交通事故、火災等情況下使用。當隧道內由于火災或交通事故而發生交通阻塞，中央控制室必須立即組織滅火或指揮疏導車輛、治理混亂、搶救受傷人員。值班操作員可通過廣播向隧道內車輛進行喊話，傳遞信息、避難導向。平時也可利用此系統靈活地傳遞公路養護施工狀況或交通信息。在隧道內噪聲不大于80dB的情況下，汽車在隧道入口處附近或隧道內低速行駛或停車時，車內人員應均能聽清廣播內容。7 火災報警及消防系統7.1 一般規定7.1.1 本條目為火災報警及消防系統主要內容。7.1.2 地形、地質水文資料主要用于水消防系統水源確定及消防系統方案。在設計過程中，應考慮與各系統的協調配合，如供配電、交通監控、中央控制系統等。7.2 火災報警設施7.2.1 本條目為火災報警設施的主要內容。7.2.2 火災報警設施主要提供報警位置及設備狀態信息。在系統設計時，應考慮為中央控制系統提供足夠的接口。火災報警系統與水消防系統及其它系統的聯動可在中央控制系統中統一考慮。7.2.4 火災檢測檢測器火災形成與發展的階段分為前期、早期、中期及晚期四個階段。各階段特征不一，前期表現有一定的煙霧；早期煙量增加并出現火光；中期表現為火災形成，火勢上升很快；后期表現為火勢擴散。隧道是交通通道，一般不會有車輛停在洞內其中并逐步發生火災。由于隧道環境較為惡劣，同時又具有通風裝置，煙霧度不便控制。因此，隧道內火災檢測著重點從早期開始。因此，火災檢測器保護范圍考慮到隧道的實際情況，寬度一般大于11m。7.2.5 火災報警按鈕根據火災自動報警系統設計規范GB50116，從一個防火分區內的任何位置到最鄰近的一個手動火災報警按鈕的距離，不應大于60m。7.2.6 火災報警控制器根據火災自動報警系統設計規范GB50116，區域報警系統，宜用于二級保護對象；集中報警系統，宜用于一級和二級保護對象。隧道可根據需要設置區域控制器。由于隧道內環境因素，不可能在每個區域控制器處設人值守，因此，應在中央控制室設集中報警控制器。由于技術發展，為便于與中央控制系統接口和數據共享與管理，可在中控室設置一臺火災報警控制計算機。7.2.8 火災報警系統電源B級以上隧道一般均為雙電源，即在中央控制室均設有UPS電源。中央控制室的設備，可在UPS接電。隧道詰納璞縛剎捎霉纈攔緇羋罰淶縊鵘PS滿足要求時，可從變電所接電，否則從中央控制室供電。7.3 消防設施7.3.1 隧道的消防設施分為滅火設施及輔助設施。滅火設施包括滅火器、消火栓和固定式水成膜泡沫滅火系統；輔助設施包括消防給水水源、加壓提升系統、消防水池及管道等。7.3.2 消防設施主要用于隧道內發生火災時，提供給駕乘人員、隧道管理及消防人員的初起火災滅火設施。7.3.3 滅火器1 滅火器重量各國規定不一，美國規定不大于9.0kg，日本為6.0kg，考慮到我國成年人的身材及隧道火災的特點，我們規定最大為8.0kg（實際總重達到12.0kg以上）。因為太重手提搬運不便，但太輕充裝量少，噴射時間短，會影響滅火效果，一般可選擇5.08.0kg為宜。2 滅火器是初起火災滅火的重要器具，因其操作簡單，對小規模火災能起到一定的滅火作用。隧道內的滅火器選用與建筑滅火器選用不同，建筑滅火器配置是在已知建筑物內可能產生火災種類的情況下選用的，而隧道由于來往車輛使用的燃料及運載貨物的不同，可能產生各種各樣類型的火災，因此，選用滅火器須考慮其滅火性能及適用范圍。滅火器一般可按以下條件選用：1） 要針對隧道火災的特殊性，尤其對B類火災的滅火能力要大，并能適應其他類型火災；2） 在狹小的隧道空間里，搬運操作容易；3） 不產生有害氣體；4） 滅火劑存放期長。從國內外使用情況來看，多數選用干粉滅火器，而以磷酸銨鹽干粉滅火器為首選，它能夠適用于A、B、C類火災。3 滅火器的設置間距是關系到滅火人員能否及時地取用滅火器，考慮到隧道與地面建筑物內有所不同，隧道內取用滅火器可以直線到達，參考日本規定，取間距最大為50m。7.3.4 消火栓1 消火栓間距不應大于50m，這規定與日本規定50m相一致。2 國內規定水帶每根長度不應超過25m，是考慮在火場使用不便，而隧道與地面建筑不同，故取30m為限，與日本規定一致。3 隧道拱頂高一般在7m左右，由于消防人員在狹小的空間內滅火需一定的安全距離，規定充災水柱不小于13m。7.3.5 固定式水膜泡沫滅火系統隧道火災，國外經濟發達國家在近二三十年來紛紛進行研究和實地模擬試驗，我國在這方面研究有些滯后。近年來隨著公路建設的迅速發展，隧道建設發展很快，國內已涌現出大量的隧道工程，特別是長大隧道及特長隧道的不斷出現，對隧道的營運安全構成威脅，據國外統計，隧道內火災頻率達1017次/億車公里。由于隧道是屬于特殊的地下建筑，一旦發生火災，往往會造成不同程度的人員傷亡、車輛燒毀、結構及各種設施的損壞。隧道火災主要是以汽車火災為代表的，也就是油類火災。在20世紀60年代初美國3M公司生產出水成膜泡沫滅火劑（Aqueous Film Forming Foam），是專門為油類火災而研制的一種高效滅火劑。它是以氟碳表面活性劑、碳氫表面活性劑、泡沫添加劑和適量的有機溶劑制成的發泡劑，是一種無毒、無味不易腐敗的高效滅火劑，存放期可達10年以上。其滅火機理是依靠泡沫和水膜的雙重作用下以達到滅火目的。國內有引進此項生產技術，上海集寶國民泡沫公司生產環保型“AFFF”滅火劑，有取代美國3M公司技術之勢。固定式水成膜泡沫滅火系統在歐美公路隧道中已被廣泛采用，效果很好。例如1978年8月荷蘭凡爾遜隧道發生火災，消防人員4分鐘后趕到洞口，此時隧道內已濃煙滾滾，炸聲不斷。由于濃煙惡化視線，消防車無法行駛，只得由消防人員帶著壓縮空氣罐在車前摸索前進，誘導消防車到達距火區150m處，消防人員用兩股水成膜泡沫滅火，20min內火勢得到控制。國內近年來已開始將水成膜泡沫滅火系統用于隧道上，福建院等設計單位在1993年起就將水成膜泡沫滅火系統用于長大公路隧道。該系統使用方便，火災時由使用者首先拉出噴槍（在拉出噴槍的同時，引起導向架擺動，自動打開供水閥進水），再將軟管拉至需要的長度，對準火源即可滅火，是一種高效泡沫固定滅火裝置。目前國內生產有20升與30升二種規格，噴射時間分別為22min和30min，軟管長度有25m、30m和50m。水成膜泡沫濃度3%為歐洲各國常用濃度，噴射時間不應小于22min，主要考慮在消防隊到場之前群眾的滅火時間。規范中未將隧道泡沫噴淋寫進去，原因有二：其一，國內此項技術尚未成熟，隧道泡沫噴淋與地面建筑物泡沫噴淋工況不同，建筑物噴淋不受風的流動影響，而隧道內要考慮自然風和機械通風的影響；其二，泡沫噴淋系統投入較大，造價高。但是有條件的，特別在特長隧道可考慮設置，這樣才能確保隧道的營運安全。對隧道的自動噴水系統問題，考慮也是多方面的，主要是對自動噴水在隧道中的使用效果產生看法。美國NFPA502（1998版）消防法規中提出宜考慮AFFF（水成膜泡沫）噴淋系統，不提倡使用自動噴水系統。美國法規認為，噴水不僅無效，而且還有助于火災的傳播或加重火災的危害，將其有利條件轉化為不利條件，主要理由有：1） 典型的火災通常發生在車輛下部或乘客內部，頂部噴水沒有滅火效果;2） 如在點火和噴水之間發生延誤，巨熱火焰上的一層薄水霧，實質上壓不住火焰，反而將產生大量過熱蒸汽，蒸汽比煙霧更具有危害性;3） 隧道是狹長的，其橫向和縱向有坡度，且是強制通風，無防火分隔，因此熱量不會局限于著火點;4） 因為熱氣層流沿著隧道頂部運動，噴頭動作可能不會定在火焰上，如此大量的動作噴頭將遠離火場，產生冷卻效果，致使煙霧層向下降，影響逃生及消防人員視線；5） 噴水會引起煙霧分層，導致紊亂，將空氣和煙霧混合，威脅隧道中人員的安全。日本的隧道已有5座安裝自動噴水滅火系統，根據1960年至1980年近20年的統計，共發生火災6起，水噴淋系統使用僅有日本坂隧道1次， 起火后1min水噴淋系統自動投入運行，噴水25min后火災繼續擴大，現場接連發生爆炸， 噴淋無效。該隧道火災共燒毀汽車174輛，死亡7人，傷殘2人，150m天花板崩落，是至今為止世界最大的一次隧道火災。日本坂隧道火災后，為了研究隧道內使用噴淋系統滅火的效果及對火災的影響，1982年日本建設省土木所在實大隧道之內進行火災試驗，用2m2火盆裝入144L汽油點燃，結果表明：無自動水噴淋系統條件下路面附近透光率為31.5，當設有適當照明及誘導燈，避難條件可改善，但若使用自動噴淋系統則熱的煙氣溫度下降，向路面附近壓下，惡化避難環境。結論是“水噴淋汽油火盆不能起到滅火作用，只能降低周圍溫度”。盡管水噴淋在隧道使用中有許多問題，不過日本的隧道設計要領（1997）中還規定了對防火特別重要長大隧道和長度大于3000m，交通量大于4000輛/d的雙向行駛隧道中使用，他們的認為還有以下4個優點：1） 抑制火源；2） 防止火源附近的延燒；3） 3）保護隧道主體結構；4） 保護隧道內設施。而美國近年在3座隧道中也設置了自動水噴淋系統，它們是：北部地區中央大道、波士頓第一隧道、西雅圖Mercer島和Baker島之間隧道，其設置目的是因為這些隧道中允許裝運危險品車輛在無人護送的情況下通過。因為自動噴水滅火系統在隧道內使用國外均持“不推薦”態度，我國在目前的情況下暫不考慮。7.3.6 隧道消防給水1 1 水源公路隧道一般都遠離城市，水源可采用溪水、河水，隧道涌水及地下水等。當取用地下水時可設管井取水，設備、管理較簡單，造價也不高。采用管井取水應按規行標準供水管井設計、施工及驗收規范執行。福建飛鸞嶺隧道長三千多米，原設計在進口處山澗里設滾水壩蓄水，當隧道貫通后，原先山澗豐富的水源不見了，在枯水季節甚至出現斷流。后改取用隧道涌水，在隧道出口處設200t集水池，將集水池的水抽至高位水池備用，解決了水源問題。2 隧道同一時間內發生火災次數較難確定，特別是特長隧道。為了節省投資，規范中定為一次。隧道內消火栓同時使用水槍數量，5001000m隧道規定為3支，是參考日本做法，大于1000m的隧道為4支，是為了安全起見。火災延續時間各國規定不一，美國規定不小于1h，日本規定為48分鐘。火災延續時間與消防貯水量有關，若隧道附近缺水，消防車無法補水，應適當增加貯水量，以避免消防車從遠處運水貽誤戰機。對于消火栓同時出水支數與火災延續時間 ，因本規范為初次編寫，缺乏較充分依據，有待于各單位在使用中總結完善。3 隧道消防供水方式1） 當有地形可利用時，一般情況下將消防水池設于高處，利用重力流供水，對消防供水較為安全，也可減少用泵加壓造成運行費用增加及維護工作量。當無地形可利用時可考慮采用氣壓罐供水方式。2） 消防水池內的水一經動用，應盡快補充，以供在短時間內可能發生的第二次火災使用。7.3.7 消防給水管道1 1 采用熱鍍鋅鋼管，對延長使用年限，減少維修工作都有好處。2 鍍鋅鋼管連接，首選為溝槽式連接件（卡箍），這種連接在國外使用較為普遍，特別用在消防管道上，不易漏水，承壓大，安裝方便，是消防管道連接的理想接頭。3 相鄰雙孔隧道的消防管道布置成環狀管網可增加管網供水的安全性。4 隧道內消火栓栓口出水動壓超過規定時應減壓。減壓的措施可采用穩壓減壓消火栓。5 隧道內管道閥門（包括洞外的閥門）選用必須考慮長期使用開關自如，避免出現開關不靈閥門漏水現象。國內軟密封閘閥生產技術已經成熟，可以選用。6 隧道內的消防管道敷設國內各設計單位作法不一，目前規定設在檢修道下方的溝內，與日本的作法相似，也有設在檢修上方靠側墻明設。建議設在溝內為好。但設在溝內往往會與其他管線（如通信電纜）爭奪空間，要相互協調，合理布置。圖7-3為福建院作法。7 設置過濾器目的是排除水中雜質，避免堵塞水成膜泡沫滅火系統的比例混合器等配件。8 隧道內消防給水管道設置伸縮器應根據溫差情況計算選用，北方寒冷地區必須設置，南方沿海地區視情確定。據查福建地區隧道消防管道大部分不設伸縮器，經過幾年使用均無發現漏水現象。9 消防管道穿越路面必須設套管等其它保護措施，以防車輛壓壞，影響正常供水。 10 寒冷地區的消防給水設施設防凍措施，目的是火災時能夠正常工作。7.3.8 其它設施1 高位水池設遠距離水位顯示儀的目的，是能夠使值班人員直接觀察到水池內水池水位情況，避免了由于管道、水池漏水，自動抽水失靈，造成水池無水的現象。2 通風豎井的聯絡風道口設置水噴淋，為的是給火災時熱空氣降溫，以保證通風機的正常運用。3 在隧道的人行、車行橫洞設防火卷簾門，可防止煙火蔓延鄰洞，保證人員、車輛疏散安全。4 當隧道遠離城市，且超過5000m的特長隧道，消防隊在火災后20min不能趕到火場，宜考慮配備專用消防車，專用消防車可選用干粉泡沫聯用車。8 供配電系統8.1 一般規定8.1.1 隧道供配電系統的設計中，供電系統主要包括確定隧道電力負荷的級別及其對電能質量的要求；確定供電電源的供電方式、電壓等級、變配電所的選址、設置等。配電系統主要包括確定高、低壓配電系統的配電方案；選擇配電變壓器及配電裝置；確定配電回路的保護方式，導線的型號、規格及敷設方式；確定高、低壓配電系統的防雷、接地及安全保護措施等。8.1.2 隧道供配電設計與土建、通風、照明、監控、通訊設計是相互關聯的，各工種需密切配合。例如：供配電設施確定后需把相關的預留預埋尺寸、要求等反饋給土建部門，由土建部門對此進行結構方面相關的設計及調整。8.2 供電8.2.1 隧道電力負荷分級根據隧道電力負荷因事故中斷供電在政治或經濟上造成影響或損失的程度，區分其對供電可靠性的要求，進行負荷分級。在政治或經濟上造成損失或影響的程度越大，對供電可靠性的要求越高，反之亦然。根據負荷等級，選擇適當的供電方式，可以提高投資的經濟效益與社會效益。條文表1中，隧道是公路交通的要道，隧道的應急照明中斷供電，隧道內突然漆黑一片，容易出現車輛追尾、碰撞等重大交通事故，造成人員傷亡和交通阻塞。所以列為一級負荷中特別重要負荷。隧道的監控設施中斷供電，監控中心無法了解隧道的運行狀況，對經過隧道的車輛難以及時進行引導、指示、控制，將造成交通阻塞。若此時隧道內發生火災、交通事故等，監控中心將無法確定隧道內事故發生的具體位置，難以合理地調度人力、物力進行施救，將擴大事故的發生面，造成更嚴重的政治影響和經濟損失，所以監控設施列為一級負荷中特別重要負荷。隧道的消防設施中斷供電，在隧道發生火災時，消防設施無法正常使用，火勢難以得到控制，將造成更多的生命、財產損失，因此消防設施列為一級負荷。隧道軸流風機一般布設在4KM以上的長、大隧道中，隧道內的煙霧很難靠自然通風排出洞外，軸流風機中斷供電，大量的煙霧聚集在洞內將影響行車安全，所以軸流風機列為一級負荷。本條文中的基本照明是指隧道照明系統中除入口段、過渡段、出口段加強照明燈以外，整座隧道按中間段亮度Lin要求布設的照明燈組成的照明系統。基本照明是維護隧道正常運行的主要設施。當隧道長時間在低于基本照明的亮度條件下運行時，將影響行車安全，因此基本照明列為二級負荷。隧道射流風機一般布設在全縱向通風與半橫向通風的隧道中，運行時可以減少甚至消除隧道內的煙霧，保證行車安全。火災時，射流風機還可起到控制火勢及煙霧漫延的作用，所以射流風機列為二級負荷。8.2.2 隧道供電要求1 本條款規定了隧道一級負荷應由兩個電源供電，而且兩個電源不能同時損壞。因為只有滿足這個基本條件，才可能維持其中一個電源繼續供電，這是必須滿足的要求。隧道供電系統中，兩個電源可一用一備，還可同時工作，各供一部分負荷。2 本條款對隧道一級負荷中特別重要負荷的供電要求作了規定。近年來供電系統的運行實踐經驗證明，從電力網引接兩回路電源進線加備用自投（BZT）的供電方式，不能滿足一級負荷中特別重要負荷對供電可靠性及連續性的要求，有的發生全部停電事故是由內部故障引起，有的是由電力網故障引起，因地區大電力網在主網電壓上部是并網的，所以用電部門無論從電網取幾回電源進線，也無法得到嚴格意義上的兩個獨立電源。因此，電力網的各種故障，可能引起全部電源進線同線失去電源，造成停電事故。當有自備發電站時，雖可利用低周解列措施，提高供電的可靠性，但運行經驗證明，仍不能完全避免全部停電的事故發生。由于內部故障或繼電保護的誤動作交織在一起，造成自備電站電源和電網均不能向負荷供電，低周解列裝置無法完全解決這個問題。因此，正常與電網并列運行的自備電站，一般不宜作為應急電源使用，對一級負荷中特別重要的負荷要由與電網不并列的、獨立的應急電源供電。為了保證對一級負荷中特別重要負荷的供電可靠性，應盡量減少應急電源的容量，所以嚴禁將其他負荷接入應急電源系統。隧道中特別重要負荷要求采用交流電源供電，允許停電時間為毫秒級。該負荷容量不大，可采用靜態交流不間斷電源裝置作為應急電源。另外，具有應急電源蓄電池組的靜態交流不間斷電源裝置，其正常電源是經整流環節變為直流才與蓄電池組并列運行的，在對蓄電池組進行浮充儲能的同時經逆變環節提供交流電源，當正常電源系統故障時，利用蓄電池組直流儲能放電而自動經逆變環節不間斷地提供交流電源，但由于整流環節的存在因而蓄電池組不會向正常電源進線側反饋，也就保證了應急電源的專用性。3 對于隧道中的二級負荷，因其停電影響還是比較大的，故有條件時宜由兩回路線路供電，供電變壓器亦宜選用兩臺（兩臺變壓器不一定在同一變配電所）。只有當負荷較小或地區供電條件困難時，才允許由一回6KV及以上的專用架空線供電。這點主要考慮電纜發生故障后有時檢查故障點和修復需時較長，而一般架空線路修復方便（此點和電纜的故障率無關）。當線路自配電所引出來用電纜段時必須采用兩根，兩根電纜組成的電纜段其每根電纜應能承受的二級負荷為100，且互為熱備用。8.2.3 隧道供電電源及變配電所1 變配電所宜設置在良好的空氣流通環境中，這是由于變配電所若設在隧道行車出口處或兩座間距較近且空氣流通狀況不良的連續隧道間隔路段旁時，汽車尾氣形成的大量的煙霧將籠罩在變配電所周圍，直接危害變配電所的值班人員的身體健康并使所內變配電設備受到腐蝕，使用壽命短縮，并可能產生誤動作。8.2.4 隧道內機電設備供電電纜的截面選擇與其供電距離有密切關系，供電距離越遠，電纜的線路壓降就越大。為了保證機電 設備端電壓處在允許偏差值以內，則需加大供電電纜截面，以減少線路壓降，通常隧道內機電設備的供電回路不是以計算電流大小，而是以控制線路的壓降來確定供電電纜的截面。實驗經驗表明，單端供電的隧道，共長度超過1.3Km；兩端供電的隧道其長度超過3km時。洞內小負荷需大電纜供電的情況便相當突出。這不符合國家相關的技術經濟政策。此時，需在隧道口或洞內再增設變配電所，以緩解上述矛盾。經過對東南沿海某座雙洞均長1298米的高速公路隧道進行洞內供電回路的計算、分析得出該隧道單端設變配電所時，洞內用電設備供電電纜造價要比兩端設變配電所的高出86.9萬元。這筆費用與在隧道另一端再設一個相應規模變配電所的費用相當。我國目前隧道供配電中普遍做法是1.3km及以下的隧道單端設一座變配電所，1.33km的隧道兩端各設一座變配電所，3km以上的長隧道視具體情況在洞中再增設若干個變配電所。5 兩回電源線路采用同級電壓可以互相備用，提高設備利用率。一級和二級負荷在突然停電將造成不同程度的嚴重損失，因此在做供配電系統設計時，當確定在事故情況下線路通過容量時，應能滿足本章第8.2.1條及8.2.3條的要求。8.2.5 隧道電壓選擇和電能質量1 目前我國公用電力系統逐步由10KV取代6KV電壓，采用10KV配電電壓可以節約有色金屬，減少電能損耗和電壓損失等，故隧道的高壓配電電壓宜采用10KV。長大隧道采用軸流風機通風時，軸流風機的供電電壓一般為6KV，當隧道的供電電壓為35KV及以上時，如采用10KV高壓配電，則軸流風機一般經10/6KV中間變壓器供電。由于軸流風機容量較大，10KV配電方案中所需的中間變壓器容量及共損耗就較大，開關設備和投資也增多，采用10KV配電電壓反而不經濟，而采用6KV是合理的。在工程實際中，設計人員可根據軸流風機在隧道用電負荷中所占比重，經過技術經濟比較，確定高壓配電的電壓是采用10KV還是6KV。2 為使用電設備正常運行和有合理的使用壽命，設計供配電系統時應驗算用電設備對電壓偏差的要求。隧