趙 永 暉

(云南省交通規(guī)劃設計研究院，云南 昆明 650011)

談公路隧道消防給水設計

趙 永 暉

(云南省交通規(guī)劃設計研究院，云南 昆明 650011)

介紹了公路隧道消防給水系統(tǒng)常用的設計方案，闡述了低位轉輸水池和高位消防水池供水泵及減壓設施的設置方法，并提出了消防設施的防凍保溫措施，從而確保公路隧道的消防安全。

隧道，消防給水設計，消火栓，水泵，保溫防凍措施

0 引言

目前公路隧道消防給水設計尚無國家標準，各省相繼出臺了地方標準，交通運輸部也于2014年發(fā)布了行業(yè)標準。設計人員在工程設計中除了按照以上標準、規(guī)范，還會依據(jù)GB 50016—2014建筑設計防火規(guī)范和GB 50974—2014消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范進行設計，對各個規(guī)范的理解難免會產生分歧。本文對公路隧道消防給水方式、消防設施保溫防凍措施進行總結，詳細介紹設計人員容易忽視的減壓閥組設置，對低位轉輸水池和高位消防水池供水泵的理解誤區(qū)進行探討。

1 給水系統(tǒng)設計方案

在公路隧道消防給水設計中，以高位水池供水的高壓給水系統(tǒng)安全可靠，管理維護方便，設計中宜采用，當無條件設置高位水池時，可采用穩(wěn)高壓供水系統(tǒng)[1]。筆者以公路隧道通常采用的高壓給水系統(tǒng)為例，對設計方案進行探討。

1.1 方案一

當隧道進出口端市政給水管網連續(xù)供水，水量和水壓滿足隧道外消防用水要求，并且保證兩路消防供水[2]時，應采用方案一給水方案，如圖1所示。

方案一中，隧道進口、出口設置獨立的室外消火栓系統(tǒng)，分別由市政管網供給；隧道內消火栓系統(tǒng)由于水壓要求高，市政管網通常無法滿足要求，由高位消防水池供給。此方案高位消防水池僅儲存隧道內消防用水量，容積??；隧道內管道只考慮隧道內消防用水量，管徑小。

1.2 方案二

公路隧道通常遠離城鎮(zhèn)，沒有健全的市政管網，無法供給室內、外消火栓。方案二設置高位消防水池儲存隧道內、外消防用水，供給隧道進出口室外消火栓和隧道內消火栓。此方案是最普遍采用的供水系統(tǒng)，設計中要考慮室外消火栓流量的轉輸，即管道計算流量是室內外用水量之和，且按枝狀或事故狀態(tài)下環(huán)狀管網進行水力計算。方案二如圖2所示。

1.3 方案三

此方案在隧道進出口各設置一個高位消防水池，由兩個獨立分區(qū)供水，每個分區(qū)負責供給隧道外進口或出口室外消火栓和一定范圍內隧道內消火栓，消防管道分別在隧道人行橫通道成環(huán)。方案三如圖3所示。

方案三中，隧道進、出口兩處室外消火栓分別由各自高位消防水池就近供給，不存在方案二高位消防水池設于進口時還要考慮出口端室外消火栓的轉輸流量，隧道內供水管道只要考慮室內消火栓用水量，計算選擇管徑相對較小。供水安全、可靠，是特長隧道通常采用的給水系統(tǒng)。

2 低位轉輸水池和高位消防水池供水泵

低位轉輸水池起集水、調節(jié)、補水作用，自來水、地表水、地下深水井水源、隧道內涌水等多種消防水源在低位水池內匯集，通過低位水池供水泵供至高位消防水池。水泵由高位水池水位控制器低水位啟泵，高水位停泵。有的設計人員認為，為保證二次火災時水源充分供應和超火災延續(xù)時間的后續(xù)滅火，按消防設計流量(即設計秒流量)選泵并加大低位水池容量甚至設置與高位消防水池相同容量的低位水池，筆者認為此水泵是為解決第一次高位消防水池灌滿水和平時管網滲漏造成水池未處于滿水狀態(tài)補水，而非消防水泵。加大低位水池容量和水泵流量固然安全，但增大了投資，超過了規(guī)范要求，屬于過度設計。低位轉輸水池容積和高位消防水池供水泵流量應根據(jù)補水水源流量與高位消防水池容積綜合分析后確定。

3 減壓設施的設置

3.1 減壓閥組

公路隧道進出口高差大，為滿足管網靜壓不超過1.0 MPa，通常需要設置多組減壓閥。減壓閥組是隧道給水系統(tǒng)最重要的附件之一，其是否正常運行決定著供水管網的安全。筆者在調研中發(fā)現(xiàn)，在實際工程中減壓閥組存在附件、檢測裝置未安裝，閥組前后壓差過大等諸多問題，埋下了閥門實效隱患，而當實效后又無任何報警和預防措施。為防止以上問題，減壓閥組應按以下要求設置。

1)減壓閥前端要設置控制閥門、過濾器、壓力表，后端要設置流量計、壓力試驗排水閥、壓力表、控制閥門，宜選擇先導式可調式減壓閥，閥前和閥后壓差不宜大于0.4 MPa，做法如圖4所示。

2)為防止減壓閥失效，應在管道末端壓力最高處設置自動泄壓閥和壓力開關。當管道壓力達到壓力開關設置壓力時，將超壓報警信號傳至隧道變電所監(jiān)控室，達到開啟壓力時，自動泄壓閥工作。在安裝調試中要注意自動泄壓閥開啟壓力應大于壓力開關報警壓力。壓力開關和自動泄壓閥安裝圖如圖5所示。

3)當減壓閥前后壓差大于0.40 MPa時，應設置兩級串聯(lián)減壓，減壓閥組后的管道、閥門配件、設施等要按照第一級減壓閥失效后的系統(tǒng)壓力來選型。

3.2 減壓穩(wěn)壓消火栓

GB 50974—2014消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范第7.4.12.1條規(guī)定“消火栓栓口動壓不應大于0.50 MPa；當大于0.70 MPa時必須設置減壓裝置”，在公路隧道消防給水設計中要保證最不利點泡沫滅火裝置最小0.35 MPa～0.4 MPa供水壓力，隧道內許多消火栓處壓力已經超過0.50 MPa，通常采用減壓穩(wěn)壓消火栓，減壓后出水壓力達到0.35 MPa。

4 保溫防凍措施

2014年1月10日香格里拉獨克宗古城發(fā)生火災，由于室外消火栓未做防凍措施、施工未按照設計要求埋深敷設管道、建設方錯誤的防凍施工方案，造成室外消火栓無水可用，延誤了滅火時機，導致火災蔓延，造成重大火災事故。此次慘痛教訓讓設計人員深刻認識到消防設施防凍保溫措施的重要性。

公路隧道一般建于野外，自然條件惡劣，環(huán)境溫度低于附近城鎮(zhèn)。設計中應根據(jù)項目所在地氣象資料中極端平均最低環(huán)境氣溫確定消防設施的防凍措施。

首先，消防水泵房要設置采暖設施以滿足室內氣溫最低5 ℃的要求，高、低位水池應埋地設置并按被動保溫法合理采用物理保溫材料，室外閥門設置于防凍閥門井內。隧道內、隧道外明露管道以及室外消火栓、閥門、消防水泵接合器要采用設置保溫層或電伴熱+保溫層的防凍措施，保溫層的絕熱層、防潮層、保護層燃燒等級應為A級或B1級，管道應有伸縮和整體穩(wěn)定的技術措施。隧道外埋地管道要滿足管頂覆土應至少在冰凍線以下0.30 m。其次，在管理維護中要定期檢查室外消火栓泄水孔，保持通暢，室外消火栓、消防水泵接合器在使用、檢查、測試后，要及時關閉，并通過泄水彎管放出栓體內的余水，然后用抹布或紗布將出水口擦拭干凈。

5 結語

由于公路隧道的特殊性，設計人員應合理、靈活地根據(jù)消防規(guī)范解決各種問題。以上是筆者在設計中的一些心得體會，對設計過程中出現(xiàn)的常見問題進行歸納，以期為公路隧道消防給水設計起到借鑒作用。

[1] JTG D702—2014，公路隧道設計規(guī)范第二冊 交通工程與附屬設施[S].

[2] GB 50974—2014，消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范[S].

[3] 趙 鋰，陳懷德，姜文源.《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》GB 50974—2014實施指南[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2016.

Discussion on highway tunnel fire-fighting water supply design

Zhao Yonghui

(YunnanAcademyofTrafficPlanning&Design,Kunming650011,China)

The thesis introduces common design scheme of highway tunnel fire-fighting water supply system, describes water supply pump and decompression facility setting methods of low transmission pool and high fire-fighting pool, and puts forward insulating and frost-resistant measures of fire-fighting facilities, so as to guarantee highway tunnel fire-fighting safety.

tunnel, fire-fighting water supply design, fire hydrant, water pump, insulating and frost-resistant measures

1009-6825(2017)03-0120-02

2016-11-16

趙永暉(1973- )，男，工程師

TU991

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