廖學(xué)勇

（港珠澳大橋珠海連接線管理中心,廣東 珠海 519060）

0 引言

拱北隧道為港珠澳大橋珠海連接線的關(guān)鍵控制性工程，隧道全長(zhǎng)2.74 km，起點(diǎn)位于拱北灣海域，接珠澳人工島之后的拱北灣大橋，沿線與河流和城市道路多次交叉。按左右線“先分離并行，再上下重疊，最后又分離并行”的形式設(shè)置，以雙層隧道形式下穿中國(guó)最大陸路口岸——拱北口岸，具有位置重要、結(jié)構(gòu)異形、形式復(fù)雜等特點(diǎn)。隧道運(yùn)營(yíng)的安全性要求很高，設(shè)施配置等級(jí)為A+級(jí)。

由于拱北隧道工藝要求，在施工過程中形成了3 個(gè)空腔，其中空腔一長(zhǎng)約300 m，面積約2 252 m2，體積約20 102 m3；空腔二長(zhǎng)約600 m，面積約5 250 m2，體積約48 983 m3；空腔三長(zhǎng)度約600 m，面積約4 500 m2，體積約48 983 m3。由于拱北隧道的這種特殊結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致無法設(shè)置車行橫洞及人行橫洞作為車輛及行人的逃生疏散通道。為保障隧道的安全運(yùn)行，利用空腔及上下層結(jié)構(gòu)，設(shè)置了逃生空腔、逃生樓梯、消防電梯作為逃生疏散及救援通道，配置了照明、通風(fēng)、通信廣播、智能誘導(dǎo)、火災(zāi)監(jiān)測(cè)報(bào)警、消防、排水等完善的設(shè)施，采用智能聯(lián)動(dòng)的設(shè)計(jì)方案，快速、準(zhǔn)確地引導(dǎo)人員進(jìn)行逃生疏散。

1 疏散逃生路線

隧道內(nèi)設(shè)置有3 個(gè)逃生空腔、7 部逃生樓梯和2 部消防電梯。行車道每間隔約150 m 設(shè)置一處逃生門，可通過逃生門進(jìn)入逃生空腔或逃生樓梯，再進(jìn)入另一層隧道安全撤離，如圖1 所示。

圖1 拱北隧道空腔及樓梯分布圖

一旦隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)險(xiǎn)情，火災(zāi)點(diǎn)前方車輛正常駛出隧道，后方的司乘人員應(yīng)第一時(shí)間棄車，如火勢(shì)不大，可在確保自身安全前提下，尋找緊急電話或手動(dòng)報(bào)警按鈕進(jìn)行報(bào)警，取附近的消防箱內(nèi)滅火器撲滅初期火災(zāi)；如火勢(shì)較大，應(yīng)立即根據(jù)隧道側(cè)壁上安全出口指示，從最近的逃生門快速有序地疏散。

若受困人員位于隧道兩端的區(qū)域，可選擇兩種逃生路線：

一是進(jìn)入逃生空腔后，根據(jù)墻壁上疏散箭頭及地面流水燈流動(dòng)方向，進(jìn)入逃生樓梯，沿著逃生樓梯進(jìn)入相對(duì)安全的隧道另一層，如圖2 所示。

圖2 拱北隧道逃生路線一示意圖

二是沿逃生樓梯到達(dá)另一層隧道的逃生空腔，再通過最近的逃生空腔前室進(jìn)入車道，由隧道檢修通道往隧道口方向撤離出隧道。

若受困人員位于隧道中間的區(qū)域，則可直接通過逃生樓梯，進(jìn)入另一層相對(duì)安全的隧道，如圖3 所示。

圖4 空腔內(nèi)加強(qiáng)視覺誘導(dǎo)圖

消防電梯僅用作消防救援，不能作為疏散逃生使用。

2 通風(fēng)系統(tǒng)

2.1 空腔通風(fēng)

空腔與隧道行車道之間設(shè)置前室，逃生人員通過疏散門先進(jìn)入前室過渡，然后進(jìn)入空腔，前室面積不小于6 m2，設(shè)置加壓送風(fēng)系統(tǒng)，以隔絕煙塵及有害氣體進(jìn)入空腔。前室余壓不小于30 Pa，設(shè)置余壓閥，將超壓風(fēng)量卸到空腔里。風(fēng)機(jī)設(shè)置在專用風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)，取室外新風(fēng)。

2.2 樓梯間通風(fēng)

（1）與空腔相連樓梯間正壓送風(fēng)，余壓不小于30 Pa，設(shè)置余壓閥，將超壓風(fēng)量卸到空腔里。風(fēng)機(jī)在樓梯間內(nèi)吊裝，設(shè)置風(fēng)井，取室外新風(fēng)。

（2）不與空腔相連樓梯間正壓送風(fēng)，余壓不小于30 Pa。樓梯間內(nèi)設(shè)置加壓送風(fēng)系統(tǒng)，每個(gè)樓梯間地面設(shè)置送風(fēng)機(jī)房一個(gè)，風(fēng)機(jī)設(shè)在機(jī)房?jī)?nèi)，風(fēng)機(jī)出口段設(shè)置旁通風(fēng)管，旁通風(fēng)管上設(shè)置電磁閥，根據(jù)樓梯間內(nèi)壓力情況控制旁通閥的開度，樓梯間開往隧道的門的開啟力不大于80 N。

3 智能疏散指示系統(tǒng)

拱北隧道三個(gè)逃生空腔及7 處逃生樓梯設(shè)有智能疏散指示設(shè)施，在緊急疏散時(shí)通過控制疏散指示標(biāo)志燈的亮滅情況，為空腔及逃生樓梯的人員提供明確的方向指引促進(jìn)快速疏散?；馂?zāi)時(shí)報(bào)警控制器下發(fā)疏散指令給疏散指示控制器，疏散指示控制器根據(jù)火源點(diǎn)位置啟用預(yù)設(shè)的疏散預(yù)案，將控制指令發(fā)送至設(shè)在現(xiàn)場(chǎng)的主分配電裝置，主分配電裝置根據(jù)預(yù)案決定總線上的疏散指示標(biāo)志燈箱的亮滅情況，從而形成明確的疏散指引方向。

空腔內(nèi)有照明情況下疏散指示標(biāo)志的識(shí)別度不夠高，不利于誘導(dǎo)疏散，設(shè)計(jì)規(guī)范參考更為嚴(yán)格的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，將布設(shè)間距縮小至不大于20 m，采用房間內(nèi)常用的疏散指示標(biāo)志版面40 cm×20 cm，標(biāo)志底邊距離空腔地面80 cm。

4 加強(qiáng)視覺誘導(dǎo)系統(tǒng)

拱北隧道作為一條長(zhǎng)達(dá)2 741 m 的長(zhǎng)隧道，應(yīng)急逃生通道設(shè)置的照明指引裝置極其重要。拱北隧道在配置了智能疏散指示系統(tǒng)來指引緊急疏散的基礎(chǔ)上，還設(shè)計(jì)了加強(qiáng)空腔內(nèi)疏散視覺誘導(dǎo)系統(tǒng)，具體如下：

引入一套安全環(huán)保的視覺誘導(dǎo)設(shè)施，采用流水閃爍模式的智能誘導(dǎo)燈，通過不同頻率的閃爍達(dá)到指引逃生路徑的目的。逃生樓梯側(cè)的誘導(dǎo)燈按10 m 間距在空腔地面上布設(shè)形成一條誘導(dǎo)燈線（視覺上看似一條燈線，其實(shí)是離散點(diǎn)），每個(gè)逃生門的誘導(dǎo)燈繞門一圈布置9 個(gè)，設(shè)置效果如4 所示。

誘導(dǎo)燈可按組激活或者定點(diǎn)控制亮滅狀態(tài)，具備常亮、閃爍、流水燈等常用模式。供能線纜由現(xiàn)場(chǎng)控制器實(shí)現(xiàn)分組或者定點(diǎn)供能，控制器上端通過以太網(wǎng)光端機(jī)接就近的工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)交換機(jī)。監(jiān)控中心通過配套軟件對(duì)空腔內(nèi)的誘導(dǎo)燈進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，以滿足應(yīng)急疏散的需求。

當(dāng)隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí)，根據(jù)所處位置不同存在兩種逃生路徑。

逃生路徑一：著火隧道→逃生門→空腔→逃生樓梯→對(duì)向隧道→隧道外。

誘導(dǎo)燈控制方案：著火隧道側(cè)通往空腔的逃生門上的誘導(dǎo)燈閃爍指引疏散，空腔內(nèi)逃生門前室墻側(cè)的誘導(dǎo)燈關(guān)閉，空腔內(nèi)逃生樓梯側(cè)的誘導(dǎo)燈（離散燈線）從兩端向逃生樓梯呈流水指向閃爍引導(dǎo)司乘人員從逃生樓梯進(jìn)入對(duì)向安全隧道盡快逃離事故現(xiàn)場(chǎng)。

逃生路徑二：著火隧道→逃生樓梯→空腔→逃生門→對(duì)向隧道→隧道外。

誘導(dǎo)燈控制方案：著火隧道側(cè)通往逃生樓梯的逃生門上的誘導(dǎo)燈閃爍指引疏散，空腔內(nèi)逃生樓梯側(cè)的誘導(dǎo)燈關(guān)閉，空腔內(nèi)逃生門前室墻側(cè)的誘導(dǎo)燈閃爍指引司乘人員從最近的逃生門進(jìn)入安全隧道盡快逃離事故現(xiàn)場(chǎng)。

5 排水系統(tǒng)

拱北隧道為下穿式涉海隧道，除日常的滲漏水外，每年的臺(tái)風(fēng)暴雨帶來大量的短期強(qiáng)降雨，對(duì)隧道的安全運(yùn)行造成重大威脅。拱北隧道設(shè)置有6 個(gè)集水池和排水泵房，由于提升排放隧道內(nèi)積聚的水，配備完善的水位監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控、冗余控制、聲光報(bào)警等設(shè)施，提高隧道排水泵的運(yùn)行安全系數(shù)[1]。

6 空腔照明

為保障人員的安全疏散，各空腔裝兩側(cè)側(cè)壁安裝一列30 W LED 燈，離地4 m，燈具間距約15 m，設(shè)計(jì)亮度為1 cd/m2。隧道逃生門前室內(nèi)及前室開向空腔門前各設(shè)置一盞30 W LED 燈，保障前室及前室門前下坡安全?？涨徽彰饔伤淼捞由T紅外開關(guān)控制，在正常情況下保持熄滅狀況，減少能源消耗。

7 視頻監(jiān)控、通信、緊急電話及有線廣播系統(tǒng)

在空腔內(nèi)設(shè)置視頻監(jiān)控、緊急電話及有線廣播，準(zhǔn)確地發(fā)布疏導(dǎo)語音信息，通過視頻監(jiān)控的配合，可及時(shí)指揮現(xiàn)場(chǎng)駐留人員按正確的方向進(jìn)行疏散，以及指揮搶修救援人員的行動(dòng)。

在隧道及空腔內(nèi)引入三大運(yùn)營(yíng)商的公網(wǎng)信號(hào)，并補(bǔ)充公安的應(yīng)急無線通信信號(hào)，有力保障封閉環(huán)境內(nèi)的通信暢通。

8 消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)

由于拱北隧道復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，需要針對(duì)不同位置發(fā)生的火災(zāi)等險(xiǎn)情，制定不同的消防滅火、信息發(fā)布、逃生疏散指引、救援引導(dǎo)等方案，以便準(zhǔn)確、及時(shí)地進(jìn)行消防滅火及人員安全疏散。消防聯(lián)動(dòng)由火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、交通監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、疏散指引系統(tǒng)等相關(guān)專業(yè)系統(tǒng)聯(lián)合實(shí)現(xiàn)?；馂?zāi)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)后，火災(zāi)報(bào)警計(jì)算機(jī)發(fā)出報(bào)警信息，各專業(yè)控制模塊收到報(bào)警信息后，啟動(dòng)相應(yīng)聯(lián)動(dòng)模式，從而控制滅火、防排煙、交通監(jiān)控、照明、通信設(shè)備、疏散指引進(jìn)入救災(zāi)狀態(tài)[2]。

當(dāng)火災(zāi)報(bào)警設(shè)施發(fā)出報(bào)警信號(hào)時(shí)，與發(fā)生報(bào)警位置相對(duì)應(yīng)的監(jiān)控?cái)z像機(jī)圖像畫面可自動(dòng)在監(jiān)控所液晶拼接屏上彈出，并伴隨聲光報(bào)警信號(hào)提示管理人員。經(jīng)管理人員確認(rèn)后，即可根據(jù)已制定的聯(lián)動(dòng)預(yù)案，自動(dòng)開啟相應(yīng)設(shè)備，通知相關(guān)救援機(jī)構(gòu)。

當(dāng)確認(rèn)火災(zāi)發(fā)生后，聯(lián)動(dòng)預(yù)案一般包括如下內(nèi)容：

隧道內(nèi)可變信息標(biāo)志、疏散標(biāo)志、逃生門誘導(dǎo)燈、廣播配合交通控制信號(hào)發(fā)布火災(zāi)信息和人員、車輛疏散誘導(dǎo)信息。

隧道口交通信號(hào)燈和隧道內(nèi)可變車道控制標(biāo)志顯示相應(yīng)信息對(duì)隧道路段的車輛進(jìn)行分車道控制或禁止進(jìn)入隧道。

開啟排煙風(fēng)機(jī)及對(duì)應(yīng)位置電動(dòng)排煙口進(jìn)行排煙，以控制火災(zāi)造成的煙霧蔓延。

開啟防煙風(fēng)機(jī)，使空腔前室及逃生樓梯處于正壓狀態(tài)，防止煙霧侵入。

開啟消火栓泵、水噴霧泵、泡沫液泵，使各系統(tǒng)處于工作狀態(tài)。

在火災(zāi)發(fā)生路段，開啟應(yīng)急照明。

除了系統(tǒng)自身所配置的各類機(jī)電設(shè)備的聯(lián)動(dòng)外，救援站快速派出救援人員和救援車輛，趕赴現(xiàn)場(chǎng)開展救援。

火災(zāi)發(fā)生時(shí)，還需將火災(zāi)信息（包括發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)、火勢(shì)大小和可能造成的影響）及時(shí)通知交警、消防和醫(yī)療等單位，由各單位根據(jù)火災(zāi)信息確定介入救援的力量，開展救援[3]。

9 結(jié)論

拱北隧道由于地理位置重要、隧址情況復(fù)雜及異形結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致拱北隧道具備獨(dú)特的機(jī)電功能需求，因此該項(xiàng)目針對(duì)性地設(shè)計(jì)了包括消防救援、逃生疏散系統(tǒng)在內(nèi)機(jī)電設(shè)施系統(tǒng)，有力保障了隧道的安全運(yùn)行。同時(shí)，通過制定一系列應(yīng)急預(yù)案，與口岸應(yīng)急指揮中心、消防大隊(duì)等部門密切協(xié)調(diào)，舉行消防聯(lián)動(dòng)及逃生應(yīng)急演練，制作并發(fā)布逃生動(dòng)畫，以提高公眾對(duì)拱北隧道逃生救援系統(tǒng)的熟悉程度。