DB42T2013-2023城市道路隧道防排烟设计规程.pdf

ICS 13.220 CCS C 80 DB42 湖北省地方标准 DB42/T 20132023 城市道路隧道防排烟设计规程 Code of practice for design of smoke control and exhaust of urban road 2023-05-16 发布 2023-09-16 实施 湖 北 省 住 房 和 城 乡 建 设 厅 联 合 发 布 湖 北 省 市 场 监 督 管 理 局 目次 前言.III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 防烟系统设计.2 一般规定.2 疏散通道防烟设计.2 避难间防烟设计.3 双层隧道疏散楼梯间防烟设计.3 防烟设施.3 5 排烟系统设计.4 一般规定.4 自然排烟设计.4 纵向排烟设计.5 重点排烟设计.6 隧道专用电缆廊道灾后通风设计.7 排烟设施.7 6 防排烟系统控制.8 一般规定.8 系统控制要求.8 条文说明.10 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由湖北省住房和城乡建设厅提出并归口管理。本文件起草单位：中铁第四勘察设计院集团有限公司、武汉科技大学、湖北省建筑科学研究设计院股份有限公司、西南交通大学、同济大学、清华大学、华中科技大学、武汉市城市建设投资开发集团有限公司、武汉高能热力技术有限公司。本文件主要起草人：陈玉远、肖明清、雷崇、熊朝辉、车轮飞、李国栋、薛光桥、邓振林、王培峰、王华兵、余行、陈更、姜学鹏、丁云、林昶隆、付维纲、蔡崇庆、夏继豪、李森生、胡清华、孙文昊、鲁志鹏、曾艳华、闫治国、李先庭、徐新华、吴斌、段剑林、篮杰、邓敏锋、杨礼桢、刘健、甘甜、刘俊、王小飞、陈慧、冯腾、梅方晨、单琳、王洁、蒋仁波。本文件实施应用中的疑问，可咨询湖北省住房和城乡建设厅，联系电话：[phone]，邮箱：。对本文件的有关修改意见和建议请反馈至中铁第四勘察设计院集团有限公司，电话：[phone]，邮箱：。城市道路隧道防排烟设计规程 1 范围 本文件确立了城市道路隧道防烟和排烟系统设计、防排烟系统控制的一般规定及技术要求。本文件适用于湖北省内新建、扩建和改建的仅限通行非危险化学品的城市道路隧道项目，本文件提及的防排烟系统不包含为隧道服务的附属用房。2 规范性引用文件 本文件没有规范性引用文件。3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。城市道路隧道 urban road tunnel 城市地表以下供机动车专用或机动车与非机动车、行人混行的通道。避难间 refuge room 隧道内用于人员暂时躲避火灾及其烟气危害的房间。疏散通道 evacuation walkway 隧道内纵向贯通设置且与车行隧道隔离，供隧道内人员应急疏散至隧道外的通道。横通道 cross channel 连接两隧道的横向联络通道。气闸型隔间 airlock staircase 当采用纵向疏散时，纵向疏散口与疏散通道之间设置的带有加压送风设施的封闭滑梯间或楼梯间等。运营通风系统 operation ventilation system 由风机、风道、竖（斜）井、送风口、排风口、控制设备等设施、设备组成的，用于满足隧道内安全标准、卫生标准和舒适性的通风系统。自然排烟 natural smoke exhaust 利用火灾热烟气流的浮力和外部风压作用，通过顶部竖井或其他开口将隧道内的烟气直接排至隧道外的排烟方式。纵向排烟 longitudinal smoke extraction 火灾时，通过隧道内射流风机或其他射流装置、风井送排风设施等组织隧道内的烟气沿隧道纵向流动的排烟方式。纵向分段排烟 longitudinal sectional smoke extraction 火灾时，通过设置风井或排烟口（排烟阀）等对隧道进行分段的纵向排烟方式。重点排烟 concentrated smoke extraction 在隧道纵向设置专用排烟风道，并设置一定数量的排烟口（排烟阀）。火灾时，远程控制火源附近的排烟口（排烟阀）开启，将烟气就近有效排出的排烟方式。临界风速 critical velocity 当采用纵向排烟时，防止烟气沿隧道纵向逆流的最小风速。开孔率 hatch ratio 自然排烟竖井的有效开口面积占隧道路面面积的比例。4 防烟系统设计 一般规定 4.1.1 下列场所应设置防烟设施：a)疏散通道、气闸型隔间；b)避难间及其前室；c)双层隧道疏散楼梯间。4.1.2 当横通道两端设置具有防火、防烟功能的隔断措施时，横通道可不设置其他的防烟设施。4.1.3 双层隧道疏散楼梯间同时符合下列规定时，可采用自然通风方式：a)楼梯间地面至室外出入口地坪高差不大于 10 m；b)楼梯间最高部位设置面积不小于 1.0 m2的可开启外窗或开口。疏散通道防烟设计 4.2.1 隧道采用下部专用疏散通道时，专用疏散通道与车行道之间宜采用气闸型隔间进行分隔。4.2.2 疏散通道、气闸型隔间的防烟设计应根据隧道交通条件、排烟方式和系统负担长度、控制难度等因素进行综合分析，宜采用疏散通道集中加压送风方式。4.2.3 疏散通道与车行道之间的压差、气闸型隔间与车行道之间的压差应结合加压送风方式、排烟方式等综合确定，且不应低于表 1 中的取值。表1 疏散通道、气闸间余压取值（Pa）加压送风方式 排烟方式 自然排烟、纵向排烟 重点排烟 疏散通道集中加压时疏散通道余压 3050 1030 气闸型隔间单独加压时气闸型隔间余压 3050 1030 注：余压均为相对于车行道的压差。4.2.4 当采用疏散通道集中加压送风方式时，应符合下列规定：a)负担长度不大于 3000 m 的疏散通道可采用单端加压送风方式；b)负担长度大于 3000 m 且不大于 5000 m 的疏散通道宜采用双端加压送风方式；c)负担长度大于 5000 m 的疏散通道应采用分段加压送风。4.2.5 当采用疏散通道集中加压送风方式时，机械加压送风量计算应符合下列规定：a)机械加压送风量不应小于开启的疏散门达到规定风速值所需的送风量、未开启疏散门缝和风道漏风量总和；b)除疏散盖板外，人员疏散路径上第一个疏散门断面风速不应小于 1.0 m/s；c)疏散门开启数量宜按设计交通量下车辆总停车长度范围内的疏散口全部开启计算。4.2.6 当采用气闸型隔间加压送风方式时，机械加压送风量应按人员疏散路径上第一个疏散口断面风速不小于 1.0 m/s 计算。避难间防烟设计 4.3.1 避难间与事故隧道车行道的压差应为 30 Pa50 Pa。4.3.2 避难间前室加压送风量应按直接开向前室的所有疏散门断面风速均不小于 1.0 m/s 计算，避难间加压送风量应按其净面积每平方米不小于 30 m3/h 计算。双层隧道疏散楼梯间防烟设计 4.4.1 疏散楼梯间当不能设置自然通风系统时，应设置独立的机械加压送风防烟系统，加压送风方式应符合下列规定：a)双层隧道对应上下层应分别设置加压送风系统；b)火灾时开启非事故隧道的加压送风系统，火灾隧道的加压送风系统保持关闭。4.4.2 疏散楼梯间采用机械加压送风防烟系统时，楼梯间与事故隧道车行道之间的压差应符合下列规定：a)车行隧道采用重点排烟方式时，疏散楼梯间与事故隧道车行道压差应为 10 Pa30 Pa；b)车行隧道采用自然排烟或纵向排烟方式时，疏散楼梯间与事故隧道车行道压差应为 30 Pa50 Pa。4.4.3 疏散楼梯间的机械加压送风量计算应符合下列规定：a)疏散门开启时，门洞断面风速不应小于 1.0 m/s；b)疏散门开启数量按 1 个计算。防烟设施 4.5.1 机械加压送风系统的设计风量不应小于计算风量的 1.2 倍。4.5.2 机械加压系统送风机应设置在专用机房内。4.5.3 机械加压送风口风速不宜大于 7 m/s。4.5.4 机械加压系统的取风应直接从室外引入，当从室外取风确有困难时可从非事故隧道或救援通道等取风。5 排烟系统设计 一般规定 5.1.1 长度大于 500 m 的城市道路隧道应设置排烟设施。5.1.2 同一座隧道及其附属工程应按同一时间发生一次火灾设计；当多座隧道采用地下立交方式进行互通时，互通匝道及其相连的一座隧道按同一时间发生一次火灾设计。5.1.3 隧道火灾排烟设计应遵循下列规定：a)应能有效控制火场高温烟气扩散，利于烟气排出，减少烟气在隧道内影响范围；b)应利于人员疏散，避免烟气侵入相邻隧道、横通道、专用疏散通道、避难间以及附属用房等；c)应利于灭火救援人员接近火场进行灭火救援。5.1.4 应结合匝道、竖（斜）井等划分排烟区段，并分别对各区段进行烟气控制设计；当匝道长度大于 500 m 时，应采取可靠的排烟措施，匝道烟气不得进入主隧道。5.1.5 机械排烟系统与隧道运营通风系统宜分开设置。合用时，合用的通风系统应具有在火灾工况下的快速转换功能，并应符合排烟系统的要求。5.1.6 隧道排烟方式的选择应符合下列规定：a)应综合考虑排烟效果、工程造价、技术难度和运营维护等因素，采用自然排烟、纵向排烟或重点排烟方式；b)单向车行隧道，长度不大于 3000 m 时宜采用自然排烟或纵向排烟方式；长度大于 3000 m 时宜采用纵向分段排烟或重点排烟方式；当采用纵向分段排烟方式时，最大纵向排烟区段长度不宜大于 3000 m；c)单洞双向车行隧道，宜采用重点排烟方式；当长度不大于 3000 m 时可采用自然排烟方式。5.1.7 应根据城市道路隧道所处位置、通车种类、隧道长度和交通量等因素综合确定火灾热释放率，且热释放率不应低于表 2 中的取值。表2 城市道路隧道火灾热释放率取值 隧道类型 通车种类 隧道长度和交通量乘积 火灾热释放率（MW）水下 仅限小客车通行 15 中小型货车、大客车 30 重型车 小于 5.5106 mveh/d 30 不小于 5.5106 mveh/d 50 其它 仅限小客车通行 10 中小型货车、大客车 20 重型车 小于 1.4107mveh/d 20 不小于 1.4107mveh/d 50 自然排烟设计 5.2.1 自然排烟竖井间距和开孔率应符合下列规定：a)间距不应大于 150 m；b)开孔率应满足表 3 的要求。表3 开孔率要求 隧道长度（m）5001500 15003000 开孔率（%）3.5 4 5.2.2 在自然排烟竖井间断设置时，竖井宜均匀布置。5.2.3 自然排烟竖井与隧道连接的开口宜沿隧道长度方向设置在隧道顶部或侧部上方，当开口布置于侧部上方时，小客车专用隧道开口底面至隧道路面高度不宜小于 2.5 m，通行大客车和重型车的隧道开口底面至隧道路面高度不宜小于 3.5 m。5.2.4 相邻隧道自然排烟竖井出地面风亭宜交错设置。纵向排烟设计 5.3.1 采用纵向排烟方式时，应能迅速组织气流、有效排烟，其排烟风速应根据隧道内最不利火灾热释放率确定，且火灾点处纵向排烟风速不应小于 2 m/s，并应大于临界风速。5.3.2 隧道火灾临界风速可按公式（1）、（2）、（3）计算，且不应低于表 4 的规定：=1(0)1/3 (1)=0+0 (2)=1+0.03740.8 (3)式中：Vcr临界风速，m/s；K1无量纲系数，K1=0.606；Kg坡度修正系数（无量纲）；i隧道坡度，%；g重力加速度，m/s2；H隧道最大净宽高度，m；Q火灾热释放速率，kW；0环境温度下气体密度，kg/m3；cp空气的定压比热，kJ/kgk；A隧道横断面积，m2；Tf热空气温度，K；T0环境的绝对温度，K。表4 临界风速取值 火灾热释放率（MW）10 15 20 30 50 临界风速（m/s）2.0 2.3 2.5 3.0 3.5 5.3.3 采用纵向排烟的隧道，火灾排烟设计应符合下列规定：a)隧道内排烟方向应与隧道车行方向一致，烟气应由隧道出口或下游就近排烟口排出；b)当采用风井排烟时，风井内排烟量应大于火灾点临界风速对应的排烟量与排出风井下游的风量之和，排出下游的风量应根据隧道长度、火灾点位置、气象条件等计算确定，且排出下游的风量对应断面风速不宜小于 1 m/s；c)新风应由隧道入口或风井引入；当采用风井送风时，送风口风速不宜大于 10 m/s。5.3.4 当隧道进出口相邻布置时，应采取可靠的防止火灾烟气回流措施，且符合下列三者之一的条件要求：a)进出口错位布置时，车辆出洞隧道口超出车辆进洞隧道口的长度不宜小于 10 m；b)进出口平行布置时，二者间应设分隔墙，墙体高度不宜小于隧道净高，墙体长度不宜小于隧道当量直径的 5 倍；c)采取通风控制措施，保证非事故隧道气流方向与火灾隧道排烟方向一致。重点排烟设计 5.4.1 采用重点排烟的隧道，火灾排烟量应按设计火灾热释放率计算确定，并综合考虑新风混入、风道和排烟口（排烟阀）的漏风量等因素。5.4.2 火灾热释放率对应的烟气生成量 V 可按公式（4）计算：=00 (4)式中：V火灾烟气生成量，m3/s；烟羽流质量流量，kg/s，按公式（5）、（6）、（7）计算；T 烟层的平均绝对温度，K,按公式（8）计算。当Z Z1时，=0.0711 35 3+0.0018 (5)当Z Z1时，=0.0323 5 (6)1=0.1662 5 (7)式中：火源的对流热释放速率，kW，一般取 0.7Q；Z1 火焰极限高度，m；Z 燃料面到烟气层底部的高度，m（取值应大于或等于最小清晰高度与燃料面高度之差）；=0+(8)式中：T烟层平均温度与环境温度的差，K，按公式（9）计算；=(9)式中：c 空气的定压比热，一般取 c=1.01 kJ/(kg k)；K 烟气中对流放热量因子，取 K=1.0 5.4.3 风道和排烟口（排烟阀）应采取密闭措施，漏风量应结合施工方式、排烟口（排烟阀）产品性能综合确定。5.4.4 重点排烟系统火灾排烟量不应低于表 5 的规定。表5 火灾排烟量取值 火灾热释放率（MW）10 15 20 30 50 火灾排烟量（m3/s）60 80 100 140 200 5.4.5 重点排烟系统设计应符合下列规定：a)采用重点排烟方式的隧道应通过独立风道排烟，补风应直接从室外引入，可采用隧道入口自然补风或送风井机械补风的方式；b)每个排烟区段应设置排烟口（排烟阀），排烟区段划分、排烟口（排烟阀）设置间距、开启数量应结合隧道长度、交通工况、火灾热释放率、排烟量、最大坡度等综合确定；c)火灾烟气应通过沿隧道纵向布置的排烟口（排烟阀）排出，且火灾烟气应控制在火源与开启的排烟口（排烟阀）范围以内；d)负担长度大于 3000 m 的重点排烟系统应考虑火灾初期隧道内交通风的影响。5.4.6 排烟道横截面积应根据火灾热释放率、烟道长度等计算确定，横截面积可按表 6 取值：表6 排烟道横截面积取值 火灾热释放率（MW）排烟道长度（km）排烟道最小面积（m2）10 35 6 5 8 2030 35 8 5 12 50 35 12 5 16 隧道专用电缆廊道灾后通风设计 5.5.1 电缆廊道发生火灾时，廊道通风系统应自动关闭。5.5.2 电缆廊道应设置灾后通风设施，灾后通风量不应小于 1 次/h 换气量。5.5.3 电缆廊道灾后通风系统可与平时通风系统合用，应满足平时通风量与灾后通风量的要求。5.5.4 灾后廊道断面通风风速不宜大于 10 m/s。5.5.5 灾后排风应直接排出室外。排烟设施 5.6.1 应根据隧道火灾烟气预测温度，对隧道火灾工况下运行的射流风机、排烟风机及烟气流经的风阀、消声器、管道等辅助设施进行合理配置，其连续有效运行时间应大于人员疏散和应急救援时间，且在 280 时连续有效工作时间不应小于 1 h。5.6.2 用于火灾排烟的射流风机应符合下列规定：a)火灾排烟用射流风机应至少备用 1 组；b)采用射流风机纵向排烟时，射流风机不宜集中布置，应根据隧道长度、排烟和配电等要求分散设置；c)射流风机纵向间距及距隧道洞口的距离不宜小于 60 m，同组相邻两台射流风机中心间距不宜小于 2 倍风机直径；d)火灾时运转的射流风机从静态转换为事故状态所需时间不应大于 30 s，从运转状态转换为事故状态所需时间不应大于 60 s。5.6.3 隧道大型排烟风机应符合下列规定：a)隧道大型排烟风机宜采用卧式轴流风机；b)隧道排烟风机并联台数不应超过 4 台；c)隧道大型排烟风机可不设备用风机；d)隧道排烟风机从静态转换为事故状态所需时间不应大于 30 s，从运转状态转换为事故状态所需时间不应大于 60 s；e)隧道大型排烟风机应设置在专用机房内，且机房应采取耐火极限不低于 2.0 h 的防火隔墙和乙级防火门等分隔措施与车行隧道分隔；当隔墙上设有风阀时，风阀耐火完整性不应低于隔墙的耐火极限。5.6.4 排烟口（排烟阀）的设置应符合下列规定：a)重点排烟系统宜采用特种非多叶高密闭型排烟口；负担长度大于 3000 m 的重点排烟系统应采用特种非多叶高密闭型排烟口；b)排烟口（排烟阀）宜布置在隧道顶部，当布置于侧壁上部时，小客车专用隧道排烟口（排烟阀）的底面至隧道路面高度不宜小于 2.5 m，通行大客车和重型车隧道排烟口（排烟阀）的底面至隧道路面高度不宜小于 3.5 m；c)排烟口（排烟阀）设计风速不宜大于 10 m/s；d)排烟口（排烟阀）应具有良好的密闭性。多叶型排烟口（排烟阀）在 2000 Pa 压差情况下，单位面积漏风量不应大于 200 m3/（m2 h）；特种非多叶高密闭型排烟口在 2000 Pa 压差情况下，单位面积漏风量不应大于 50 m3/（m2 h）e)排烟口（排烟阀）的耐火完整性不低于 2.0 h。5.6.5 隧道排烟系统风道设计应符合下列规定：a)隧道排烟系统可采用金属风道或混凝土、砖砌风道等；b)金属风道设计排烟风速不宜大于 20 m/s，混凝土、砖砌风道设计排烟风速不宜大于 15 m/s；c)排烟风道耐火极限不应小于 2.0 h；d)排烟风道应具有良好的密闭性，允许的漏风量不应高于表 7 的规定。表7 允许的漏风量 设计工作压力 P（Pa）1500 2000 2500 3000 允许的漏风量（m3/（m2h）1.36 1.64 1.89 2.13 5.6.6 隧道排烟系统可不设置排烟防火阀，下列部位应设置电动风阀：a)排烟机房、排烟风道与主隧道相接处；b)隧道排烟风机出口处。对于穿越防火分隔处设置的电动风阀，风阀耐火完整性不应低于该防火分隔的耐火极限。6 防排烟系统控制 一般规定 6.1.1 隧道机械防排烟控制系统应能与火灾报警系统联动。6.1.2 隧道防排烟控制系统应符合下列规定：a)根据火灾点位置，合理确定相应防排烟系统的控制模式；b)控制系统应结合排烟区段，确定相应的分区控制模式；c)采用纵向排烟的单向交通隧道，火灾点上下游各 30 m 范围内的射流风机宜停止运行；d)采用重点排烟的隧道，火灾时由火灾自动报警系统联动开启排烟区域的排烟口（排烟阀）。6.1.3 隧道火灾时，非事故隧道宜进行交通管制，同时启动相应的通风系统。系统控制要求 6.2.1 防排烟系统应设有自动控制和手动控制装置，并具有现场控制、联动控制和远程控制功能。火灾工况下，现场控制装置发出的控制指令应优先于其它控制指令。6.2.2 隧道火灾时，加压送风方式的控制应符合下列规定：a）设置专用疏散通道的隧道，应开启火灾隧道专用疏散通道的加压送风系统；b）设置避难间的隧道，应开启火灾隧道避难间的加压送风系统；c）对应上下层分别设置加压送风系统的双层隧道，应开启非事故隧道侧全部疏散楼梯间的加压送风系统，火灾隧道侧的加压送风系统保持关闭。6.2.3 机械加压送风系统宜设有测压装置及风压调节措施。6.2.4 加压送风机、隧道大型排烟风机、火灾时运转的射流风机的启动应符合下列规定：a）现场手动启动；b）通过火灾自动报警系统自动启动；c）消防控制室手动启动。6.2.5 消防控制室应显示防排烟系统的送风机、隧道大型排烟风机、火灾时运转的射流风机、阀门等设施启闭状态。DB42/T 2013-2023 湖湖 北北 省省 地地 方方 标标 准准 城市道路隧道防排烟设计规程城市道路隧道防排烟设计规程 Code of practice for design of smoke control and exhaust of urban road 条文说明条文说明 4 防烟系统设计 4.1 一般规定 4.1.1 防烟设施和逃生救援设施的设置都是以保护人员安全、便于人员疏散逃生为原则进行设置，防烟设施的规模与逃生避难设施相互关联。为确保隧道专用疏散通道、避难间及前室内、双层隧道疏散楼梯间的人员安全疏散，根据不同的使用性质和要求，按照现行有关国家工程建设消防技术标准确定了隧道中设置独立防烟设施的场所。对于隧道内的疏散通道、避难间等人员疏散设施，通常难以设置自然通风设施，因此多采用机械加压送风的方式。4.1.2 横通道疏散方式具有效率高、疏散距离短的优点，在道路隧道中应用广泛。横通道与主隧道连接处一般均设有防火门，防火门同时具有防烟和密闭的功能，通过横通道与主隧道设置的防火门已经可以阻止烟气侵入非事故隧道。对于采用纵向排烟方式的隧道，以火源点为界，沿行车方向的前方为火源下游，行车方向后方为火源上游，下游为烟气区，防火门需保持关闭，人员通过火源上游的防火门或洞口等进行疏散，通过在火灾点形成不小于烟气逆流的临界风速即可满足上游防火门处的防烟要求；对于采用重点排烟的隧道，通过排烟口（排烟阀）的抽吸作用也可以保证一定的清晰高度。通过以上措施可有效防止烟气侵入非事故隧道，因此对于横通道而言，不需设置其他的防烟设施。4.2 疏散通道防烟设计 4.2.1 疏散通道根据与车行道的位置关系，可分为旁侧与下部两种形式。明挖隧道、沉管隧道通常将疏散通道设置在车行道侧部，人员通过横通道或防火门可直接进入疏散通道；下部专用疏散通道在双管盾构隧道中采用较多，利用隧道内车行道路面以下的空间设置纵向疏散通道，每隔一定间距设置滑梯或者下行楼梯，与路面之下的疏散通道连通，并沿下部的疏散通道进入工作井或由两端洞口逃生，为保证疏散通道安全，将车行道纵向疏散口与疏散通道之间采用封闭的滑梯间或楼梯间进行分隔，通过在隔间内设置加压送风的方式形成气闸型隔间，提高疏散通道的安全性。图 1 气闸型隔间示意图 4.2.2 为避免烟气进入疏散通道，需在疏散通道或气闸型隔间设置加压送风系统。疏散通道设置集中加压送风系统的方式具有风机数量少、控制简单的优点，工程中采用较多；当在每个气闸型隔间均单独设置加压送风系统时，已能阻挡烟气进入疏散通道，因此疏散通道可不再设加压送风系统。4.2.3 为防止烟气进入疏散通道，需在气闸型隔间、疏散通道与车行道间形成一定的余压值。疏散通道的安全性与车行隧道所采用的排烟方式息息相关，对于采用自然排烟和纵向排烟的隧道，参考 GB 50016 的规定制定压差值；对于采用重点排烟的隧道，由于排烟口（排烟阀）的抽吸作用，会在车行道内形成一定的负压，根据多个隧道的实测结果，排烟口（排烟阀）处的负压通常不低于 20 Pa，因此对采用重点排烟的隧道，疏散通道和气闸型隔间的余压值适当降低。当气闸型隔间采取了单独的加压送风时，可阻止烟气进入疏散通道，因此对疏散通道的余压值不作要求，同样对于疏散通道设置了加压送风系统时，气闸型隔间的余压值也不作要求。4.2.4 疏散通道越长，所需的加压送风量越大，断面风速和系统风量越大，且难以在疏散通道全长形成均匀的压力梯度，结合国内多条隧道实测数据和研究成果，对疏散通道加压送风方式的选择作出了规定。图 2 双端加压送风方式示意图 图 3 分段加压送风方式示意图 4.2.5 疏散通道加压送风量按 GB 51251 制定，其中疏散门开启数量按设计时速下车辆总停车长度范围内的疏散口全部开启计算，且数量不小于 3 个。计算举例如下：例：某双管盾构隧道地下段长度为 L=3500 m，道路等级为城市主干道，仅通行小客车，主线设计时速 Vt=40 km/h，高峰小时交通量为 N=3000 veh/h。盾构段隧道内上层布置三条行车道，采用纵向疏散方式，在下层设置专用疏散通道，疏散通道由气闸型隔间（纵向楼梯间）与车行隧道连接，火灾时人员通过疏散口进入气闸型隔间，再由设在隔间上的防火门进入疏散通道，其中该处防火门面积为Ak=ab=0.8 m2.1 m=1.68 m2。盾构段疏散口间距x 为 80 m，共设有 m=38 处疏散口。采用疏散通道集中加压送风，不考虑风道漏风时，计算疏散通道加压送风量。按 Vt=40 km/h=11.1 m/s 时速计算，停车间距取L=2 m,小客车长度按Lt=4 m，每个疏散口处有 1个防火门连通疏散通道与气闸型隔间，门洞风速按 1 m/s 计算。隧道内车辆数为：=3600=3500 30003600 11.1=262辆 车辆总停车长度为：=(+)/3=262 6/3=524 疏散口开启数量为：1=/=7个 计算疏散门开启所需送风量：1=1=7 1.68 1=11.83 计算关闭疏散门的漏风量：2=0.827 (2+2)0.003 1.25 (1)121 2=1.93 计算加压送风量：=1.2 (1+2)=16.43 4.3 避难间防烟设计 4.3.1 本条参照 GB 50098 的规定制定。4.5 防烟设施 4.5.4 为保证取风质量，新风直接从室外大气引入。当由于条件限制，无法直接从室外取新风时，也可从其他区域取风，如非事故隧道或救援通道（为救援人员设置的专用通道，通道与室外大气相通）等，但需保证取风质量。5 排烟系统设计 5.1 一般规定 5.1.1 由于城市道路隧道车流量大、出入口少，一旦发生火灾，燃烧产生的热量不易散发，热烟气充满行车空间，使隧道内温度升高，影响人员的安全疏散，因此应设置排烟系统，参照 GB 50016 的规定，将需要设置排烟设施的隧道长度定为 500 m。5.1.2 火灾排烟按隧道内同一时间发生一次火灾考虑，是根据我国隧道建设与运营经验，并参照我国建筑、地铁及国外相关标准的要求确定的。对于城市道路与其他交通功能的合建隧道，由于火灾本身就是小概率事件，同一隧道内两种使用功能同时发生火灾的概率更小，因此也可按同一时间发生一次火灾进行设计。为满足隧道交通功能的需要，城市道路中出现了地下立交将多座隧道进行互联互通的工程：如厦门海沧疏港通道、南京青奥轴线地下工程等。其中未连通的部分，可分别按独立隧道进行火灾设计，如图 4 中主线隧道 1 和主线隧道 2；图 4 中匝道 1 和匝道 2 同时连接主线隧道 1、主线隧道 2，可以将匝道 1 和2 看作主线隧道 1、主线隧道 2 的一部分，因此当匝道 1 或匝道 2 火灾时，与其相联的主线隧道 1 和主线隧道 2 均不考虑火灾，同理当主线隧道 1 或主线隧道 2 火灾时，匝道 1 和匝道 2 均不考虑火灾。图 4 地下立交示意图 5.1.4 多匝道的设置使通风排烟气流控制更加复杂，排烟设计时需考虑主隧道和匝道之间气流组织的相互影响。匝道交通量通常不大，日交通量一般低于 10000 pcu/d，根据城市隧道火灾事故率计算可知，当匝道长度不大于 500 m 时，匝道年火灾次数小于 0.02 次，平均约 50 年以上才发生一次火灾，火灾发生的风险和概率相对较小，因此对于长度不大于 500 m 的匝道可将烟气排至主隧道，再通过主隧道的排烟系统排出；当匝道长度大于 500 m 时，匝道发生火灾的风险增加，需尽量避免匝道烟气进入主线，影响主线行车安全，可采用在匝道与主隧道合流点增设排烟设施等方式防止匝道烟气侵入主隧道。5.1.5 排烟系统独立设置更易保证排烟系统的可靠性，但由于隧道通风排烟设施的电力和土建规模大，从节省工程投资和避免设备闲置方面考虑，一般多采用运营通风与火灾排烟合用的方式。对于兼用的系统，需采取可靠措施确保在火灾工况下通风系统快速转换为火灾排烟系统，保证烟气的快速排出和人员的安全疏散，如避免火灾工况下气流方向的变换、风机运转方向的来回切换、联动关闭和开启的阀门数量过多等。5.1.6 本条参考 GB 50016 制定。自然排烟，是利用在隧道沿途顶部开设的竖井（例如隧道敷设在路中绿化带下的情形）以及烟气自身浮力和外部风压作用进行排烟的方式。火灾时，迫使隧道内的烟气沿隧道纵向流动的排烟方式为纵向排烟，是适用于单向交通隧道的一种最常用烟气控制方式。该方式可通过隧道内的射流风机或其他射流装置、风井送排风等设施实现。纵向排烟时，以火源点为界，下游为烟气区，上游为无烟区，司乘人员迎着新风往上游方向疏散。纵向排烟方式适用于单向行驶的隧道。重点排烟是在隧道纵向设置专用排烟风道，并设置一定数量的排烟口（排烟阀），火灾时只开启火源附近或火源所在设计排烟区域的排烟口（排烟阀），直接从火源附近将烟气快速有效地排出。该排烟方式适用于双向交通隧道或交通量较大、经常发生交通阻塞的隧道。近年来，长度大于 3000 m 的长大城市隧道越来越多，若整个隧道长度不进行分段排烟，会造成火灾及高温烟气在隧道中的影响范围加大，不利于消防救援及灾后的修复。因此对于长度大于 3000m 的城市隧道需采用纵向分段排烟或重点排烟的方式控制烟气的影响范围，也可采用纵向排烟与重点排烟相结合的组合排烟方式，如隧道中部或对安全性要求较高的重点防护区段以及易发生交通阻塞的个别区段采用重点排烟，其余区段采用纵向排烟的方式。与机械排烟方式相比，自然排烟方式受室外气象、环境和地形条件影响较大，对特长隧道的影响更为显著，从排烟系统可靠性方面考虑，自然排烟适用长度不大于 3000 m。对于单洞双向交通隧道，火源上下游人员均需要疏散，由于纵向排烟无法同时保证火源上下游人员的安全，因此需采用重点排烟方式。5.1.7 隧道内火灾主要为车辆火灾，其火灾热释放率取决于车辆类型，世界各国对车辆火灾热释放率的相关规定见表 1。表1 车辆火灾热释放率一览表 资料来源 中国消防手册第三卷（2006 版）城市地下道路工程设计规范（2015 版）世界道路协会（PIARC2019）美国公路隧道、桥梁和其他封闭式高速公路标准NFPA 502（2020 版）热释放速率（MW）车辆类别 小轿车-35-8 1 辆小轿车 2.5-2.5-1 辆大轿车 5-5-23 辆轿车 8-8 15（多辆轿车）面包车、厢式货车 15 1015 15-巴士 20-20 30 重型货车（一般可燃物）2030 30100 2030 150 火灾热释放率取值决定了隧道排烟系统的规模和设备配置。纵向排烟方式中，火灾热释放率、纵坡、隧道断面等决定了临界风速大小，而临界风速决定了所需的排烟风机或射流风机的台数和风量配置；重点排烟方式中，火灾热释放率、断面等决定了火灾排烟量和风道大小、风机配置等。因此，隧道火灾设计中，应结合工程具体情况、通车种类、隧道长度和交通量等因素合理选用火灾热释放率。城市道路隧道以通行客车为主，大货车等重型车的数量相对较少，因此重型车发生火灾的概率也相对较低，若不区分隧道长度和交通量，通行重型车的隧道都按 50 MW 的火灾热释放率进行取值，对于交通量较小或较短的隧道势必会造成排烟系统的规模和设备配置较大，造成不必要的浪费。结合隧道等级、火灾危险性和灾后修复难易程度，对于水下隧道和非水下隧道分别按 50 年、20 年发生一次火灾的概率进行考虑，表 2 结合通车种类、隧道长度与重型车日交通量的乘积给出了火灾热释放率的取值建议。由于危险化学品车辆火灾热释放率高达 100 MW 以上，且城市隧道一般均不允许危险化学品车通行，因此本规程仅给出了通行非危险化学品车的机动车隧道火灾热释放率取值。5.2 自然排烟设计 5.2.1、5.2.2 本条文参照 DGJ32/TJ 102 制定。5.2.3 自然排烟竖井与隧道连接的开口设置在隧道顶部时，可充分利用高温烟气热浮力，对排烟有利，当有条件时，开口优先设置在顶部；当开口设置在隧道侧部时，为避免开口设置高度过低，导致烟层高度下降或吸入较多的新鲜空气，影响系统排烟效率，结合通车类型，对开口底部至隧道路面的高度作出了规定。5.2.4 当隧道发生火灾时，火灾烟气通过烟囱效应从自然排烟竖井排出隧道，如果相邻隧道的自然排烟竖井贴邻设置，火灾烟气很可能因为外界风等因素的干扰通过相邻自然排烟竖井进入非事故隧道，从而影响非事故隧道侧人员和车辆的通行。所以从火灾时排烟角度考虑，相邻隧道的自然排烟竖井需交错设置；有时为了节省地面风亭占地或简化结构设计等方面考虑，也可将相邻隧道自然排烟竖井设于同一横断面上，但应满足出地面风口水平距离不小于 10 m 的规定。5.3 纵向排烟设计 5.3.2 纵向排烟时排烟风速会造成烟气紊乱，影响火灾下游烟气分层，风速越大，紊乱现象越明显；另外，烟气分层也会因隧道的坡度和车辆的行驶而被扰乱。采用临界风速控制烟气的流动，既能防止烟气回流危害火灾上游的车辆和滞留人员，又能延长烟气在隧道顶壁的贴附时间，避免烟气在下游扩散，从而增加人员的逃生时间。临界风速取决于火灾热释放速率、隧道断面积和隧道净空高度。本条参考了世界道路协会（PIARC）中临界风速的计算公式。5.3.3 对于风井排烟，需要在火灾点形成不小于临界风速的排烟量，同时应避免因风井排烟量的不足，导致火灾烟气越过风井蔓延至风井下游区段，因此风井排烟量应考虑风井排出下游风量的影响，结合工程实际情况，本条给出了排出下游的风量对应的断面风速不小于 1 m/s。5.3.4 为减少用地，城市隧道进出口通常会相邻布置，为避免火灾烟气在隧道进出口间发生回流，需采取相应的防回流措施。对于采用进出口错位布置方式时，可按图 5 的措施进行处理。图 5 进出口错位布置示意图 5.4 重点排烟设计 5.4.1 采用重点排烟的隧道火灾排烟量与烟气生成率、隧道断面积、风道和排烟口（排烟阀）的漏风量等因素有关。排烟设计中应综合考虑以上因素的影响。5.4.2 烟气生成率参考 GB 51251 中轴对称型羽流公式制定，排烟量由烟气生成率、卷吸的新鲜空气、系统漏风量等组成。5.4.4 参考国内多条城市隧道设计案例，给出了不同火灾热释放率对应的排烟量参考值，避免因排烟量设计不足导致排烟系统无法满足要求。5.4.5 排烟区段划分与排烟口设置间距是重点排烟系统关键设计参数，对于易发生交通阻塞的城市隧道，排烟口（排烟阀）需加密布置，排烟口间距取为 60 m；对于隧道出口畅通、不易发生交通阻塞的特长隧道，排烟口（排烟阀）布置间距可适当加大。5.5 隧道专用电缆廊道灾后通风设计 5.5.1 对于城市道路隧道，通常在车行道下部或侧部设置隧道专用的电缆廊道。受电缆廊道狭长型结构形式的限制，电缆廊道普遍采用推拉式纵向通风方式，为防止电缆廊道火灾时高温烟气在电缆廊道全长蔓延，因此，通风系统在火灾工况下应能自动关闭。5.5.2、5.5.3 电缆廊道灭火完成后会残留部分有害烟气，为及时将该部分气体排出，电缆廊道需设置灾后通风系统。由于廊道中部通常难以设置直通室外风井，因此多采用一端送风、另一端排风的纵向通风方式。灾后通风换气量越大，所需换气时间越少，人员进入廊道所需时间越短，对灾后修复越有利，同时也会带来通风系统规模成倍增加，对于长大隧道需采用增加隧道断面等工程措施解决廊道灾后通风问题，导致工程实施难度加大。考虑到廊道火灾时，隧道需采取交通管制等措施进行灾后修复，根据多条隧道运营单位的调研结果，灾后修复时间都在数小时以上，单纯靠增加廊道换气量的方式对缩短灾后修复时间有限。因此，结合隧道工程的实际情况，将灾后通风换气量取为 1 次/h。为节省工程投资和土建规模，灾后通风系统可与平时运营通风系统合设。5.6 排烟设施 5.6.1 流经射流风机、排烟风机及风阀、消声器等辅助设施的烟气温度与火源距离和火灾热释放率有关，火源小、距离远，隧道结构和通风冷却作用大，烟气温度较低。本条规定火灾时使用的排烟设施要能耐受 280 的高温条件。当火灾热释放率大、距离火源较近时，排烟设施的耐温设计需根据工程实际情况确定。排烟设施有效工作时间需大于人员疏散和应急救援时间，且不小于 1 h。5.6.2 射流风机为隧道排烟中常用