金凤隧道工程隧道通风、消防给水及灭火设施施工图设计说明书

金凤隧道工程隧道通风、消防给水及灭火设施施工图设计说明书SD-04-1第11页共11页金凤隧道工程隧道通风、消防给水及灭火设施施工图设计说明书金凤隧道工程总体呈东西走向，连接璧山区和主城区，路线西起璧山区的黛山大道，沿成渝高铁南侧向东布线，穿越缙云山后东接九龙坡高新区高新大道。道路全线设计全长约9.2km，城市主干路，双向六车道，全线设计行车速度为60km/h。全线共设置立交4座、隧道1座（金凤隧道长3.0Km）。图1.1-1项目总体布置图金凤隧道主要规模详见下表。表1-SEQ表1-\*ARABIC1金凤隧道规模表项目起讫桩号地质概况建筑限界设计纵坡隧道长度(m)隧道型式洞口型式通风方式限高(m)限宽(m)左线隧道ZK3+650～ZK6+650斜轴部以砂岩为主，夹泥岩、页岩以及煤线，两翼以泥岩为主夹砂岩5.013.50.85%/1700-0.5%/13003000进口小净距+洞身分离式削竹式射流通风右线隧道YK3+650～YK6+6505.013.50.85%/1700-0.5%/13003000削竹式射流通风隧址区属亚热带温暖湿润区，气温高、湿度大、雨量充沛。廊道区多年平均气温17.8℃，七月最高，一月最低，极端最高气温41.1℃，极端最低气温-3.3℃。年平均降水量1000～1200mm，最大日降雨量为255.7mm，降雨集中在5～9月，占全年降水量的65%以上。相对温度多年平均值为81%。隧址区冬季有雾、霜，一般雾日为18～31天，霜日5～7天，主要出现在1～2月份。本隧道册设计范围：金凤隧道通风、消防给水及灭火设施工程施工图设计。隧道监控工程施工图设计，隧道照明、供配电施工图设计工图设计详见其他分册。隧道机电工程的设计不含隧道变电所、水泵房以及管理用房等房建及隧道交通安全设计。本工程设计界面划分如下：（1）隧道供配电工程与监控工程隧道供配电工程与监控工程的界面划分在隧道变电所内UPS电源出线侧低压配电装置处，低压配电装置以上由供配电工程专业设计；低压配电装置以下由监控工程专业设计。电力监控由供配电专业设计，由监控工程专业进行系统集成。（2）隧道消防工程与供配电、监控工程隧道消防工程与监控工程的界面划分在泵房水泵启动柜（箱）端子排处，水泵启动柜（箱）、启动柜至水泵配电电缆、及供电电缆敷设及水泵的联动控制由供配电工程专业设计；水泵状态、水池水位等信息采集及采集反馈信号线缆由监控工程专业设计。（3）隧道通风工程与监控工程隧道通风工程与监控工程的界面划分在风机配电柜端子排处，风机配电柜及配电柜到风机的配电电缆由供配电专业设计，现场区域控制器到风机配电柜的控制线缆由监控系统专业设计。（4）隧道照明工程与监控工程隧道照明工程与监控工程的界面划分在照明配电柜端子排处，照明配电柜及配电柜到灯具的配电电缆由供配电专业设计，现场区域控制机到照明配电柜的控制线缆由监控系统专业设计。（5）隧道机电工程与房建工程隧道变电所、隧道监控室和水泵房的功能要求、房间大小以及变电所和水泵房内管沟、电气设备安装基础构件和接地装置设计由机电专业完成，隧道变电所、隧道监控室、水泵房的建筑、结构以及避雷设施、照明设计、弱电设计、暖通设计由房建专业完成。消防系统高、低位水池结构设计由房建专业负责完成。（6）隧道机电工程与隧道土建的设计界面隧道机电工程预留预埋设计内容由隧道机电工程设计，洞室结构及风机预埋件由土建专业完成，该部分设计内容及工程数量统计在隧道土建设计文件里，由土建施工单位完成。《公路工程技术标准》（JTGB01－2014）《公路隧道设计规范》（第二册交通工程与附属设施）（JTGD70/2—2014）《公路隧道照明设计细则》（JTJ/TD70/2-01—2014）《公路隧道通风设计细则》（JTJ/TD70/2-02—2014）《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140－2005）《室外给水设计规范》（GB50013-2006）《室外排水设计规范》（GB50014-2016）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2009）《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）《城市工程管线综合规划规范》（GB50289-2016）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）《城市道路设计规范》（CJJ37-2012）《城市地下道路工程设计规范》（CJJ221-2015《城市快速路设计规程》（CJJ129-2009）道路等级：城市主干路；计算行车速度：60km/h；车道数：双向六车道；通风标准（1）隧道内CO允许浓度δ：①正常运营时，隧道洞内CO的设计浓度δ≤100cm3/m3。②交通阻滞时，隧道内各车道均以怠速行驶，平均车速vt≤20km/h，阻滞段长度不大于1000m，阻滞时间不超过20分钟，洞内CO的设计浓度δ≤150cm3/m3。（2）隧道烟尘允许浓度K：见表3.2-1表3-1隧道烟尘允许浓度K运营工况交通阻滞正常运营交通管制养护维修计算车速（km/h）1020~30405060隧道烟尘允许浓度K（m-1）0.01200.01200.00750.00700.0650.01200.0030注：本项目隧道照明采用LED灯。（3）稀释空气中异味：根据本工程交通量和隧道规模的特点，隧道空间不间断换气频率：①按每小时3次取值；②同时保证隧道内换气风速vr≥2.5m/s。（4）火灾工况本工程隧道火灾最大热释放率取30MW，火灾时临界风速取3.0m/s。消防标准隧道采用“消火栓系统+水成膜泡沫灭火装置+干粉灭火器”系统。②按同一时间内发生1次火灾设计，1次灭火持续时间按3h设计。③隧道洞内消火栓用水量：按20L/s设计；每个消火栓流量5L/s，最不利点水枪充实水柱长度应不小于10m；水成膜泡沫消火栓栓口压力不小于0.35MPa。④隧道洞外消火栓用水量：室外消火栓用水量为30L/s。3.3.1初步设计专家审查意见1）给排水专业（1）初步设计阶段建议修改完善的意见①隧道消防给水采用常高压消防给水系统，本设计将高位消防水池补水泵及其泵房分别描述为消防泵及消防泵房有误。回复:根据专家意见将消防水泵及消防泵房名称，改为高位水池补水泵和高位水池补水泵房。②高位消防水池未采取消防贮水不作他用的技术措施，说明关于其贮存隧道冲洗用水量的描述有误。回复：删掉高位水池储存隧道冲洗用水的相关描述，高位水池仅作消防灭火用。③隧道内消火栓系统在3号人行横通道内的DN200横向连通管设置一根即可。回复：按审查意见执行，在3号人行横通道仅设1根横向联络管道。④高位消防水池高程决定本工程消防给水系统工作压力（约0.7MPa），消防给水系统采用热浸锌无缝钢管标准偏高。回复：根据审查意见，本工程隧道消防供水管道采用热镀锌钢管。⑤表达高位消防水池位置及其进出、水管走向的给排水总平面图需深化完善。回复：根据审查意见深化完善消防水池位置及洞外管路总平图；高位水池进出水管连接方式及阀门详见消防水池工艺布置图。（2）施工图设计阶段须修改完善的意见①下阶段需落实市政供水压力，确保市政消火栓及室外消火栓水压符合相关要求。回复：根据审查意见进一步落实市政水源情况。根据现阶段水源调查结果：金凤隧道进口端（璧山端）附近市政水源为重庆市渝山水资源开发有限公司向阳水厂和千层岩水厂供水，在金凤隧道进口端大垭口附近有管径为DN600的环网，水压为0.25~0.3Mpa；金凤隧道出口端（金凤互通端）附近市政水源为重庆市自来水公司沙坪坝营业管网所含谷镇自来水供应站，在隧道出口附近有1根DN200市政供水管道。②高位消防水池补水系统中，所谓的低位消防水池容积过大、补水泵设计流量偏高；若市政供水条件允许，宜采用叠压供水设备；泵房内潜污泵应设置备用泵。回复：按审查意见减小低位水池容积，调整为100m3；减小高位水池补水泵设计流量，调整为5L/s。③高位消防水池应设置就地水位显示装置；其出水喇叭口在最低有效水位下的淹没深度若不满足有关规定时，应设置旋流防止器。回复：a.本设计高位消防水池采用半地下式，不宜采用常用的玻璃柱就地水位显示装置，本设计已设置水位标尺（精度1cm），设于检修孔附近的水池内壁，用于就地观察高位消防水池水深；同时高位消防水池设远传超声波液位计，用以上传水位信号至水泵房（泵房内设水位数显屏）和隧道监控中心（已由配电专业设计）。b.本设计选用消防水池净空尺寸为16.9m（长）×6.9m（宽）×3.5m（高）×2个。以水池池底为基准，最高正常水位3m，最低有效水位0.5m，消防水池有效储水容积583m3。水池底部设1m深吸水坑，吸水喇叭口位于吸水坑内，高度-0.6m（水池池底为基准），即吸水喇叭口位于最低有效水位以下1.1m，满足淹没深度大于0.6m的要求。2）暖通专业（1）初步设计阶段须修改完善的意见：①隧道内临界风速约取3.0m/s，火灾时约取3.0m/s，建议对临界风速进行计算，或参照类似工程取值，并满足（GB50016-2014，12.3.4）条规定。回复：本设计火灾热释放率按30MW取值。根据不同的临界风速计算公式本项目按30MW取值时，计算出临界风速为2.52~2.78m/s；《公路隧道通风设计细则》（JTG/TD70/2-02-2014）中采用纵向排烟的公路隧道火灾热释放率取值30MW时，火灾临界风速取值3.0~4.0m/s；《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）中“国际道路协会（PIARC）的相关报告以及美国纪念隧道试验（1993年~1995年）均表明，对于火灾功率低于100MW的火灾、隧道坡度不高于4%时，3m/s的气流速度可以控制烟气回流”，因此本项目设计临界风速取值3m/s，排烟风速不小于3m/s。②射流风机应至少备用1组（GB50016-201412.3.6条）；回复：本隧道发生火灾时单洞所需射流风机为16台，共8组；设计中为20台，10组，已考虑2组备用风机。③通风排烟合用射流风机应具备火灾快速转换功能（GB50016-201412.3.3条），本设计如何满足。回复：本设计射流风机为防灾风机兼作正常运营通风射流风机，且正常运营与发生火灾风向一致。当发生火灾时，可通过供配电系统快速起停风机、由风速风向仪确定洞内风速，满足火灾时风速风向要求，达到火灾时快速转换功能。（2）初步设计阶段建议修改完善的意见：①正常运行（车速20-60km/h），行车形成的活塞风能满足要求，建议对活塞风进行计算或参照类似工程取值是否满足要求（稀释CO设计风量394.8m3/h，风速4.5m/s）。回复：正常运营稀释CO需风量为126~212.9m3/h，行车形成的活塞风能满足要求；隧道阻滞时稀释CO需风量为394.8m3/h，此时活塞风不能满足要求，因此本设计考虑阻滞时20台射流风机进行机械通风。②隧道通风计算，补充隧道外烟尘、气味的取值。回复：洞外CO浓度标准按照《环境空气质量标准》（GB3095-2012）中二级标准取值，设计满足要求。（3）施工图设计阶段须修改完善的意见：①火灾热释放率取值30WM依据GB50016-2014,12.3.4节条文说明，有国际道路协会的推荐值，小车5WM，公交/火车20MW，油罐车100WM。回复：各国对危险品车、重型车（大车）都没有给出具体的火灾热释放功率具体值。其中GB50016-2014中对于重点排烟（横向排烟方式的一种特殊情况）下给出火灾规模参照PIARC推荐值，小客车5MW，公交/货车20MW，油罐车100MW；而本设计采用纵向通风方式。其中《公路隧道通风设计细则》（JTG/TD70/2-02-2014）中单向交通1000m~5000m的高速公路、一级公路火灾热释放率取值20MW。因此本设计火灾热释放率按30MW取值。②射流风机和控制气流的风阀、转接管均应满足在250℃连续运行1h以上（GB50016-2014，12.3.4条）要求。回复：在射流风机性能参数表中已列出“在250℃连续运行1h以上”。③CO浓度用mmg/m3和cm3/m3，建议取值一致，mmg/m3有误。回复：洞外CO浓度按照《环境空气质量标准》（GB3095-2012）中二级标准取值，单位为mg/m3；洞内CO标准按照《公路隧道通风设计细则》（JTG/TD70/2-02-2014）取值，单位为cm3/m3。3.3.2初步设计批复意见执行情况1）穿越采空区动态设计应增加对采空区可能聚集瓦斯气体的超前探测和处置措施执行情况：根据批复意见，本隧道为低瓦斯区域，采用便携式瓦斯探测器检测隧道内瓦斯渗漏情况，同时考虑了运营阶段瓦斯渗漏后通风系统的设计。2）进一步完善给排水、暖通、电器和消防设计内容，满足现行工程建设技术标准和使用要求。执行情况：根据批复意见执行。本工程隧道为城市主干道公路隧道。隧道大纵坡方向上的通风排烟、城市区域污染空气排放、交通阻滞下的通风、隧道防灾排烟等本工程隧道通风设计的重点。表4-1金凤隧道主要技术参数表项目单位右洞左洞隧道长度m30003000行车方向纵坡/长度（m）0.85%/1700+-0.5%/13000.5%/1300+-0.85%/1700进出口桩号YK3+650~YK6+650ZK3+650~ZK6+650隧道进口设计标高m301.3301.3隧道出口设计标高m309.3309.3内空断面积m287.7487.74隧道内空断面当量直径m9.329.32路线设计车速km/h6060隧道形式分离式隧道进口洞门型式削竹式削竹式隧道出口洞门型式削竹式削竹式（1）正常交通工况下，通风系统能稀释隧道内汽车行驶时排出的废气（如CO、烟尘），为司乘和隧道养维人员提供合适的洞内空气环境，为安全行车提供良好的能见度。（2）火灾事故情况下，通风系统具有排烟能力，能控制烟雾和热量的扩散，为滞留在洞内的司乘人员、救援人员提供一定量的新风，为疏散和救援创造有利条件。（3）在确保隧道安全可靠运营的前提下，隧道通风方案便于运营管理和控制，同时适当减少工程投资和复杂性。（4）贯彻国家能源政策，系统设计充分考虑运营能耗，设备选型注重性能优良、技术先进、效率高、噪声低等方面的要求，合理考虑设备的分期实施。（5）隧道口废气排放和通风系统的运行噪声均应满足工程环境质量要求。根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）和《城市地下道路工程设计规范》（CJJ221-2015）的规定，隧道消防分类应结合隧道封闭段长度和交通情况综合确定。通行机动车的一、二、三类隧道应设置排烟措施。本工程隧道通行危险化学品等机动车。表4-2金凤隧道消防分类划分隧道名称隧道长度（m）消防分类是否设置机械排烟左线3000一类是右线3000一类是1）CO设计浓度Ⅰ正常运营时，隧道洞内CO的设计浓度δ≤100cm3/m3；Ⅱ交通阻滞时，隧道内各车道均以怠速行驶，平均车速vt≤10km/h，阻滞段长度不大于1000m，阻滞时间不超过20min，洞内CO的设计浓度δ≤150cm3/m3。2）换气要求根据本工程交通量和隧道规模的特点，稀释隧道内空气中异味的不间断换气频率：（1）按每小时不低于3次取值；（2）同时保证隧道内换气风速vr≥2.5m/s。3）烟尘设计浓度本隧道汽车尾气基准排放量按照《公路隧道通风设计细则》（JTG/TD70/2-02-2014）执行。CO基准排放量取值为0.007m3/辆·km，烟雾的基准排放量取值为2.0m3/辆·km，年递减率按2%计。根据不同年份的尾气排放量及相应的预测交通量进行隧道需风量的计算。表4-3汽车污染物基准排放量年份基准排放量CO（m3/辆·km）烟雾（m3/辆·km）基准排放量0.007002.0020000.007002.0020150.005171.4820200.004671.3420250.004221.2120300.003821.094）隧道火灾排烟本工程隧道以客运交通为主，兼有少量货运交通，隧道内可通行危险化学品等机动车通行。隧道防排烟设计按同时仅一处火灾进行设计，火灾最大热释放率暂按30MW考虑，火灾临界风速取3.0m/s。5）噪声标准通风设备传至隧道内噪声标准参考《公路隧道通风设计细则》对通风设备噪声要求及《工业卫生设计标准》相关标准为≤90dB（A）。通风设备传至隧道外噪声标准按4类地区考虑为昼间≤70dB（A），夜间≤55dB（A）。6）环境空气质量标准本隧道执行《环境空气质量标准》（GB3095-2012）中二级标准为：表4-4隧道外环境空气质量标准项目CO日平均浓度限值（mmg/m3）4.0小时平均浓度限值（mmg/m3）10.07）设计交通量交通量根据工可报告提供，利用主城区综合交通规划模型开展背景交通需求预测，得到早高峰小时背景交通流量。具体结果如下表所示：表4-5特征年道路主要断面高峰双向交通量预测结果(pcu/h)路段范围2020年2025年2030年2035年2040年黛山立交—青杠立交17692753336744455382金凤隧道21833475415653116643金凤立交—招标终点25083862477564467632表4-6各车型交通组成（混合车百分比）小客车大客车小货车中货车大货车挂车82.6%5.15%6.3%3.1%2.27%0.58%经过计算。隧道所在路段单洞2030年交通量为2092veh/h，2040年交通量为3344veh/h。8）隧道通风工况设计考虑了：①隧道内正常交通；②隧道内交通阻滞；③火灾工况下的通风，火灾最大热释放率按30MW计算等三种通风工况。1）隧道通风重点本工程隧道为城市主干道隧道。结合工程规模、现场环境条件，经初步计算，隧道营运通风主要解决隧道在阻滞工况时同时发生火灾情况下，如何进行通风排烟问题，以确保洞内司乘人员的安全逃生疏散以及救援等。2）通风工况分析本工程为城市主干路隧道，配备有完善的监控设施。在进行通风系统设计时，应充分发挥和利用隧道庞大、完善的监控系统的作用，有效控制洞内的阻滞段长度，使隧道通风系统既能保证交通阻滞等最不利工况下的营运安全，又能控制通风系统的设置规模、节约营运费用。因此，本工程隧道通风系统的控制工况可按正常营运稀释烟雾、稀释CO、换新风以及火灾时的通风排烟工况综合考虑，并对交通阻滞工况的通风能力进行检算。通过交通管制等措施防止洞内交通阻滞，有效减小通风系统的容量配置。城市主干路隧道隧道的通风方式（方案）主要取决于隧道长度、纵坡、交通量和交通方式等因素。此外，还需考虑洞口环境保护、隧道施工方法、火灾安全要求等因素。1）全横向通风该通风方式具有通风效果好，理论上防灾排烟便捷，系统安全、性能稳定，且不受通风长度限制等优点，更适用于双向交通隧道；但具有不能充分利用交通活塞风、需要在隧道内设置专用送风道和排风道、通风系统复杂、运营费用高等缺点。本工程隧道要采用矿山法施工，隧道建设空间十分紧张，且为单向交通，不太适合采用全横向通风方式；同时，根据国内目前隧道通风的主流技术和经验来看，以及国内类似工程经验，本隧道不宜采用全横向通风方式。2）半横向通风利用隧道作为进风或排风道，另建设专用排风道或送风道，隧道断面介于全横向通风和纵向通风之间，可以利用部分活塞风作用。半横向式通风，可使隧道内的污染浓度大体上接近一致。其优点和缺点介于全横向和纵向两种通风方式之间，适用长度和通风区段的划分极受限制。根据工程经验，本工程不宜采用该通风方式。3）纵向通风纵向通风是使隧道气流在行车道内纵向流动的一种通风方式，特别适用于单向行车的隧道。近年来，随着国内公路交通建设的飞速发展，该通风方式广泛应用于各类隧道。纵向通风可以充分利用车辆活塞风作用，具有投资省，能耗低、运行调节灵活等明显的优点。隧道发生火灾时，通风气流使烟气和热流扩散的方向与行车方向一致，并控制隧道烟气速度小于行车速度，保证位于火灾点前方的车辆迅速向前疏散，位于火灾点后放的车辆位于新风区，不受烟气和热流的笼罩，可从隧道人口方向安全撤离。根据本项目特点和类似工程经验，隧道正常运营设置机械通风为司乘和隧道养维人员提供合适的洞内空气环境，火灾时排出隧道内烟气。隧道推荐采用纵向式机械通风。本次设计，根据隧道路线平纵面设计参数，按隧道预测交通量，在正常交通和交通阻滞（10km/h）下稀释隧道内CO和烟雾，及稀释洞内异味、火灾工况等进行隧道需风量计算。各工况下隧道全长最大计算风量和设计风速见下表。表4-7隧道全长计算需风量与最大计算风速项目单位金凤隧道左洞右洞设计风量设计风速设计风量设计风速m3/sm/sm3/sm/s去除CO风量394.84.5396.24.5去除VI风量295.43.4300.53.4去除异味风量219.352.5219.352.5防灾风量263.223.0263.223.0结合隧道计算需风量、隧道纵坡、洞内通风质量、隧道洞口环境条件及经济、技术、环保要求等各种情况综合考虑，拟定本工程隧道通风方案采用“全射流纵向通风”，其理由是：（1）本工程隧道长度均未超过3000m，参照《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）第12.3.2条第2款“长度大于3000m的隧道，宜采用纵向分段排烟或重点排烟方式”；（2）纵向通风可以充分利用车辆活塞风作用，具有投资省，能耗低、运行调节灵活等明显的优点。隧道发生火灾时，通风气流使烟气和热流扩散的方向与行车方向一致，并控制隧道烟气速度小于行车速度，保证位于火灾点下游的车辆迅速向前疏散，位于火灾点上游的车辆位于新风区，不受烟气和热流的笼罩，可从隧道人口方向安全撤离。本工程隧道通风系统方案为“全射流纵向通风”。该方案是利用悬挂于隧道顶部的射流风机进行通风，每一断面悬挂2台并联为1组。新鲜空气从隧道进洞口端（进入，通过射流风机+交通通风力的共同升压作用，使气流沿隧道纵向流动，污染空气从隧道的出洞口端直接排出。根据本隧道建筑限界空间尺寸，隧道主线Φ1120mm型射流风机的安装。本设计选用的风机具有推力效率高、制造技术成熟等特点。单台射流风机在隧道内的实际性能应满足所列各项指标。表4-8单台Φ1120mm型射流风机的实际性能指标项目技术指标项目技术指标叶轮直径1120mm电机绝缘等级H级叶轮流量≥32.4m3/s高温性能风机能在250℃高温下连续工作1h出口风速≥32.8m/s主要部件寿命≥20年轴向推力≥1148N风机重量≤827kg（不含电机）防护等级不低于IP55级噪声风口下45°、10m处（野外）≤70dB（A）电机功率30kW(AC380V±10%，50Hz)风机安装各附件及各连接的承重力至少能承担风机及各附件自重15倍或以上的受力表4-9隧道主洞射流风机数量表项目左洞右洞数量(台）单机功率（kW/台）功率合计（kW）数量(台）单机功率（kW/台）功率合计（kW）金凤隧道20306002030600注：风机数量已包含备用风机，隧道左右洞各备用2组；当火灾发生在风机组正下方时，该风机组不宜开启，需开启备用风机组。1）通风方案特点本工程隧道通风方案具有以下特点：（1）通风系统能满足隧道各种运营工况需要；（2）在日常运营期间，通风系统能很好地利用交通流活塞风作为通风动力，极大地节省了能源和长期运营费用；（3）运营污染风经自然扩散至隧道洞口附近居民区的空气质量满足《环境空气质量标准》相关要求。（4）火灾时，通风系统能有效控制烟气流动，火灾前方车辆可迅速撤离隧道，同时避免隧道后方车辆受烟气侵害。2）通风控制方式（1）正常工况汽车在隧道内以（20～60）km/h的速度同向行驶，行车形成的活塞风能满足需要的通风量。当车速为10km/h时，需要根据CO/VI检测仪开启部分射流风机。（2）阻滞工况阻滞工况下，由于车速降级，隧道内行车动力下降，需要开启通风系统。（3）火灾工况本次设计火灾放热量为30MW考虑，阻止烟雾回流的速度不小于3.0m/s。当隧道内发生火灾时，根据火灾发生段落不同，由隧道中央控制室按照预定程序发出有关指令，运行相关风机，控制烟气的流动，使洞内沿行车方向形成不小于3.0m/s的纵向风速，烟气速度小于行车速度，保证位于火灾点下游的车辆迅速向前疏撤，火灾点上游的车辆位于新风区，不受烟气和热流的笼罩，人员可从隧道入口方向安全撤离。表4-10金凤隧道通风系统风机运行数量单位：台隧道通风控制参数近期远期项目工况指标左洞右洞左洞右洞一氧化碳浓度δ（cm3/m3）正常运营无污染[δ]<1000000正常运营有污染[δ]≥100661010交通阻滞[δ]≥150，t≤20min12121414交通管制[δ]≥150，t>20min14141616烟雾浓度K（m-1）养护维修K≥0.003512121414正常K<0.00500000污染K≥0.0050881212交通阻滞K≥0.0090，t≤20min12121414交通管制K≥0.012014141616火灾洞外气象形成的洞内自然风速（m/s）vn≥2.0141416162.0>vn≥-1.012121414vn<-1.010101212注：表中自然风速vn以与行车方向逆向为正。1）风机预埋件和连接件要求能够承载风机和其相关安装附件自重共15倍的受力，在该预埋件施工完毕后、吊装风机安装之前，应做承载试验。2）风机应安装安全吊链，并保持适当的松弛度；当安全吊链受力时，应能够承担射流风机及其安装支架的静荷载。3）风机的安装连接件其表面应做防腐处理。4）风机的安装连接件与风机支承结构预埋件之间可采用焊接，也可采用螺栓连接，风机连接件与风机之间或与风机支承结构预埋件之间应考虑减振措施。5）风机轴线应与隧道轴线平行，误差不宜大于5mm。本隧道为一类市政隧道，双洞双向六车道，可通行危险化学品等机动车。设计内容主要包括：室外消火栓系统、室内消火栓系统、水成膜泡沫灭火装置、灭火器配置，补水泵房排水系统。（1）针对国内外公路隧道火灾的原因、特点以及危害性研究分析，结合本项目隧道本身的特点，本次隧道消防设计采用“以防为主，防消结合”原则。（2）每条隧道消防系统管网均为环状管网，同一时间内发生火灾数按1处考虑。（3）各种设备选型应遵循技术先进，节能环保、性能优良，可靠性高，规格尽可能统一，便于维修保养的要求。（1）消防水源据现场水源调查结果：金凤隧道进口端（璧山端）附近市政水源为重庆市渝山水资源开发有限公司向阳水厂和千层岩水厂供水，在金凤隧道进口端大垭口附近有管径为DN600的环网，市政供水压力330m；金凤隧道出口端（金凤互通端）附近市政水源为重庆市自来水公司沙坪坝营业管网所含谷镇自来水供应站，在隧道出口附近有1根DN200市政供水管道，市政供水压力340m。因此，本隧道采用市政水源作为消防水源。（2）消防用水量隧道消防水量根据同一时间内的火灾次数和一次灭火用水量确定，根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）、《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014），本隧道按可通行危险化学品等机动车考虑，金凤隧道参数按一类市政隧道取值，按同一时间内发生一次火灾计，室内、外消防用水量见下表6-1。表5-1隧道等级、消防用水量计算表隧道名称隧道类别用水项目用水量标准（L/s）火灾延续时间（h）最大小时用水量（m³/h）一次火灾用水量（m³）金凤隧道一类隧道室外消火栓303108324隧道室内消火栓20372216水成膜泡沫灭火装置10.53.61.8合计50183.6541.8（3）消防水池、补水泵房、补水泵组低位消防水池、补水泵房均设置于隧道出口端，高位消防水池设置在该端山顶合适位置。高位消防水池内储存室外、室内消火栓用水量，有效容积552m3，不小于541.8m3，其中室外消火栓用水量324m3，室内消火栓用水量216m3，水成膜泡沫灭火装置用水量1.8m3，分为两格。该区域市政供水管网供水可靠性较市区低，为提高隧道消防水源安全性，低位消防水池有效容积取为202m³，并设置有取水口，取水高度不大于6m，作为规范要求以外的备用水源。此外，根据国标规范《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）第3.6.5条，一类城市交通隧道火灾延续时间应一定程度上考虑有所增加，本此设计隧道火灾延续时间按规范确定为3h（遵循业内通用做法），补水泵流量设定为20L/s，以确保火灾时能将低位消防水池内的水及时补充给高位消防水池，一定程度上增加扑灭火灾的延续时间，理论上可以将火灾延长至4h，设计上偏安全。隧道在出口端设置低位消防水池、补水泵房，在高处设置高位消防水池。低位消防水池内的水由补水泵、DN150补水管道提升至山上高位消防水池，再通过高位消防水池的2根DN200出水管向隧道消防给水管网供水。高位水池设置高程满足隧道内最不利点消火栓灭火时的动压压力要求。具体详见下表。表5.2隧道消防水池设置情况隧道名称低位水池设置位置低位消防水池池底标高（m）高位消防水池池底标高（m）金凤隧道隧道出口端304368高位消防水池补水泵的选用应满足高位水池补水要求，并设置备用泵。补水泵扬程为：1.2*（7（沿程水力损失）+2（局部水力损失））+373（补水管最高点标高）-304（低位消防水池最低有效水位）+5（出流水头）=84.8m。因此，补水泵组组成如下：补水加压泵两台，一用一备，参数为：Q=20L/s，H=85m，N=37kW。（4）水泵控制方式①补水泵房内设两台高位消防水池补水泵，一用一备，互为备用，当工作泵发生故障时，能自动切换开启备用泵，由FAS进行监控并显示其工作状态。电源为一级负荷，消防负荷。补水泵设置自动控制和就地手动控制、远程手动控制三种模式：a、自动控制模式：高位消防水池水位达到补水位时，补水泵启动，给高位消防水池补水，补水达到高位消防水池停止补水位时，补水泵停止工作。b、就地手动控制模式：在泵房通过补水泵控制柜直接控制补水泵启停。c、远程手动控制模式：由消防控制室通过工作台手动控制启、停。补水泵控制柜设自动巡检功能，并将巡检结果传给控制柜、消防控制室及消防控制中心。②补水泵应确保从接到启泵信号到水泵正常运转的自动启动时间不应大于2min。补水泵自动巡检功能应符合《消防给水及消火栓系统技术规范》11.0.16条相关要求，且自动巡检装置的控制应独立设自动巡检控制柜。③消防控制室应显示补水泵手自动状态、故障状态、工作状态。④补水泵控制柜、双电源切换柜、自动巡检柜防护等级不低于IP55，且应取得CCCF认证。（5）水池水位显示高位消防水池、低位消防水池检修口（取水口）内侧壁设置不锈钢水位尺，除此之外，低位消防水池补水泵房一侧设置磁翻板液位计，用于就地显示水位。高位、低位消防水池内设置压差液位仪，将水位转化为电信号，将高位消防水池、低位消防水池水位信号提供给高位消防水池补水泵控制柜。补水泵房、消防控制室应显示高位消防水池、低位消防水池实时水位信号。高、低位消防水池设置最低有效水位、低报警水位、补水位（最高有效水位）、停止补水位、高报警水位、溢流水位。高、低位消防水池在低位报警水位、高位报警水位、最低有效水位发出报警信号。在灭火时达到低位报警水位时，停止报警。隧道进口端的室外消火栓采用双水源供水，自管理用房消防给水引入管水表、倒流防止器后接出一根DN150管道，作为一路供水，在道路另一侧自另一根市政给水管上接出一路DN150给水引入管，作为另一路供水，设置水表、倒流防止器后给进口端室外消火栓供水。上述两根给水引入管不应接自同一根市政给水管。之后，在进口端左右线行车方向右侧各设置2套地上式室外消火栓。在隧道出口端，室外消火栓系统采用常高压消防给水方式，自高位消防水池接出2根DN200出水管，引至出口端洞口附近，之后分出2根DN100支管设置2个地上式室外消火栓（设置于中间绿化带内）。室外消火栓距路边不大于2米，型号为SSF100/65-1.6。（1）系统设置隧道室内消火栓系统采用常高压消防给水系统，自高位消防水池接出2根DN200出水管，引至洞口附近，之后与隧道DN200室内消火栓环状给水管网连接，连接管上设置Y型过滤器、止回阀。隧道内的室内消火栓给水管敷设于检修道/人行道下的管沟内，卡箍连接，支架固定；隧道外的消火栓给水管埋地敷设。隧道内的室内消火栓给水管采用对夹式蝶阀分成若干独立段，每段内消火栓箱的数量不超过5个。系统最低点设置泄水阀，系统最高点及局部高点设置自动排气阀。（2）泡沫消火栓箱在行车道右侧设置消火栓洞室，洞室大小为190cm（宽）×130cm（高）×30cm（深），纵向间距约40m。洞室内设置消火栓、水成膜灭火装置、灭火器。①灭火器配置每个消火栓洞室内放置4具5kg磷酸铵盐干粉灭火器，便于早期发现火灾的现场人员及时取用。②消火栓及水成膜灭火装置每个消火栓洞室设1套消火栓系统，主要设备包括：DN65减压稳压型单口单阀消火栓2只，25m长DN65衬胶水龙带2条，喷嘴口径19mm水枪2支。设1套固定式水成膜泡沫灭火装置，主要设备包括：30L泡沫液罐、30m长消防卷盘、DN25泡沫喷枪1支、比例混合器、压力表、阀组及管路附件等。每个室内消火栓箱左侧由监控专业设置一个火灾报警按钮，兼做消火栓按钮，在被按下后发出报警信号，指示报警位置。◆消火栓主要技术指标要求：水枪充实水柱长度≥10m喷射流量≥5L/S◆泡沫消火栓主要技术指标要求泡沫消火栓主要用于扑灭油类物质引起的火灾，使用时储液罐内的泡沫经水射器按比例与水混合喷出，在燃烧物质与空气间形成隔断的保护膜，达到灭火的目的。泡沫液混合比3%混合液流量≥30L/min泡沫液储量30L喷射距离≥6m喷射时间≥30min供水压力≥0.35MPa发泡倍数型≥4.5倍（3）水泵接合器在隧道进口端左右线分别从隧道室内消防环网上各接两根DN100消防给水管，设置地上式水泵接合器两个。此外，在隧道出口端左右线中间绿化带内设置地上式水泵接合器两个。水泵接合器附近设置室外消火栓，保证水泵接合器、室外消火栓距离介于15~40米。水泵接合器型号为SQS100-A，管道上设置带伸缩器的Y型过滤器，防止水中杂质堵塞水成膜泡沫灭火装置。（1）隧道内消防管网隧道消防给水干管采用219.1mm（外径）×6.0mm（厚）热镀锌钢管，工作压力均≥1.6MPa；消火栓支管采用76.1mm（外径）*4.0mm（厚）热镀锌钢管，工作压力≥1.6MPa。管径大于DN50的消防给水管道采用沟槽连接件(卡箍)连接，管径小于或等于DN50时，应采用螺纹连接。隧道内消防管道敷设于行车道右侧电缆沟内，左右洞给水干管在两端洞口连成环网以提高供水可靠性。隧道消防给水干管上每隔5个消火栓箱安装1个检修蝶阀，每隔约300m安装1个管道伸缩器（不锈钢金属波纹管），管网最高处设自动排气阀，最低处设泄水阀。隧道内消火栓给水干管每隔3m安装1付托架，且在干管和支管分离处、蝶阀、管道伸缩器左右侧分别再安装1付。（2）隧道外消防给水管网隧道外消防管道全部采用热镀锌钢管，工作力≥1.6MPa，有条件时尽量埋地敷设，特殊地段可以明敷，埋地敷设管道管顶覆土不小于1.0m。隧道室外消防给水干管采用219.1mm（外径）×6.0mm（厚）热镀锌钢管，高位消防水池补水管采用165.1mm（外径）×4.5mm（厚）热镀锌钢管，取水深井至低位消防水池的补水管采用114.3mm（外径）×4.0mm（厚）热镀锌钢管。管径大于DN50的消防给水管道采用沟槽连接件(卡箍)连接，管径小于或等于DN50时，应采用螺纹连接。室外管道卡箍螺母螺栓采用不锈钢材质。高位消防水池出水管应有不小于0.005的向下坡度，保证最高点在高位消防水池吸水喇叭口处。高位消防水池补水管应以不小0.005的坡度坡向泵房，确保最高点在高位消防水池处。高位消防水池出水管上应设置Y型过滤器，防止水中杂质堵塞水成膜泡沫灭火装置。隧道洞外消防管道敷设路线施工时可根据现场实际情况调整，但管道长度不宜过长、弯头不宜过多。（3）管材、阀门及附件1）室外、室内敷设的消防给水管、水池补水管、压力废水管采用热镀锌钢管，消防给水管、水池补水管PN=1.6MPa，压力废水管PN=1.0MPa，管径DN≤50时采用螺纹式连接，DN＞50采用沟槽式机械配管连接。2）室外排水管采用球墨铸铁管，承插连接，PN=1.0MPa。3）除设计注明外，管径DN≤50时采用铜质截止阀，DN＞50采用对夹式蝶阀，PN=1.6MPa。4）水泵吸水管和出水管上的闸阀均采用明杆闸阀，出水管上的止回阀采用静音防水锤止回阀；各类消防泵吸水管上应设置Y型过滤器，PN=1.6MPa。5）排水管道阀门均采用闸阀，排水泵出水管上的止回阀采用橡胶瓣止回阀，PN=1.0MPa。6）凡是通过结构伸缩缝、变形缝、沉降缝等的给水管均设不锈钢金属软管，伸缩变形量不小于20mm，PN=1.6MPa。7）消火栓系统管网最高点及局部高点应设自动排气阀，PN=1.6MPa。8）高位消防水池补水泵、集水坑潜水泵外壳宜为球墨铸铁、叶轮宜为青铜或不锈钢。（4）管道冲洗、压力试验及调试1）消火栓给水系统在与室外给水管连接前，必须将室外给水管冲洗干净。冲洗施工按《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）的规定执行。2）室内消火栓系统在交付使用前，必须冲洗干净，其冲洗强度应达到消防时的最大设计流量，应按相关规范具体条文进行给水管道减压冲洗。3）消防给水系统管道的压力试验应满足《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）相关要求。消防系统设计工作压力P≤1.0MPa时，Pt=1.5P且不小于1.4MPa。4）消火栓系统的调试：a、消火栓给水系统的调试应在整个系统施工结束和联动设备调试合格后进行；b、消火栓开启应灵活，不渗漏，最不利点的水压和流量应满足设计要求。（5）消防管道防腐隧道内消防给水钢管外刷防锈漆两遍，管道外涂红色防火漆一遍。隧道外消防给水管、压力废水管防腐按《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008)第5.4.4条采用石油沥青涂料“四油三布”防腐。注明管道名称和水流方向标识。隧道内行车方向右侧布置有泡沫消火栓箱，其内设置手提式干粉灭火器4具，洞室纵向间距约为40m。隧道内行车方向左侧布置灭火器箱，其内设置手提式干粉灭火器4具，洞室纵向间距约为40m。泡沫消火栓箱、灭火器箱交错布置。隧道高位消防水池补水泵房按A类、E类火灾中危险等级设置手提式灭火器，灭火器最大保护距离20m，每个设置点2具，设置于灭火器箱内，手提式灭火器规格为5kg磷酸铵盐干粉灭火器（MF/ABC5）。