建筑设计防火规范GB50016-2014

12.3通风和排烟系统

根据对隧道的火灾事故分析，由一氧化碳导致的人员死亡和因直接烧伤、爆炸及其它有毒气体引起的人员死亡约各占一半。通常，采用通风、防排烟措施控制烟气产物及烟气运动可以改善火灾环境，并降低火场温度以及热烟气和热分解产物的浓度，改善视线。但是，机械通风会通过不同途径对不同类型和规模的火灾产生影响，在某些情况下反而会加剧火势发展和蔓延。实验表明：在低速通风时，对小轿车的火灾影响不大；可以降低小型油池（约l0m2)火的热释放速率，但会加强通风控制的大型油池（约100m2)火的热释放速率；在纵向机械通风条件下，载重货车火的热释放速率可以迗到自然通风条件下時数倍。因此，隧道内的通风排烟系统设计，要针对不同隧道环境确定合适的通风排烟方式和排烟量。

12.3.1通行机动车的一、二、三类隧道应设置排烟设施。

【条文说明】12.3.1 本条为强制性标准条文。隧道的空间特性，导致其一旦发生火灾，热烟排除非常困难，往往会因高温而使结构发生破坏，烟气积聚而导致灭火、疏散困难且火灾延续时间很长。因此，隧道内发生火灾时的排烟是隧道防火设计的十分重要的内容。本条规定了需设置排烟设施的隧道，四类隧道因长度较短、发生火灾的概率较低或火灾危险性较小，可不设置排烟设施。

12.3.2隧道内机械排烟系统的设置应符合下列规定:

1长度大于3000m的隧道，宜采用纵向分段排烟方式或重点排烟方式；

2长度不大于3000m的单洞单向交通隧道，宜采用纵向排烟方式；

3单洞双向交通隧道，宜采用重点排烟方式。

12.3.3机械排烟系统与隧道的通风系统宜分开设置。合用时，合用的通风系统应具备在火灾时快速转换的功能，并应符合机械排烟系统的要求。

12.3.4隧道内设置的机械排烟系统应符合下列规定:

1采用全横向和半横向通风方式时，可通过排风管道排烟；

2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的最不利火灾规模确定，且纵向气流的速度不应小于2m/s，并应大于临界风速；

3排烟风机和烟气流经的风阀、消声器、软接等辅助设备，应能承受设计的隧道火灾烟气排放温度，并应能在250℃下连续正常运行不小于1.0h。排烟管道的耐火极限不应低于1.00h。

【条文说明】12.3.2-12.3.4隧道排烟方式分为自然排烟和机械排烟。自然排烟，是利用短隧道的洞口或在隧道沿途顶部开设的通风口（例如隧道敷设在路中绿化带下的情形）以及烟气自身浮力进行排烟的方式。釆用自然排烟时，应注意错位布置上、下行隧道开设的自然排烟口或上、下行隧道的洞口，防止非着火隧道汽车行驶形成的活塞风将邻近隧道排出的烟气“倒吸”入非着火隧道，造成烟气蔓延。

1隧道的机械排烟模式分为纵向排烟和横向排烟方式以及由这两种基本排烟模式派生的各种组合排烟模式。排烟模式应根据隧道种类、疏散方式，并结合隧道正常工况的通风方式确定，并将烟气控制在较小范围之内，以保证乘客疏散路径上满足逃生环境要求，同时为灭火救援创造条件。

2火灾时，迫使隧道内的烟气沿隧道纵向流动的排烟形式为纵向排烟模式，是适用干单向交通隧道的一种最常用烟气控制方式。该模式可通过悬挂在隧道内的射流风机或其他射流装置、风井送排风设施等及其组合方式实现。纵向通风排烟时，气流方向与车行方向一致，以火源点为界，火源点下游为烟气区、上游为非烟气区，司乘人员往气流上游方向疏散。由于高温烟气沿坡度向上扩散速度很快，当在坡道上发生火灾，并采用纵向排烟控制烟流，排烟气流逆坡向时，必须使纵向气流的流速高于临界风逮。试验证明，纵向排烟控制烟气的效果较好。P1ARC（国际道路协会）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。

近年来，大于3km的长大城市隧道越来越多，若整个隧道长度不进行分段通风，会造成火灾及烟气在隧道中的影响范围非常大，不利于消防救援以及灾后的修复。因此，本规范规定大于3km的长大隧道宜采用纵向分段排烟或重点排烟方式，以控制烟气的影响范围。

纵向排烟方式不适用于双向交通的隧道，因在此情况下釆用纵向排烟方式会使火源一侧、不能驶离隧道的车辆处于烟气中。

3重点排烟是横向排烟方式的一种特殊情况，即在隧道纵向设置专用排烟风道，并设置一定数量的排烟口，火灾时只开启火源附近或火源所在设计排烟区的排烟口，直接从火源附近将烟气快速有效地排出行车道空间，并从两端洞口自然补风，隧道内可形成一定的纵向风速。该排烟方式适用于双向交通隧道或经常发生交通阻塞的隧道。

隧道试验表明，全横向或半横向排烟系统对发生火灾的位置比较敏感，控烟能力不很理想。因此，对于双向通行的隧道，尽量采用重点排烟方式。重点排烟的排烟量应根据火灾规模、隧道空间形状等确定，排烟量不应小于火灾的产烟量，隧道中重点排烟的排烟量目前还没有公认的数值，表23是国际道路协会（PIARC）推荐的烟雾体积流量。

表23国际道路协会推荐的烟雾体积流量

源	等同燃烧汽油盘面积（m2）	火灾规模（MW）	烟雾体积流量（m3/s）
小客车	2	5	20
公交/火车	8	20	60
油罐车	30-100	100	100-200

4流经风机的烟气温度与隧道的火灾规模和风机距火源点的距离有关，火源小、距离远，隧道结构的冷却作用大，烟气温度也相应较低。通常位于排风道末端的排烟风机，排出的气体为位于火源附近的高温烟气与周围冷空气的混合气体，该气体的温度在沿隧道和土建风道流动过程中得到了进一步冷却。澳大利亚某隧道、美国纪念隧道以及我国在上海进行的隧道试验均表明：尽管火源距排烟风机较近，由于隧道的冷却作用，在排烟风机位置的烟气温度仍然低于250℃。因此，规定排烟风机要能耐受250℃的高温基本可以满足隧道排烟的要求。当设计火灾规模很大、风机离火源点很近时，排烟风机的耐高温设计要求可根据工程实际情况确定。本条的相关温度规定值为最低要求。

5排烟设备的有效工作时间，是保证隧道内人员逃生和灭火救援环境的基本时间。人员撤离时间与隧道内的实际人数、逃生路径及环境有关。目前，已经有多种计算机模拟软件可以对建筑物中的人员疏散时间进行预测，设备的耐高温时间可在此基础上确定。本规范规定的排烟风机的耐高温时间还参考了欧洲有关隧道的设计要求和试验研究成果。

6本条中有关避难场所内有关防烟的要求，参照了建筑内防烟楼梯间和避难走道的有关规定。

12.3.5隧道的避难设施内应设置独立的机械加压送风系统，其送风的余压值应为30Pa-50Pa。

12.3.6隧道内用于火灾排烟的射流风机，应至少备用一组。

【条文说明】12.3.6隧道内用于通风和排烟的射流风机是悬挂于隧道车行道的上部，火灾时可能直接暴露于高温下，但隧道内的排烟风机设置是要根据其有效作用范围来确定，风机间有一定的间隔。采用射流风机进行排烟的隧道，设计需考虑到正好在火源附近的射流风机由于温度过高而导致失效的情况，保证有一定的冗余配置。

12.4火灾自动报警系统

12.4.1隧道入口外100m-150m处，应设置隧道内发生火灾时能提示车辆禁入隧道的警报信号装置。

【条文说明】12.4.1隧道内发生火灾时，隧道外行驶的车辆往往还正按正常速度驶入隧道，对隧道内的情况多处于不知情的状态，故规定本条要求，以警示并阻止后续车辆进入隧道。

12.4.2一、二类隧道应设置火灾自动报警系统，通行机动车的三类隧道宜设置火灾自动报警系统。火灾自动报警系统的设置应符合下列规定：

1应设置火灾自动探测装置；

2隧道出入口和隧道内每隔100m-150m处，应设置报警电话和报警按钮；

3应设置火灾应急广播或应每隔100m-150m处设置发光警报装置。

【条文说明】12.4.2为早期发现、及早通知隧道内的人员与车辆进行疏散和避让，向相关管理人员报警以采取救援行动，尽可能在初期将火扑灭，要求在隧道内设置合适的火灾报警系统。火灾报警装置的设置需根据隧道类别分别考虑，并至少要具备手动或自动报警功能。对于长大隧道，应设置火灾自动报警系统，并要求具备报警联络电话、声光显示报警功能。由于隧道内的环境差异较大，较工业与民用建筑物内的条件恶劣，如风速大、空气污染程度高等，因此火灾探测与报警装置的选择要充分考虑这些不利因素。

12.4.3隧道用电缆通道和主要设备用房内应设置火灾自动报警系统。

【条文说明】12.4.3隧道内的主要设备用房和电缆通道，因平时无人值守，着火后人员很难及时发现，因此也需设置必要的探测与报警系统，并使其火警信号能传送到监控室。

12.4.4对于可能产生屏蔽的隧道，应设置无线通信等保证灭火时通信联络畅通的设施。

【条文说明】12.4.4隧道内一般均具有一定的电磁屏蔽效应，可能导致通信中断或无法进行无线联络。为保障灭火救援的通信联络畅通，在可能出现屏蔽的隧道内需采取措施使无线通信讯号，特别是要保证城市公安消防机构的无线通信网络信号能进入隧道。

12.4.5封闭段长度超过1000m的隧道宜设置消防控制室，消防控制室的建筑防火要求应符合本规范第8.1.7条和第8.1.8条的规定。

隧道内火灾自动报警系统的设计应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB50116的规定。

【条文说明】12.4.5为保证能及时处理火警，要求长大隧道均应设置消防控制室。消防控制室的设置可以与其他监控室合用，其他要求应符合本规范第8章及现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB50116有关消防控制室的要求。隧道内的火灾自动报警系统及其控制设备组成、功能、设备布置以及火灾探测器、应急广播、消防专用电话等的设计要求，均需符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB50116的规定。

12.5供电及其他

12.5.1―、二类隧道的消防用电应按一级负荷要求供电；三类隧道的消防用电应按二级负荷要求供电。

【条文说明】12.5.1本条为强制性标准条文。消防用电的可靠性是保证建筑硝防设施可靠运行的基本保证。本条根据不同隧道火灾的扑救难度和发生火灾后可能的危害与损失、消防设施的用电情况，确定了隧道中消防用电的供电负荷要求。

12.5.2隧道的消防电源及其供电、配电线路等的其他要求应符合本规范第10.1节的规定

12.5.3隧道两侧、人行横通道和人行疏散通道上应设置疏散照明和疏散指示标志，其设置高度不宜大于1.5m。

    一、二类隧道内疏散照明和疏散指示标志的连续供电时间不应小于1.5h；其他隧道，不应小于1.0h。其他要求可按本规范第10章的规定确定。

【条文说明】12.5.2-12.5.3隧道火灾的延续时间一般较长，火场环境条件恶劣、温度高，对消防用电设备、电源、供电、配电及其配电线路等的设计，要求较一般工业与民用建筑高。本条所规定的消防应急照明的延续供电时间，较一般工业与民用建筑的要求长，设计要采取有效的防火保护措施，确保消防配电线路不受高温作用而中断供电。一、二类隧道和三类隧道内消防应急照明灯具和疏散指示标志的连续供电时间，由原来的3.0h和1.5h分别调整为1.5h和1.0h。这主要基于两方面的原因：一方面，根据隧道建设和运营经验，火灾时隧道内司乘人员的疏散时间多为15min-60min，如应急照明灯具和疏散指示标志的时间过长，会造成UPS电源设备数量庞大、维护成本高；另一方面，欧洲一些国家对隧道防火的研究时间长，经验丰富，这些国家一些隧道规范和地铁隧道技术文件对应急照明时间的相关要求多数在l.0h之内。因此，本次修订缩短了隧道内消防应急照明灯具和疏散指示标志的连续供电时间。

12.5.4隧道内严禁设置可燃气体管道；电缆线槽应与其他管道分开敷设。当设置10kV及以上的高压电缆时，应采用耐火极限不低于2.00h的防火分隔体与其他区域分隔。

【条文说明】12.5.4本条为强制性标准条文。本条规定目的在于控制隧道内的灾害源，降低火灾危险，防止隧道着火时因高压线路、燃气管线等加剧火势的发展而影响安全疏散与抢险救援等行动。考虑到城市空间资源紧张，少数情况下不可避免存在高压电缆敷设需搭载隧道穿越江、河、湖泊等的情况，要求采取一定防火措施后允许借道敷设，以保障输电线路和隧道的安全。

12.5.5隧道内设置的各类消防设施均应采取与隧道内环境条件相适应的保护措施，并应设置明显的发光指示标志。

【条文说明】12.5.5隧道内的环境较恶劣，风速高、空气污染程度高，隧道内所设置的相关捕防设施要能耐受隧道内的恶劣环境影响，防止发生霉变、腐蚀、短路、变质等情况，确保设施有效。此外，也要在消防设施上或旁边设置可发光的标志，便于人员在火灾条件下快速识别和寻找。

附录A建筑高度和建筑层数的计算方法

A.0.1建筑高度的计算应符合下列规定：；

1建筑屋面为坡屋面时，建筑高度应为建筑室外设计地面至其檐口与屋脊的平均高度；

2建筑屋面为平屋面（包括有女儿墙的平屋面）时，建筑高度应为建筑室外设计地面至其屋面面层的高度；

3同一座建筑有多种形式的屋面时，建筑高度应按上述方法分别计算后，取其中最大值；

4对于台阶式地坪，当位于不同高程地坪上的同一建筑之间有防火墙分隔，各自有符合规范规定的安全出口，且可沿建筑的两个长边设置贯通式或尽头式消防车道时，可分别计算各自的建筑高度。否则，应按其中建筑高度最大者确定该建筑的建筑高度；

5局部突出屋顶的瞭望塔、冷却塔、水箱间、微波天线间或设施、电梯机房、排风和排烟机房以及楼梯出口小间等辅助用房占屋面面积不大于1/4者，可不计入建筑高度；

6对于住宅建筑，设置在底部且室内高度不大于2.2m的自行车库、储藏室、敞开空间，室内外高差或建筑的地下或半地下室的顶板面高出室外设计地面的高度不大于1.5m的部分，可不计入建筑高度。

A.0.2建筑层数应按建筑的自然层数计算，下列空间可不计入建筑层数：

1室内顶板面高出室外设计地面的高度不大于1.5m的地下或半地下室；

2设置在建筑底部且室内高度不大于2.2m的自行车库、储藏室、敞开空间；

3建筑屋顶上突出的局部设备用房、出屋面的楼梯间等。

附录B防火间距的计算方法

B.0.1建筑物之间的防火间距应按相邻建筑外墙的最近水平距离计算，当外墙有凸出的可燃或难燃构件时，应从其凸出部分外缘算起。

    建筑物与储罐、堆场的防火间距，应为建筑外墙至储罐外壁或堆场中相邻堆垛外缘的最近水平距离。

B.0.2储罐之间的防火间距应为相邻两储罐外壁的最近水平距离。

    储罐与堆场的防火间距应为储罐外壁至堆场中相邻堆垛外缘的最近水平距离。

B.0.3堆场之间的防火间距应为两堆场中相邻堆垛外缘的最近水平距离。

B.0.4变压器之间的防火间距应为相邻变压器外壁的蕞近水平距离。

    变压器与建筑物、储罐或堆场的防火间距，应为变压器外壁至建筑外墙、储罐外壁或相邻堆垛外缘的最近水平距离。

B.0.5建筑物、储罐或堆场与道路、铁路的防火间距，应为建筑外墙、储罐外壁或相邻堆垛外缘距道路最近一侧路边或铁路中心线的最小水平距离。

附录C隧道内承重结构体的耐火极限试验升温曲线和相应的判定标准

C.0.1RABT和HC标准升温曲线应符合现行国家标准《建筑构件耐火试验可供选择和附加的试验程序》GB/T26784的规定。

C.0.2耐火极限判定标准

1当采用HC标准升温曲线测试时，耐火极限的判定标准为：受火后，当距离混凝土底表面25mm处钢筋的温度超过250℃，或者混凝土表面的温度超过380℃时，则判定为迖到耐火极限。

2当采用RABT标准升温曲线测试时，耐火极限的判定标准为：受火后，当距离混凝土底表面25mm处钢筋的温度超过300℃，或者混凝土表面的温度超过380℃时，则判定为达到耐火极限。