几个典型隧道火灾问题研究进展

由于隧道数量的增加和隧道火灾造成的人员伤亡和财产损失巨大,隧道消防安全的研究一直是个热点问题。鉴于目前隧道火灾基础理论方面所开展的研究尚需深入细化,本文分析总结了几个隧道火灾基础问题的研究进展情况,主要包括隧道火灾的最高温度、火焰长度计算及隧道内温度衰减、火灾烟气回流和临界风速模型的演化等,较系统地总结了目前隧道火灾的几个主要研究方面的成果,指出了以往研究的一些不足之处。分析结果表明:目前对隧道火灾的研究主要集中于隧道内温度场特性、隧道内纵向风火灾发展的影响以及对隧道火灾烟气控制的研究。然而在隧道火灾基础理论方面所开展的研究还不够系统,因此要有效利用已有的可靠数据,对交通隧道火灾进行更加基础性和系统性地研究。需要进一步研究的内容包括:1)目前隧道火焰长度模型主要用于自由燃烧及机械通风影响下的隧道火灾,对于采用自然通风或横向通风的隧道,其火焰长度模型还有待进一步研究。2)当前的烟气回流模型多是通过小尺寸实验或较小火源功率实验进行验证,对于火源功率较大时烟气回流距离的函数关系是否仍然成立尚需进一步验证。3)由于限制风速较临界风速在控制烟气回流的同时可保持烟气层的稳定,更有利于火灾扑救和人员疏散,但目前关于限制风速的计算模型还未被提出,其与隧道几何尺寸的定量关系还需进一步研究。4)国内外对隧道火灾的研究主要是基于小尺寸模型,虽然得到了不少结论,澄清了很多现象,但是缺乏大规模火灾实验数据的验证,还要进行更多大尺寸或全尺寸实验来验证这些理论。5)对于UTLT类隧道的烟气蔓延与控制目前只进行了一些小尺寸实验研究,不能很好地指导该类隧道的防火设计,亟需进一步的理论研究和大尺寸实验验证。

Research Development about Several Typical Tunnel Fire Problems