廖学勇

（港珠澳大桥珠海连接线管理中心,广东 珠海 519060）

0 引言

拱北隧道为港珠澳大桥珠海连接线的关键控制性工程，隧道全长2.74 km，起点位于拱北湾海域，接珠澳人工岛之后的拱北湾大桥，沿线与河流和城市道路多次交叉。按左右线“先分离并行，再上下重叠，最后又分离并行”的形式设置，以双层隧道形式下穿中国最大陆路口岸——拱北口岸，具有位置重要、结构异形、形式复杂等特点。隧道运营的安全性要求很高，设施配置等级为A+级。

由于拱北隧道工艺要求，在施工过程中形成了3 个空腔，其中空腔一长约300 m，面积约2 252 m2，体积约20 102 m3；空腔二长约600 m，面积约5 250 m2，体积约48 983 m3；空腔三长度约600 m，面积约4 500 m2，体积约48 983 m3。由于拱北隧道的这种特殊结构，导致无法设置车行横洞及人行横洞作为车辆及行人的逃生疏散通道。为保障隧道的安全运行，利用空腔及上下层结构，设置了逃生空腔、逃生楼梯、消防电梯作为逃生疏散及救援通道，配置了照明、通风、通信广播、智能诱导、火灾监测报警、消防、排水等完善的设施，采用智能联动的设计方案，快速、准确地引导人员进行逃生疏散。

1 疏散逃生路线

隧道内设置有3 个逃生空腔、7 部逃生楼梯和2 部消防电梯。行车道每间隔约150 m 设置一处逃生门，可通过逃生门进入逃生空腔或逃生楼梯，再进入另一层隧道安全撤离，如图1 所示。

图1 拱北隧道空腔及楼梯分布图

一旦隧道内发生火灾险情，火灾点前方车辆正常驶出隧道，后方的司乘人员应第一时间弃车，如火势不大，可在确保自身安全前提下，寻找紧急电话或手动报警按钮进行报警，取附近的消防箱内灭火器扑灭初期火灾；如火势较大，应立即根据隧道侧壁上安全出口指示，从最近的逃生门快速有序地疏散。

若受困人员位于隧道两端的区域，可选择两种逃生路线：

一是进入逃生空腔后，根据墙壁上疏散箭头及地面流水灯流动方向，进入逃生楼梯，沿着逃生楼梯进入相对安全的隧道另一层，如图2 所示。

图2 拱北隧道逃生路线一示意图

二是沿逃生楼梯到达另一层隧道的逃生空腔，再通过最近的逃生空腔前室进入车道，由隧道检修通道往隧道口方向撤离出隧道。

若受困人员位于隧道中间的区域，则可直接通过逃生楼梯，进入另一层相对安全的隧道，如图3 所示。

图4 空腔内加强视觉诱导图

消防电梯仅用作消防救援，不能作为疏散逃生使用。

2 通风系统

2.1 空腔通风

空腔与隧道行车道之间设置前室，逃生人员通过疏散门先进入前室过渡，然后进入空腔，前室面积不小于6 m2，设置加压送风系统，以隔绝烟尘及有害气体进入空腔。前室余压不小于30 Pa，设置余压阀，将超压风量卸到空腔里。风机设置在专用风机房内，取室外新风。

2.2 楼梯间通风

（1）与空腔相连楼梯间正压送风，余压不小于30 Pa，设置余压阀，将超压风量卸到空腔里。风机在楼梯间内吊装，设置风井，取室外新风。

（2）不与空腔相连楼梯间正压送风，余压不小于30 Pa。楼梯间内设置加压送风系统，每个楼梯间地面设置送风机房一个，风机设在机房内，风机出口段设置旁通风管，旁通风管上设置电磁阀，根据楼梯间内压力情况控制旁通阀的开度，楼梯间开往隧道的门的开启力不大于80 N。

3 智能疏散指示系统

拱北隧道三个逃生空腔及7 处逃生楼梯设有智能疏散指示设施，在紧急疏散时通过控制疏散指示标志灯的亮灭情况，为空腔及逃生楼梯的人员提供明确的方向指引促进快速疏散。火灾时报警控制器下发疏散指令给疏散指示控制器，疏散指示控制器根据火源点位置启用预设的疏散预案，将控制指令发送至设在现场的主分配电装置，主分配电装置根据预案决定总线上的疏散指示标志灯箱的亮灭情况，从而形成明确的疏散指引方向。

空腔内有照明情况下疏散指示标志的识别度不够高，不利于诱导疏散，设计规范参考更为严格的《建筑设计防火规范》，将布设间距缩小至不大于20 m，采用房间内常用的疏散指示标志版面40 cm×20 cm，标志底边距离空腔地面80 cm。

4 加强视觉诱导系统

拱北隧道作为一条长达2 741 m 的长隧道，应急逃生通道设置的照明指引装置极其重要。拱北隧道在配置了智能疏散指示系统来指引紧急疏散的基础上，还设计了加强空腔内疏散视觉诱导系统，具体如下：

引入一套安全环保的视觉诱导设施，采用流水闪烁模式的智能诱导灯，通过不同频率的闪烁达到指引逃生路径的目的。逃生楼梯侧的诱导灯按10 m 间距在空腔地面上布设形成一条诱导灯线（视觉上看似一条灯线，其实是离散点），每个逃生门的诱导灯绕门一圈布置9 个，设置效果如4 所示。

诱导灯可按组激活或者定点控制亮灭状态，具备常亮、闪烁、流水灯等常用模式。供能线缆由现场控制器实现分组或者定点供能，控制器上端通过以太网光端机接就近的工业以太环网交换机。监控中心通过配套软件对空腔内的诱导灯进行动态控制，以满足应急疏散的需求。

当隧道发生火灾时，根据所处位置不同存在两种逃生路径。

逃生路径一：着火隧道→逃生门→空腔→逃生楼梯→对向隧道→隧道外。

诱导灯控制方案：着火隧道侧通往空腔的逃生门上的诱导灯闪烁指引疏散，空腔内逃生门前室墙侧的诱导灯关闭，空腔内逃生楼梯侧的诱导灯（离散灯线）从两端向逃生楼梯呈流水指向闪烁引导司乘人员从逃生楼梯进入对向安全隧道尽快逃离事故现场。

逃生路径二：着火隧道→逃生楼梯→空腔→逃生门→对向隧道→隧道外。

诱导灯控制方案：着火隧道侧通往逃生楼梯的逃生门上的诱导灯闪烁指引疏散，空腔内逃生楼梯侧的诱导灯关闭，空腔内逃生门前室墙侧的诱导灯闪烁指引司乘人员从最近的逃生门进入安全隧道尽快逃离事故现场。

5 排水系统

拱北隧道为下穿式涉海隧道，除日常的渗漏水外，每年的台风暴雨带来大量的短期强降雨，对隧道的安全运行造成重大威胁。拱北隧道设置有6 个集水池和排水泵房，由于提升排放隧道内积聚的水，配备完善的水位监测、视频监控、冗余控制、声光报警等设施，提高隧道排水泵的运行安全系数[1]。

6 空腔照明

为保障人员的安全疏散，各空腔装两侧侧壁安装一列30 W LED 灯，离地4 m，灯具间距约15 m，设计亮度为1 cd/m2。隧道逃生门前室内及前室开向空腔门前各设置一盏30 W LED 灯，保障前室及前室门前下坡安全。空腔照明由隧道逃生门红外开关控制，在正常情况下保持熄灭状况，减少能源消耗。

7 视频监控、通信、紧急电话及有线广播系统

在空腔内设置视频监控、紧急电话及有线广播，准确地发布疏导语音信息，通过视频监控的配合，可及时指挥现场驻留人员按正确的方向进行疏散，以及指挥抢修救援人员的行动。

在隧道及空腔内引入三大运营商的公网信号，并补充公安的应急无线通信信号，有力保障封闭环境内的通信畅通。

8 消防联动系统

由于拱北隧道复杂的结构，需要针对不同位置发生的火灾等险情，制定不同的消防灭火、信息发布、逃生疏散指引、救援引导等方案，以便准确、及时地进行消防灭火及人员安全疏散。消防联动由火灾自动报警系统、消防系统、交通监控系统、通信系统、通风系统、照明系统、电力监控系统、疏散指引系统等相关专业系统联合实现。火灾报警系统发现火灾后，火灾报警计算机发出报警信息，各专业控制模块收到报警信息后，启动相应联动模式，从而控制灭火、防排烟、交通监控、照明、通信设备、疏散指引进入救灾状态[2]。

当火灾报警设施发出报警信号时，与发生报警位置相对应的监控摄像机图像画面可自动在监控所液晶拼接屏上弹出，并伴随声光报警信号提示管理人员。经管理人员确认后，即可根据已制定的联动预案，自动开启相应设备，通知相关救援机构。

当确认火灾发生后，联动预案一般包括如下内容：

隧道内可变信息标志、疏散标志、逃生门诱导灯、广播配合交通控制信号发布火灾信息和人员、车辆疏散诱导信息。

隧道口交通信号灯和隧道内可变车道控制标志显示相应信息对隧道路段的车辆进行分车道控制或禁止进入隧道。

开启排烟风机及对应位置电动排烟口进行排烟，以控制火灾造成的烟雾蔓延。

开启防烟风机，使空腔前室及逃生楼梯处于正压状态，防止烟雾侵入。

开启消火栓泵、水喷雾泵、泡沫液泵，使各系统处于工作状态。

在火灾发生路段，开启应急照明。

除了系统自身所配置的各类机电设备的联动外，救援站快速派出救援人员和救援车辆，赶赴现场开展救援。

火灾发生时，还需将火灾信息（包括发生时间、地点、火势大小和可能造成的影响）及时通知交警、消防和医疗等单位，由各单位根据火灾信息确定介入救援的力量，开展救援[3]。

9 结论

拱北隧道由于地理位置重要、隧址情况复杂及异形结构，导致拱北隧道具备独特的机电功能需求，因此该项目针对性地设计了包括消防救援、逃生疏散系统在内机电设施系统，有力保障了隧道的安全运行。同时，通过制定一系列应急预案，与口岸应急指挥中心、消防大队等部门密切协调，举行消防联动及逃生应急演练，制作并发布逃生动画，以提高公众对拱北隧道逃生救援系统的熟悉程度。