水喷雾对纵向通风隧道火灾及烟气的抑制作用

消防科学与技术 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (2): 73-78.

水喷雾对纵向通风隧道火灾及烟气的抑制作用

刘媛鋆¹, 龚成²，唐智^3,4, 高文杰²，方正^3,4

（1.常州大学安全科学与工程学院，江苏常州 213164； 2.武汉桥建集团有限公司，湖北武汉 430000；3.武汉大学土木建筑工程学院，湖北武汉 430072； 4.湖北省城市综合防灾与消防救援工程技术研究中心，湖北武汉 430072）

收稿日期:2025-03-19 修回日期:2025-04-09 出版日期:2026-02-15 发布日期:2026-02-15
作者简介:刘媛鋆，常州大学安全科学与工程学院讲师，博士，主要从事火灾防治、受限空间火灾动力学、火灾风险评估研究，江苏省常州市武进区滆湖中路21号，213164。
基金资助:
国家自然科学基金项目（52376122，52470110）；江苏省教育厅高校自然科学基金项目（23KJD620001）

The inhibiting effect of water spray on fire and smoke in longitudinally-ventilated tunnel

Liu Yuanjun¹, Gong Cheng², Tang Zhi^3,4, Gao Wenjie², Fang Zheng^3,4

(1. School of Safety Science and Engineering, Changzhou University, Changzhou Jiangsu 213164, China; 2. Wuhan Bridge Construction Group Co., Ltd., Wuhan Hubei 430000, China; 3. School of Civil Engineering, Wuhan University, Wuhan Hubei 430072, China; 4. Engineering Research Centre of Urban Disasters Prevention and Fire Rescue Technology of Hubei Province, Wuhan Hubei 430072, China)

Received:2025-03-19 Revised:2025-04-09 Online:2026-02-15 Published:2026-02-15

摘要/Abstract

摘要： 采用缩尺寸隧道火灾试验的方法，研究水喷雾对纵向通风隧道火灾及烟气的抑制作用，试验因素包括火源热释放速率、喷水流量和通风风速。结果表明：全尺寸隧道中火源正上方喷水流量2.8 L/s和5.8 L/s的水喷雾无法扑灭3.6 MW规模的火灾，但能将所需临界风速分别降低50.0%和66.7%。笔者通过分析顶棚烟气最高温升发现，水喷雾能够明显增强纵向风对烟气的冷却效果，且冷却效果与喷水流量大致呈线性关系。

关键词: 消防, 水喷雾, 隧道火灾, 烟气, 纵向通风

Abstract: A series of reduced-scale tunnel fire tests were conducted to study the inhibiting effect of water spray on fire and smoke in longitudinally-ventilated tunnel. The influence of fire heat release rate, water spray flow rate and ventilation velocity were discussed. The results show that the water spray with a flow rate of 2.8 L/s and 5.8 L/s right above the fire source failed to extinguish a 3.6 MW fire, but reduced the required critical velocity by 50.0% and 66.7%, respectively. By analyzing the maximum temperature rise of ceiling smoke, it was found that water spray could enhance the cooling effect of longitudinal ventilation significantly, and the cooling effect is roughly linear with the spray flow rate.

Key words: fire protection, water spray, tunnel fire, fire smoke, longitudinal ventilation

刘媛鋆, 龚成, 唐智, 等. 水喷雾对纵向通风隧道火灾及烟气的抑制作用[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(2): 73-78.

Liu Yuanjun, Gong Cheng, Tang Zhi, et al. The inhibiting effect of water spray on fire and smoke in longitudinally-ventilated tunnel[J]. Fire Science and Technology, 2026, 45(2): 73-78.

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://www.xfkj.com.cn/CN/

https://www.xfkj.com.cn/CN/Y2026/V45/I2/73

[1]	杨振, 钟佳豪, 徐涛, 汪月勇, 汪剑彪, 张洁. 基于新型底喷技术的建筑内新能源车位全尺寸火灾试验研究[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(9): 10-17.
[2]	张予馨, 丁赛喆, 张伟杰, 黄鑫炎. 数据驱动的快速火灾烟气场虚拟现实模拟方法与应用[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(9): 53-60.
[3]	张佳庆, 尚峰举, 过羿. 抽水蓄能电站地下厂房大空间火灾机械排烟性能数值模拟[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(9): 61-71.
[4]	王立志, 赵欣洋, 尹琦云, 成诚. 泡沫水喷雾系统对变压器油池火的抑制效能研究[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(9): 112-118.
[5]	关磊, 刘进, 王宝庆, 孙铭哲, 魏利军, 王首华. 基于消防力量部署算法的原油储罐消防仿真系统设计[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(9): 147-154.
[6]	刘彤彤, 张琰, 李继宝. 消防队站出动任务量评估体系研究[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(9): 170-177.
[7]	丁谢镔. 消防救援队伍省域训练基地体系构建模式探析[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(9): 178-183.
[8]	韩丹, 洪汝攀. 空天地视频资源底座在消防救援中的数据融合与应用研究[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(9): 184-192.
[9]	黄红亚, 李涛, 刘欣昊, 王尔御安, 张玉春. 隧-棚-隧结构下火灾烟气蔓延特性及排热效率研究[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(8): 49-56.
[10]	王子心, 刘龙, 刘豪, 徐世龙. 不同干燥工况对消防水带干燥系统性能的影响[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(8): 80-86.
[11]	仲夏, 王婧一, 闫宇, 左云, 葛光, 赵锦祯. 影响消防员寻路任务表现的心理因素研究[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(8): 123-128.
[12]	陶鹏宇, 宋文琦, 姜芊叶, 高锐. 消防员烟热训练心理生理状态影响因素研究[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(8): 129-133.
[13]	马艺轩. 数智赋能消防执法的理念革新与路径优化[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(8): 140-146.
[14]	马建明, 王宁, 李志昕. 集中控制型消防应急照明和疏散指示系统现场检测装置[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(7): 140-145.
[15]	张彩莉, 李清钜, 王佩. 消防水枪液压通风排烟效果研究[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(7): 146-150.