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:2026-02-11 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:2026-02-11 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, 高文杰, 方正. 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, Gao Wenjie, Fang Zheng. The inhibiting effect of water spray on fire and smoke in longitudinally-ventilated tunnel[J]. Fire Science and Technology, 2026, 45(2): 73-78.

[1]	姚浩伟, 张单. 中国消防工程高等教育发展综述（1949-2024）[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(2): 1-12.
[2]	陆锐, 黄鑫, 战致铭. 环境压力和温度对阴燃烟气生成及探测报警的影响[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(2): 19-24.
[3]	吴非, 罗杰, 黄赞辉, 刘顶立. 基于开放数据的消防救援覆盖效能测算模型[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(2): 106-112.
[4]	于俊浩, 周尧, 庄兆意, 赵胜中. 压入式通风下维持在建施工隧道火灾烟气分层的亚临界风速[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(2): 59-66.
[5]	陈文佳, 楚灯山, 王统领, 朱国庆. 运动自我效能对消防救援人员职业倦怠的影响及应对策略研究[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(1): 189-194.
[6]	杨玲, 罗加祺, 刘慧慧. 消防员灭火防护服国内外产品现状及发展趋势[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(1): 195-198.
[7]	刘磊, 李世军, 安旺成, 王浩田. 330 kV变电站主变消防能力提升方案及实施方法探讨[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(1): 35-42.
[8]	余威. 锂离子电池储能系统消防安全技术研究进展[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(1): 64-74.
[9]	杨博智, 侯帅, 司洪林, 林博. 橡胶轮胎火灾灭火技术与措施研究[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(1): 114-118.
[10]	范维澄, 刘晅亚, 陈钦佩, 胡隆华. 多学科交叉驱动下我国消防科技创新发展战略[J]. 消防科学与技术, 2025, 44(9): 1169-1175.
[11]	鲁志宝, 陈钦佩, 范子琳, 李耀强. 全尺寸火灾试验能力为支撑的新时期消防科学研究[J]. 消防科学与技术, 2025, 44(9): 1184-1189.
[12]	王宗存. 我国建筑防火规范体系回顾与展望[J]. 消防科学与技术, 2025, 44(9): 1239-1242.
[13]	谢元一, 陈桦, 冯小军, 荣建忠, 黄晓露. 新型移动式排烟风机送风特性及影响因素研究[J]. 消防科学与技术, 2025, 44(9): 1243-1247.
[14]	李国辉, 戎凤仪, 李艳志, 王鹏飞, 陈腾, 朱红亚. 森林火灾扑救技术与装备研究进展[J]. 消防科学与技术, 2025, 44(9): 1265-1273.
[15]	金星, 王俊胜, 班燕, 林贵德, 夏建军, 张梦颖. 芳纶/聚酰亚胺混纺耐高温灭火防护面料的制备及应用[J]. 消防科学与技术, 2025, 44(9): 1303-1310.