Konstrukcja tunelu może być wykonana w ziemi lub w skale. Tunele różnią się od siebie pod względem rodzaju konstrukcji ale także przeznaczenia (drogowy, kolejowy, dla metra lub poprowadzenia kanalizacji).

RYS 1 PRZYKŁADOWY PRZEKRÓJ TUNELU

Według wewnętrznych badań firmy Hilti, łączna wartość inwestycji w projekty tunelowe w latach 2024–2028 przekroczy 780 mld USD, przy czym największe inwestycje będą realizowane w krajach azjatyckich i europejskich. 

RYS. 2 ŁĄCZNA WARTOŚĆ INWESTYCJI W PROJEKTY TUNELOWE

W niniejszym artykule omówiono kluczowe aspekty biernej ochrony przeciwpożarowej w projektach tunelowych, z wyłączeniem stacji podziemnych i dostępu do nich. 
Jednym z głównych czynników, który uwzględnia się podczas projektowania i konserwacji tunelu, jest ryzyko pożaru. Na całym świecie w każdym miesiącu dochodzi średnio do trzech pożarów w tunelach. 75% pożarów dotyczy tuneli drogowych, a 25% – tuneli kolejowych. Według publikacji szwedzkiego Narodowego Instytutu Badawczego, pożary w tunelach mogą trwać od kilku godzin do kilku dni. Czas trwania pożaru zależy od jego intensywności i podejmowanych działań. Konstrukcje tuneli stają się coraz bardziej złożone: obejmują ronda, stacje transportu drogowego, kolejowego i metra oraz wiele wymagań serwisowych dla układów mechanicznych, elektrycznych i wentylacyjnych. Wszystkie te czynniki zwiększają ryzyko pożaru. 
Głównymi przyczynami pożarów w tunelach są kolizje pojazdów, przegrzanie powietrza, awarie elektryczne i wycieki paliwa lub oleju z pojazdów, jak pokazano na poniższym schemacie

RYS. 2 GŁÓWNE PRZYCZYNY POŻARÓW (NR IDENT. HCH: 2646079)

W przypadku pożaru ważne jest, aby dostępne były bezpieczne drogi ewakuacji, a zespoły straży pożarnej miały dostęp do lokalizacji pożaru. W tym celu niezbędne jest zapewnienie biernej ochrony przeciwpożarowej. 

Ramy przepisów i norm dotyczących ochrony przeciwpożarowej w tunelach są złożone.  

W wielu miastach i obszarach metropolitalnych na całym świecie obowiązują określone przepisy i normy dotyczące projektów i konserwacji tuneli. Oprócz tych lokalnych przepisów projekty tuneli muszą również spełniać wymagania krajowych i międzynarodowych przepisów i norm. Przepisy krajowe i międzynarodowe zapewniają solidne ramy dla zagadnień związanych z budownictwem oraz bezpieczeństwem i higieną pracy, a lokalne przepisy i normy dodatkowo podkreślają wymagania środowiskowe i inne wymagania lokalne. Najbardziej uznane międzynarodowe przepisy i normy dotyczące tuneli obejmują:

•       Normę NFPA 502 dotyczącą tuneli drogowych, mostów i innych dróg o ograniczonym dostępie, która zapewnia kompleksowe wytyczne dotyczące ochrony przeciwpożarowej i bezpieczeństwa życia.
•       Przepisy PIARC, które zawierają wytyczne i najlepsze praktyki w zakresie bezpieczeństwa tuneli drogowych, w tym środki ochrony przeciwpożarowej.
•       Dyrektywę UE 2004/54/WE, w której określono minimalne wymagania bezpieczeństwa dla tuneli w transeuropejskiej sieci drogowej, w tym środki ochrony przeciwpożarowej.
•       Normę ISO 834 dotyczącą badań odporności ogniowej materiałów i konstrukcji budowlanych, która ma również zastosowanie do obudów tuneli.
•       Normę EN 1363-1 dotyczącą badań odporności ogniowej, w której określono ogólne wymagania dotyczące ochrony przeciwpożarowej w tunelach.
•       Normę NFPA 130 obejmującą stałe systemy transportu kolejowego i pasażerskiego, w tym ochronę przeciwpożarową i bezpieczeństwo życia w tunelach. 

RYS. 3 KRZYWE TEMPERATURY W FUNKCJI CZASU DLA POŻARÓW W TUNELACH 

Wyzwania i rozwiązania w zakresie ochrony przeciwpożarowej w tunelach 
Pożary w tunelach mają pewne szczególne cechy, które sprawiają, że ewakuacja, gaszenie pożarów i działania ratunkowe są bardzo trudne. Do tuneli wchodzi się i wychodzi się z nich w sposób ograniczony, co znacząco utrudnia strażakom dotarcie do źródła ognia, a ludziom ewakuację. Aby dotrzeć do drogi ewakuacyjnej, trzeba przebyć dużą odległość. Problemy z wentylacją mogą szybko doprowadzić do gromadzenia się dymu i toksycznych gazów, co z kolei zmniejsza widoczność i obniża jakość powietrza. Zamknięta przestrzeń i materiały w tunelach mogą prowadzić do nieprzewidywalnego zachowania ognia, co wymaga od strażaków i zespołów ratowniczych specjalistycznej wiedzy i zastosowania szczególnej taktyki. Dostępność zasobów, takich jak woda, systemy wentylacyjne i urządzenia gaśnicze w tunelach, są kluczowymi elementami ułatwiającymi prowadzenie działań ratowniczych i gaśniczych. 
Aby zmniejszyć ryzyko rozprzestrzeniania się pożarów wzdłuż tuneli, podział na strefy jest kluczowym elementem projektu, zwłaszcza na drogach dojazdowych i ewakuacyjnych, w szybach wentylacyjnych i innych obszarach serwisowych. Wybierając bierne rozwiązania przeciwpożarowe dla tuneli, należy wziąć pod uwagę kilka kluczowych parametrów, takich jak odporność ogniowa, reakcja na działanie ognia i kontrola rozprzestrzeniania się dymu, trwałość w celu zmniejszenia wysiłku konserwacyjnego, odporność na wodę i pleśń. Niektóre normy lokalne, szczególnie w dużych obszarach metropolitalnych, wymagają uwzględnienia innych czynników, takich jak odporność na gryzonie i odporność na podwyższone ciśnienie. 

Firma Hilti podejmuje działania w celu ulepszania konstrukcji – również w zakresie projektów tuneli.  
Firma Hilti od wielu lat opracowuje najbardziej innowacyjne gotowe rozwiązania biernej ochrony przeciwpożarowej do tymczasowych i stałych zastosowań w projektach tunelowych, takich jak przejścia kablowe i przepusty kablowe do zastosowań elektrycznych oraz kołnierze do przewodów rurowych wykonanych z metalu i tworzyw sztucznych do zastosowań mechanicznych. Zrównoważony rozwój i ochrona środowiska odgrywają kluczową rolę w innowacyjnych rozwiązaniach Hilti, a oceny cyklu życia (LCA) i deklaracje środowiskowe (EPD) gwarantują przejrzystość danych dotyczących śladu węglowego produktów. Świadectwa bezpieczeństwa materiałów dla zdrowia (MHC), takie jak świadectwa C2C i deklaracje bezpieczeństwa produktów (HPD) dla zdrowia służą do oceny i kontroli składników materiałów zgodnie ze schematami budowlanymi dla budynków przyjaznych środowisku (Green Building Schemes). Wreszcie certyfikaty emisji i zawartości LZO pokazują, że produkty zostały zbadane i spełniają normy dla budynków przyjaznych środowisku w zakresie LZO. 

Materiały referencyjne

·       https://tunnel-fire.com/passive-fire-protection-in-tunnels/
·       https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/741/1/012095
·       https://www.scor.com/sites/default/files/pc_nl_tunnels.pdf
·       https://www.cetu.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/cetu_guide_protection_passive_mars2017_en.pdf
·       https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/741/1/012095/pdf
·       https://nap.nationalacademies.org/read/14562/chapter/6#21
·       https://www.thefreelibrary.com/Road+tunnel+ventilation+and+fire+control--regulations%2c+standards%2c+and...-a0201378209
·       https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A32004L0054
·       Maszyna drążąca – Wikipedia
·       Nowa metoda austriacka – Wikipedia
·       Metoda odkrywkowa
·       Rozwój pożarów w dużych tunelach