수백미터 이상 터널의 경우, 평상시 및 사고시에 터널 이용객의 안전을 위하여 특별한 시설의 설치가 필요하다.
사고 위험을 경감시키고 가능한 사고로 인한 효과를 제한하기 위해, 또한 운전자에게 적정한 수준의 편의를 제공하기 위해, 다양한 시설이 설치될 수 있다.
보고서 05.06.B 7장 "도로터널 운전비용 절감" 편은 도로터널의 시설물을 보고서 2008R15 3장 “도시터널” 은 시설물의 설계와 관리에 관한 세부사항을 다루고 있다.
터널에 설치되는 각종 시설물은 막대한 양의 전력을 필요로 한다. 전력공급시스템은 (8.1절 전력공급) 평상시 및 비상시에 충분한 전력을 공급할 수 있어야 하며, 이는 전력시스템 정전시에도 최소한의 필수시설에 전력공급을 위하여 작동되어야 함을 의미하며 이러한 시설의 상태감시 또한 가능해야 한다. 이러한 이유로 SCADA 시스템(8.2절 감시제어 및 데이터저장 시스템)이 도입되기도 한다.
이러한 시설중 하나로 통신설비와 경보설비가 있으며(8.3절 통신 및 경보시스템), 이는 터널안의 상황을 주기적으로 체크하고 운영자에게 위험 또는 사고를 알리는 설비들을 포함한다. 감시시스템과 교통제어시스템(8.8절 교통통제 및 감시시스템)과 함께 자동 유고감지시스템, 연기/화재감지기 같은 감지시스템이 설치되기도 한다. 이러한 유고 정보는 비상벨이나 비상전화를 통한 수동전달이 가능하며, 비상전화의 경우 터널에 있는 사람과 관리요원간의 의사소통이 가능하다. 터널 관리요원은 비상전화를 통해 터널 내부에 있는 사람의 상태와 위치등에 관한 추가정보를 얻을 수 있고 그들에게 필요한 정보를 제공할 수도 있어 매우 유용한 설비이다. 앞에서 나열한 설비들은 터널 이용자에게 위험을 알리거나 개입을 조정하는 수단으로도 사용된다. 스피커설비, FM재방송설비, 긴급구조대도 유사한 목적으로 이용이 가능하다.
터널 이용자의 편의 및 사고위험의 경감을 위해 적정한 시계확보와 오염농도 저감이 중요하고, 이를 위해 적절한 조명설비(8.4절 조명)와 환기설비(8.5절 환기)의 도입이 필요하다. 환기는 비상시에 화재성장 및 연기확산에 영향을 끼치기 때문에 매우 중요하다. 환기방식은 교통량과 터널연장에 따라 자연환기와 기계환기 또는 두 방식의 복합, 즉 평상시에는 자연환기를 비상시에는 기계환기를 하는 등의 방법이 가능하다. 추가적으로, 신호설비(8.9절 표지판)는 장애물이나 위험상황의 강조와 비상구, 비상벨, 소화기 등의 위치식별을 돕는 역할을 한다.
사고로 인한 화재발생시 이를 진화하기 위한 설비가 필요한데, 터널 이용자를 위한 소방설비와 소방대(8.6절 터널 이용자와 소방대를 위한 소방시설)를 위한 설비, 그리고 자동으로 작동하는 고정식 소화설비(8.7절 고정식 소방설비) 등이 있다. 이런 사고상황에서 차단막은(8.10절 차단막) 사고발생 시점에 터널외부에서 내부로의 진입을 차단하는 중요한 역할을 하게 된다.
이 장은 C4위원회의 그룹1, 그룹4(2008-2011)가 집필하였다.
터널설비의 대부분은 전력으로 동작하므로 전력공급설비는 반드시 설치되어야 하며 아래 두 가지의 필수사항을 만족해야 한다.
터널에 공급되는 전력은 전적으로 터널에 설치된 시설의 특성과 수량에 의해 결정되며, 전력량(kWh)에 따라 저압 또는 고압으로 공급될 수 있다.
모든 국가는 배전망에 있어서 터널과 특정구조물에 대한 규제조항이 있으며 건물과 터널에 있어서 매우 다른 양상을 보일 수 있다. 그러나, 기본적인 사항은 동일하며 아래와 같다.
도로터널에서 각 시설들은 터널 이용자의 안전을 위해 중요한 역할을 수행한다. 따라서 터널 관리자는 이러한 시설의 상태(정상동작 또는 오류), 운전모드(자동, 수동 또는 정지) 등을 지속적으로 감시해야 한다.
많은 장비는 센서에 의해 제어되고, 미리 결정된 운전조건에서 자동으로 작동한다. 운전조건에 따라 활성화 또는 비활성화되는 장비도 있다. 이런 방법으로 관리자는 이들 장비(신호설비, VMS, 차단막, 환기설비, 조명설비, 펌프 등)의 원격제어가 가능하다.
최근 장비의 운전형태가 매우 다양해져서(연속운전, 간헐운전 등) 관리자가 각 장비의 운전시간에 대한 정보를 숙지하는 것이 필수적이다.
이러한 감시, 제어-명령, 데이터의 보관 기능은 하나의 시스템(감시제어 및 데이터 저장 시스템, SCADA) 의해 수행된다.
몇몇 SCADA시스템은 세계적으로 통용되고 성능도 계속 향상되고 있다. 비슷한 특징의 도로터널에서라도 이런 시스템이 완전히 동일한 경우는 드물며, 같은 관리자에게도 그렇다.
이런 시스템의 구조에 관한 다음과 같이 규칙이 통용되고 있다.
터널 관리자와 터널 이용자간의 의사소통은 매우 중요한데, 양방향 소통이 가능하여야 하며 모든 상황(평상시, 긴급시 등)에서 유효한 소통이 이루어져야 한다.
몇몇 장비들이 이러한 소통기능(경보설비는 통신의 한 형태로 간주한다)을 보장하고, 이러한 장비들이 모두 동일한 기능을 제공하지는 않는데, 일부는 터널 이용자에서 터널 관리자로 정보를 전송하고(비상벨, 피난설비 사용시 자동경보 등), 일부는 관리자에서 이용자로 전송한다(FM문자방송, 스피커)
터널 이용자는 비상전화를 통해 제어센터와 연락이 가능하고, 이 비상전화는 음성통화뿐만 아니라 위치정보도 제공할 수 있다.
비상전화는 함 안에 수납하여 일정 간격으로 설치되거나, 다양한 형태의 비상정거장에 설치된다. 비상전화기 사이 간격은 법조항에 의해 정해지는 경우가 많으며 국가별로 상이하다.
비상전화기의 구조는 매우 간단하다. 비상전화는 대개 터널로부터 걸려온 전화를 받는 제어실과 연결되는데, 이 제어실은 대개는 제어센터에 위치하고, 때로는 해당터널이 있는 지역 관할의 경찰지구대 구내에 위치하기도 한다.
비상벨은 이용자가 터널 내 사고발생시 제어센터에 경보신호를 보내는데 이용되며, 설치비가 저렴하여 짧은간격으로 설치될 수 있다.
이 설비는 특정규모의 터널에서 비상전화와 중복되고 제어센터와 터널이용자간 양방향 통신을 지원하지 않는다는 이유로 많이 이용되지는 않는다.
앞에서 언급했듯이, 터널 이용자는 비상시에 터널내부에 있는 비상전화, 비상벨과 같은 장비를 이용할 수 있다. 또한 대부분의 터널에서 소화기, 비상구의 이용 또한 가능하다.
터널 이용자가 이들 사용할 때, 관리자의 적절한 조치가 취할수 있도록 가능한 신속하게 관리자에게 통보되어야 한다. 비상전화나 비상벨이 설치되어 있다면 통화나 알람 정보를 제어센터에서 받을 수 있으므로 어려운 일은 아니다. 제어센터 외의 장소에서는 비상전화 사용이 종료되면, 제어센터에 알리기 위한 일련의 절차가 진행되어야 하고 해당전화를 수신한 기관은 이를 즉시 제어센터에 통보하여야 한다.
소화기와 비상구의 경우 센서가 설치되어 있어 상태정보가 SCADA 시스템을 통하여 제어센터에 통보되며, 관리자는 이를 통해여 터널 이용자가 도움이 필요한지 여부를 알 수 있다.
소화기의 경우, 소화기함의 개방이나 소화기 인출관련 정보를 제공한다. 비상구의 경우도 비상문의 개방 또는 비상구를 이용하는 이용자의 존재를 감지해 정보를 송출한다.
터널에 비디오 감시장치가 설치되었을 때(8.8절 교통통제 및 감시시스템 참고), 터널 및 그 주위로부터 전송된 이미지는 제어센터에 설치된 디스플레이 장치에 표출된다. 관리자가 수시간 동안 변함없이 다수의 영상을 동시에 감시하는 것은 사실상 어려운 일이다.
이러한 어려움에 대한 해결책으로, 관리자는 유고를 감지하기 위해 자동제어시스템을 이용한다. 일부 국가에서는 특정터널에 대하여 자동제어시스템의 설치를 의무화 하기도 한다.
자동유고감지(AID)는 주로 터널에 설치되어 있는 카메라로부터 전송된 영상이미지를 컴퓨터를 통한 분석에 의해 이루어진다.
종종 교통정체 이후(교통사고 이후) 차량화재가 확대되기 때문에, AID시스템으로부터 ‘정지차량’ 에 대한 경보가 온도나 연기감지기 같은 다른 시스템보다 먼저 송출된다. AID에 의한 초기경보는 터널관리자가 유고 위치와 상태를 확인하는데 도움을 주어 효과적인 조치를 가능하게 하고, 이것은 최적의 환기운전의 선택, 유고지점 후행차량에 대한 신속한 경고 등을 통한 2차 사고방지 등의 효과로 나타날 수 있다. 또한 터널 긴급구조요청, 터널진입차단, VMS 및 라디오를 통한 메시지 송출, 터널 진출 지시 등의 조치가 가능하다.
보고서 05.16.B 2006 6.3.3절 "현재 이용하는 수단" 에서 영상연기감지시스템을 다루고 있다.
비디오기반 AID시스템은 교통흐름, 교통량, 교통속도의 실시간 정보를 제공하고 유고 위치의 영상 녹화와 SCADA 시스템과 같은 다른 시스템과의 상호작용이 가능하다. 비디오기반 AID시스템은 주로 카메라, 하나 이상의 카메라로부터 전송된 이미지를 처리하는 비디오 영상처리 시스템, 영상을 IP상에서 모니터나 컴퓨터 영상출력장치에 전송하는 IP 비디오 인코더와 디코더를 포함한다. 비디오 관리시스템은 영상과 다른 기능(영상녹화 및 AID, 교통정보의 실시간 저장, 터널 SCADA시스템과의 인터페이스)을 제공하는 하나 또는 두 개의 서버, 네트워크장비, 통신 선로(광섬유, 동축케이블, UTP케이블)로 구성된다.
터널 AID시스템 설계시에는 다음 사항이 함께 고려되어야 한다.
2009 Routes/Roads 기사 "도로터널의 화재감지시스템 – 국제 연구과제로부터의 교훈" 에 따르면 많은 “영상감지기 제조업체는 주행방해를 다루기 위해 같은 지역을 서로다른 각도로 조사하는 2개의 감지기 설치를 권고한다.”라고 결론지어져 있다. 일반적으로 카메라로 촬영되는 장소는 오버랩 되도록 디자인되어, 하나의 카메라가 고장일 경우 다른 카메라를 통해 영상전송이 가능하다.
보고서05.15.B 2004 Section IV.2.1. "교통유고감지장치" 에서는 카메라가 자동유고감지설비로 사용된다면 그 설치 간격은30~150m으로 할 것을 제안한다.
AID시스템의 성능은 설치 이전의 시운전과 세부조정작업에 크게 좌우되며 이러한 교정등은 수개월이 소요되기도 한다.
화재/연기감지기는 센서, 비상경보설비, 통신케이블, 평가 유닛 등에 의한 제어시스템의 한 부분이며 이것들을 통틀어 일반적으로 화재경보시스템이라 한다.
도로터널에서 화재/연기 경보시스템은 가능한 신속히 화재나 연기의 발생을 감지하도록 고안되어 지체없이 안전장치가 작동되고 안전조치가 실행된다. 이들의 주요한 목표는
기본적으로, 화재감지이론은 열, 연기, 복사열, 화학생성물처럼 화재에 의해 인지되는 변수들에 기초하며, 화재감지센서의 분류는
이러한 감지기는 응답시간, 신뢰도 등과 관련하여 각각의 특정 적용분야가 있다.
최근 비디오AID시스템은 화재감지에 있어서 매우 효율적이고 신속한 것으로 알려져 있다. 사실상, AID시스템은 일반적인 교통류를 벗어나는 대상이나 차량의 유고를 감지한다.
화재/연기감지기는 보고서 2006.05.16B 6.3절 "화재감지" 에 기술되어 있다.
도로터널의 화재감지기는 일반적으로 10m/s 이상의 터널 유속, 매연에 의해 감소된 가시도, 타이어와 노면의 마찰에 의한 부산물, 단시간의 오염물(CO, CO2, NOx) 농도변화, 헤드라이트 밝기의 변화, 엔진열과 고온의 자동차배기가스, 전자기적 간섭, 터널 단면적의 변화를 야기하는 다양한 차량의 주행(소형차, 소형 탱크로리, 중형 탱크로리, 버스, 유조차) 등의 환경조건에 견딜 수 있도록 고안된다.
화재감지시스템은 높은 고장안전(fail-safe)기능을 보유해야 하고 가능한 화재에 가까이 위치해야 한다. 화재감지시스템은 오보를 피하기 위해 일정수준의 기능 확보가 필요하다. 화재감지시스템의 오보는 상당한 비용을 수반되며, 이를 바로잡기 위해서는 더 많은 비용이 소모되기 때문이다. 때로는 이러한 이유로 관리자가 경보에 주의를 기울이는 것을 어렵게 한다.
화재감지 및 경보의 설치는 합리적인 가격으로 이루어져야 하는 것과 낮은 운영비용, 간단한 유지관리가 가능해야 하는 것은 필수적이다. 보고서 2006 05.16.B 6.3절 "화재감지" 를 참고하라.
다음과 같은 변수들이 자동화재감지기의 국내 및 국제적 기준으로 설정된다 : 화재감지 최대시간, 화재위치의 확인, 감지가능한 최소화재, 승인된 감지방법, 화재경보를 위한 조합점, 자동화재감지기 설치가 필요한 터널 상세정보(터널연장, 기계환기터널, 무인관리터널, 교통밀도가 높은 단터널).
화재감지기와 관한 세부 참고자료 목록은 보고서2006 05.16.B 10절 "참고자료". 에서 찾을 수 있다.
화재감지기의 효율은 감지기의 종류(온도, 감광, 이온화 등)뿐 아니라 터널내 센서 수량 및 감시수준 같은 감지전략에 바탕을 두고 있다.
자동유고감지기, AID시스템을 포함한 비디오 영상분석, CCTV 관측, 인출시 경보를 송출하는 소화기 같은 장비, 비상전화는 경보를 발하기 위한 주요한 수단이다.
현재 쓰이고 있는 많은 감지기는 열과 온도상승률을 감지를 바탕으로 한다. 이런 종류의 시스템은 적절히 보정될 경우 반응시간이 늦을 수는 있지만 오보는 거의 발생하지 않는다. 검은 연기 감지에 바탕을 둔 감지기는 초기에 신호송출이 가능하지만 경유자동차의 배기가스에 의한 오보를 겪을 수 있다. 보고서 05.05.b.1999 6.3.1절 “화재감지기”를 참고하라.
2009 Routes/Roads 논문 "도로터널 화재감지시스템 - 국제연구과제의 교훈" 에서는 도로터널의 감지선형감지기, 불꽃감지기, 비디오영상감지, 공기포집형 화재 및 연기감지기 같은 감지화재/연기시스템을 다루고 있다. 공기포집형 시스템은 도로터널 환경에서 반응시간과 정확한 화재위치확인 및 감시기능 등에서 훌륭한 성능을 보이고 있으며, 고장경보, 유지관리 및 화재감지등 전체적인 성능에서 인정받고 있다. 이런 연구결과는 터널 화재감지를 위한 가장 적합한 기술선택에 유용한 정보가 된다.
터널은 외부의 방송국에서 송출하는 라디오 전파의 전달이 여의치 않은 제한된 폐쇄공간이다. 이러한 파장의 전달은 위해, 필요한 주파수를 재송출하는 장비의 설치가 필요하다. 다음과 같은 서비스의 재전송이 가능하다.
주파수 재전송이 가능한 많은 서비스가 있지만, 비용문제 때문에 모든 서비스를 재전송 할수는 없다. 대개는 구조대가 사용하는 주파수와 운영자가 사용하는 주파수, 소수의 FM, DAB 주파수, 휴대폰 주파수 같은 특정 주파수가 해당된다.
하나 이상의 라디오주파수가 재전송될때 미리 녹음된 메시지 삽입이 가능한 장치가 설치된다. 필요시 라디오 방송은 중단되고 운전자의 주의환기 및 운전자가 따라야 하는 절차를 지시하기 위한 터널관련 메시지가 방송된다.
라디오재방송 설비는 다음와 같이 구성된다.
터널에서 운전자에게 직접 정보를 제공하거나 운전자에게 특정한 행동을 하도록 하는 장치는 별로 없다. 이런 문제의 해결을 위해 터널에 스피커를 설치한다. 실제는 스피커는 어떻게 사용되느냐에 따라 다른 기능을 제공한다. 특히 아래의 요소가 거론된다.
그러나 이런 장치는 현재 널리 사용되지는 않는다. 각 사례별로 스피커의 사용에 관한 연구가 필요하고 높은 교통밀도나 연장을 가지는 특정 터널에 종종 적용된다.
대부분 터널에서 자연광은 운전자에게 만족스러운 가시조건을 제공하지 못한다. 운전자에게 충분한 가시도와 편의 제공을 위해 인공조명의 설치가 필요하다.
조명설치시 기능의 관점에서 다음을 사항을 감안해야 한다.
조명설치는 여러 조건을 준수해야 하는데, 그 중 특히
다양한 조명 설치방법 중 가장 흔한것은 대칭조명과 대항조명이다. 터널의 특성과 목적물에 따라, 조명 부품을 도로 상부, 터널 벽면 등에 일렬 또는 일렬 이상으로 설치한다.
터널환기는 두 가지 기능이 있다.
역사적으로 환기시스템의 설치 이유는 오염도 감소를 위해서였다. 지난 수십년에 걸쳐 주행차량에 의한 오염물 배출량이 감소함에도, 환기는 매우 중요하고 설계단계에서 주의깊게 검토되어야 한다. 어떤경우에는 주행차량의 피스톤효과에 의한 자연환기로 필요한 공기질을 만족시킬 수 있고, 기계식 환기시스템은 터널 연장과 통행방식(일방향 또는 양방향), 교통조건(혼잡가능성)을 고려하여 설치를 고려한다. 기술보고서 2012R05EN “도로터널 : 차량 배출량과 환기를 위한 필요공기량”에는 일반적인 운영상태에서 터널내의 적절한 공기질과 가시도 기준을 확보하기 위한 최소 신선공기량을 정의하고 환기시스템 설계를 위한 필요 데이터를 제공하고 있다. 또한 독성 가스와 분진에 대한 허용가능한 기준을 제공하고 있다. 이 보고서는 자동차 배출 계수와 관련된 좀 더 강력한 국가 규정의 변화에 영향을 미치고, 몇몇 국가에서는 배출량에 관한 유럽 기준의 변화와 같이 자동차 기술의 변화에 영향을 미치기도 한다.
화재와 같은 비상상황에서의 환기는 예를들면 비상구와 같이 다른 장비 또는 시설의 설치에 영향을 미친다. 어떤 경우 자연환기로 충분하지만, 연장이 수백미터를 초과하는 터널에는 기계환기가 종종 필요하다.
터널에서는 다양한 환기방식의 적용이 가능한데, 환기방식의 선택은 주로 화재안전을 고려하여 이루어지고; 평상시 시스템의 사용에 적합하도록 이루어진다. 보고서 05.05.B 1999 5장 "화재 및 연기제어를 위한 환기 “를 참고하기 바란다.
종류식 환기는 터널내 연소하는 차량에서 배출되는 연기를 밀어내기 위해 종방향의 기류를 발생시킨다. 만일 터널내 운전자가 있다면 독성가스와 가시거리 감소로 인해 영향을 받을 수 있다. 일방향터널 또는 혼잡터널에서의 종류식의 사용시에는 특별한 주의를 요한다. 성공적인 연기제어를 위한 최소 공기속도는 화재규모 및 터널의 기하(경사, 단면적)에 달려 있다.
횡류식은 화재연기의 부력을 이용하며, 터널내에서 연기는 상부로 축적되는 경향이 있어 상부에서 기계적으로 배출될 수 있다. 횡류식 시스템은 터널 단면 하부에(정확한 가시도, 낮은 독성) 신선공기층을 보존하기 위해 고안되었다. 그러므로 화재지역에서 가능한 종방향 기류를 낮게 유지하여 성층화가 파괴되지 않도록 하는 것이 중요하다. 이 방식은 어느 터널에도 적용이 가능하지만, 설계, 시공, 시스템 운영이 다소 어렵고 많은 비용이 소요된다.
환기설계 절차는 추력과 유동속도의 관점에서 최소한의 시스템 용량 계산, 환기네트워크 설계, 그리고 적절한 환기장비의 선택을 포함한다. 보고서 2006 05.16.B 4장 :환기와 부록 12.3 "제트팬 계산 절차", 12.4. "배연댐터" , 12.6. "제트팬의 소음문제" 참고하기 바란다.
가능한 화재상황별 환기제어 시나리오는 매우 중요한 부분이다. 기술보고서 2011 R02 : 도로터널: 환기운영방식을 참고하기 바란다. 이러한 시나리오는 특히 종류식이 적용되었거나 많은 측정과 다수의 환기장치를 복합하여 수반하는 횡류식터널의 경우 간단해 질 수 있다.
설계 화재강도의 적용에는 일반적으로 규정적인 접근법이 사용된다. 그러나, 관측된 화재강도의 범위가 광범위하기때문에, 특정 터널의 화재강도를 규정하는 방법은 분명치 않다. 허용되는 차종의 종류, 환기시스템, 터널 형상, 화재 진압시스템와 같은 영향을 미치는 다양한 요소들에 대한 고려가 있어야하며, 성능위주 접근과 같은 적용가능한 접근법에 대한 제언이 PIARC보고서 2017R01EN "도로터널의 설계 화재 특성"에 설명되어 있다.
평상시 운전하는 동안 공기질을 고려한 최적의 환기제어는 에너지 절감을 위해 매우 중요하다. 왜냐하면 에너지비용이 터널 운영비용의 막대한 부분을 차지하기 때문이다.
환기시스템 설계와 터널의 다른 구성요소의 상호작용은 다양하다. 횡류식 환기의 경우 필요 유동속도는 건설비용과 관련이 깊고, 굴착단면에 영향을 준다. 환기는 터널 전력공급요건중 상당한 부분을 차지하고 화재감지기와 소화시스템 같은 다른 장비와 상호작용한다. 보고서2008 R07 5장 "터널 안전시스템에서의 고정식 소화설비” 참고하기 바란다.
환기와 관련된 쟁점은 에너지소비, 탄소발자국, 입출구 및 굴뚝으로부터 오염된 공기 배출 등이 있다. 터널 주변에서 이러한 영향을 감소시키는 것은 환경적인 설계의 한 부분이다. 보고서 2008 R04 4.3.절 "터널 공기확산 기술", 4.6.절 "운영적 측면" 과 부록 D. "환기시스템 설계에서의 확산모델링의 개요" 를 참고하기 바란다.
끝으로, 주요한 교통공간보다는 특히 비상구 같이 터널의 다른 부분에 환기가 필요할 수 있다. 보고서 05.16.B 5.3절 "피난경로 설계" 참고
도로터널에서 소방설비의 설치목적은 터널 이용자와 비상구조대, 구조물에 미치는 영향을 최소화하면서 화재에 대응하기 위함이다.
PIARC는 도로터널에 필요한 소방시스템에 대해 많은 논문에서 다루어왔으며 그 중 기술보고서 05.05.B 1999 "화재 및 연기제어" 와 기술보고서 05.16.B 2007 "도로터널에서의 화재 및 연기제어 시스템과 장비" 두 논문이 주요하다. 또한 1979년 비엔나, 1983년 시드니, 1987년 브루셀, 2001년 마라케시에서 개최된 세계도로협회 보고에서 다루어지기도 했다.
도로터널 내에서 이런 시스템은 화재감지, 경보, 라디오방송, 비상전화, CCTV, 스피커, 급수, 고정식 소화설비, 이동식 소화기, 비상시 환기를 포함하여 화재에 대응하기 위한 매우 중요한 기능으로 안전을 위협하거나 과도한 설비가 되지 않도록 주의깊게 계획하고, 평가하고, 설계하고, 설치해야 한다.
이러한 터널 소방시스템의 많은 부분은 본 매뉴얼의 다음 장에서 다루어진다. 화재감지(8.3.5절), 고정식 소화설비(8.7절), 화재경보(8.3절), 비상전화(8.3.1절), CCTV(8.2절), 스피커(8.3.7절), 라디오방송(8.3절), 비상환기(8.5절).
이 장에서 다루는 시스템은 도로터널에서 소방활동을 위해 터널 이용자(운전자), 관리자, 소방대에게 제공되는 다른 시스템과 관련이 깊으며 도로터널에서 소화배관과 소화전(호스밸브)을 통한 소화용수의 공급과 이동식 소화기 설치를 포함한다.
급수원, 소화배관 등의 급수시스템은 터널내 소방설비(소화전이나 호스 밸브 등)에 소화용수를 공급하며 고정식 소화설비(8.7절)가 설치된 경우에도 동일하다. (참고 VI.3.3절 "급수"05.05.B 1999). 급수원은 상수도에 연결되거나 저수조에 의해 공급되며 소방대가 필요로 하는 수압을 만족해야 한다.
터널내 소화전은 소방대가 소화호스를 연결하여 소화용수를 공급받을 수 있는 접점을 제공하므로 일정한 간격으로 설치되어야 한다. (보고서05.05.B 1999 VI.3.3절 "급수" 참고). 또한 소화전 연결부는 지역소방대의 장비와 호환되어야 한다.
이동식 소화기는 터널내 일정한 간격으로 설치되어 소방대 도착전에 운전자 또는 관리자가 작은규모의 화재를 진화하기위해 사용된다. (보고서05.05.B 1999 VI.3.2절 "소화기" 참고).
일부국가에서는 도로터널에 호스릴이 설치되기도 하는데, 이는 대부분의 국가에서 유고시 소방대가 자체 호스를 가져오기때문에 전세계적인 동향은 아니다.(보고서 05.05.B.1999 6.3.3절 “급수”참고)
기술보고서2016R03EN “도로터널의 고정식소화설비:현재의 사례와 제언"에는 세계도로협회의 고정식 소화설비에 대한 견해와 해당설비의 선택과 운영, 적용가능성에 대한 권고의 내용을 요약하고 있다.
빠른 속도로 성장하는 화재에서, 연기는 터널 이용자의 자기대피를 위태롭게 할 수 있고, 급속히 상승하는 온도는 터널내 안전시스템을 파괴한다. 고정식 소방설비는 화재성장과 화재확산을 감쇄시킬수 있고, 그럼으로써 화재하에서 비상구조대와 운전자의 안전을 돕는 역할을 한다.
수계 스프링클러시스템은 현재 터널에 설치되는 고정식소화설비중 가장 흔하게 적용되는 형태이다.저압식 시스템 및 물방울 크기가 상대적으로 더 작은 고압식 시스템의 적용이 모두 가능하고, 폼(거품)을 포함한 다른 수계 소화설비도 적용되고 있다. 적절한 고정식소화설비의 선정에는 비용대비 효과 분석이 필수적이다.
고정식 소화설비의 설치가 국가적으로 설계 기준화되어 있지 않은 경우, 해당 설비의 설치여부에 대한 결정을 위해 아래 절차에 대한 검토를 권한다.
고정식 소화설비는 환기와 같이 여타 중요한 설비의 하나로 고려되어야 한다. 고정식 소화설비의 최대성능발휘를 위해서 신속하고 정확한 유고감지 및 고정식 소화설비의 대응이 필수적이다.
보고서에는 적용가능한 시스템의 종류, 다양한 국가에서 도로터널에 적용된 사례 및 적절한 고정식소화설비의 선정과 설계에 대한 충고등에 대한 정보가 포함되어 있다. 고정식소화설비가 적용되면 정확한 설계와 시공, 통합, 시운전, 유지관리, 테스트와 운영이 필수적이다.
터널내 교통밀도가 매우 높은경우 교통감시시스템이 설치되는데 대개가 영상감시시스템이며 간혹 교통량측정장치가 설치되기도 한다. 터널관리자는 영상감시시스템을 통해 교통조건을 실시간으로 통제할 수 있고, 시스템이 노화될 경우에도 유고지역의 관측이 가능하여 필요한 조치를 신속히 결정할 수 있다.
영상감시는 관리자가 지속적으로 터널내 유고상황을 감시할수 있고 동시에 조치가 필요한 경우 신속한 대응이 가능하다는 점에서 매우 유용한 수단이다. 영상감시설비의 상태 관리를 위하여 관리사무소 관리자의 유지관리가 지속적으로 필요하다.
영상감시는 개념적으로 매우 간단하다. 터널내 일정한 간격으로 설치된 카메라는 터널내부를 완벽하게 비추고 그 영상은 쓸모가 있던 없던간에 그룹화되어 네트워크를 통해 관리사무소로 전송된 후에 화면에 표출된다.
표지판은 관리자가 운전자와 소통할 수 있는 주요 수단중 하나이다.
터널에서 볼수 있는 표지판은 다음과 같다.
터널내 운전가 이용가능한 안전장치(비상전화, 소화기, 비상구)는 그에 해당하는 표지판 또한 설치되어야 한다.
여기서 터널내 표지판 설치 위치에 관한 이론적인 문제에 직면하게 된다. 사실상 지하터널의 기하학적 특성은 최적화 되어있고, 단면이 커질 경우 막대한 추가비용을 야기한다. 실제로, 표지판의 양호한 시인성(충분히 큰 패널이 필요)과 유용한 공간 모두 동시에 고려되고 절충되어야 한다.
터널 내 유고(사고, 화재 등) 발생시 초기 상황에서 차량 진입을 차단하는 것이 반드시 가능해야 한다. 실제로, 신속하고 효과적인 차단장비는 터널 밖에 있는 운전자를 위험상황에 들여보내지 않을 뿐만 아니라 지하공간에서의 추가사고를 피할 수 있도록 한다.
많은 국가에서, 터널 입구부 앞에 단순히 정지신호를 설치하는 방법은 터널 차단에 효과적이지 않다는 경험이 있다. 이러한 정지신호는 운전자에게 차단의 원인을 알릴 수 있는 VMS와 차단막이 조합하여 사용되어야 한다.
터널 차단장치는 관리사무소에서 수동으로 작동되거나 지속적인 감시가 불가능한 무인운영 터널에서는 자동으로 작동되어야 한다.
차단장치는 주로 비상상황에 이용되지만, 유지관리를 위한 차단 등 일반적인 상황에서도 사용될 수 있다.