城市綜合管廊工程通風系統設計淺析

于浩

摘 要：近幾年，隨著經濟和社會的發展，我國綜合管廊建設已經陸續在各城市展開。該文結合沈陽市南運河段地下綜合管廊工程實例，分析了綜合管廊中設置通風系統的必要性，介紹城市綜合管廊的幾種通風方式，闡述綜合管廊通風、排煙系統組成、設計方法、步驟、設計過程中的問題，同時提出合理建議，對綜合管廊通風系統的設計有一定參考意義。

關鍵詞：綜合管廊 通風 排煙系統設計

中圖分類號：TU990.3；TU962 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）12（c）-0050-02

1 綜合管廊及通風系統概述

綜合管廊是城市地下用于容納兩類及以上城市工程管線的構筑物及附屬設施。它將各種市政管線集于一體，有節約土地，便于檢修養護，避免城市道路頻繁開挖等優點，有利于政府對社會公共資源的控制和管理，同時國務院相關指導意見及國家新型城鎮化建設要求的出臺，使其在全國城市建設中的應用越來越多。

綜合管廊本體完全位于地下，屬于封閉的構筑物，本身空氣流通不暢，還會促使生物性有機物在微生物的作用下產生有毒、有害氣體，進而引起管廊內氧氣含量下降，二氧化碳的含量增加等問題；管廊內鋪設的電力、供熱和污水管道等管線，也會散發熱量和有害氣體，若鋪設燃氣管線，還會出現可燃性氣體泄露的危險，這些問題都不利于維護人員的巡視與檢修。因此，需要設置有效的通風系統來改善管廊內的空氣質量，使管廊內的各類管線處于良好的運行環境，保證有害氣體在安全的濃度水平之下，同時在管廊發生火災時，通過對通風系統的關閉，使管廊內形成相對密閉的空間，可以有效地控制火災蔓延，并能在火災后及時開啟排煙系統，及時排除火災后的煙氣。

沈陽市南運河段地下綜合管廊工程全長約12.8 km。沿線住宅小區和市政管線較密集，通過建設綜合管廊可有效地解決“拉鏈路”式建設，減小了敷設和維修地下管線反復開挖路面而對交通、環境和居民出行造成的影響和干擾，提高了老城區供水、供氣、供暖等供應能力和運行安全，為城市后續發展創造條件。

該綜合管廊收納的管線種類有：電力電纜、通信管道、給水管道、中水管道、供熱管道、天然氣管道。該綜合管廊采用盾構施工工法，在兩個結構內直徑D=5.4 m的圓內，設置電力艙、熱力+通信艙、水艙和天然氣艙?？紤]管道安裝和日常維護的需要，綜合管廊設計為通行管溝。

2 綜合管廊通風系統的分類

綜合管廊通風方式包括自然通風、自然通風輔以無風管的誘導式通風和機械通風三種方式，其中機械通風又分為：（1）自然進風、機械排風；（2）機械進風、自然排風；（3）機械進風、機械排風。

3 綜合管廊通風系統設計

3.1 防火分隔

根據《城市綜合管廊工程技術規范》：“天然氣管道艙及容納電力電纜的艙室應每隔200 m采用耐火極限不低于3.0 h的不燃性墻體進行防火分隔。”該工程天然氣艙和電力艙各劃分為64個防火分區。

3.2 通風、事故后通風系統

由于該綜合管廊處于地下空間5～10 m之間，為密閉的地下構筑物，完全依靠自然通風，是難以保證管廊內部空氣品質的。從景觀、節能、投資等方面考慮，該次的設計采用機械排風輔以自然補風方式解決管廊通風問題。機械排風減小排風豎井面積，減小占用地面空間，從而減少對景觀環境的影響；自然補風，利用排風后排風區負壓，進行補風，減少風機投入臺數，節省初投資，減少運行費用，而達到節能目的。該工程通風分為天然氣艙和其余艙兩種情況。

天然氣艙內設獨立機械進、排風系統，平時通風量為每小時6次，事故通風排風量為每小時12次；通風系統按200 m間隔設置，一端設機械送風機房，另一端設機械排風機房。送、排風機各設置2臺，均為防爆風機，平時通風開啟1臺，事故通風開啟2臺。

其余艙設機械排風，平時通風量為每小時3次，事故通風時排風機僅對電力艙進行事故后排風，其他艙排風管電動風閥關閉，換氣次數每小時6次；通風系統按防火分區設置，每個防火分區一端設進風口，另一端設機械排風機房，排風機兼做主管廊電力艙事故后排風，且平時通風工況下，排風機還承擔支管廊的平時排風。機械通風時，室外新鮮空氣由進風口自然進入管廊內，沿溝縱向流向排風口，并由排風機排至室外。為保證電力艙在事故后迅速排除有害氣體，在該排風系統各艙的排風支管上設有電動風閥，即當電力艙需要事故后排風時，則將其他艙排風支管電動風閥關閉，增大電力艙的排風量，使之迅速達到排除有害氣體的目的。

風道出地面設不銹鋼防雨百葉，風亭均設置在地面綠化帶中。

3.3 通風系統自動控制

管廊通風分為平時通風工況和事故后通風工況。風機均采用就地控制、探測器自動控制、遠程控制相結合的控制方式。

管廊的平時通風工況運行控制為：通風系統風機的啟停采用定時控制與溫控探測器控制相結合的控制方式。同時在管廊內設置溫度探測器和氣體濃度探測器，當某一區域氧含量過低時，或溫度過高時，檢測探測器發出報警信號，啟動該區段的排風機，強制換氣，保障管廊內正常工況。當工作人員需入管廊巡視或檢修設備時，需提前啟動運行通風設備，待換氣充分后人員方可進入管廊內。

電力艙事故后通風工況：當管廊其中一個防火分區的電力艙內電纜發生事故時，該防火分區內的排風機停止運行，電力艙的排風支管和進風口的電動風閥控制關閉，確保電力艙的密閉。待確認事故結束后，開啟排風機和電力艙排風支管和進風口上的電動風閥進行通風，同時控制關閉其他艙排風支管的電動風閥，用以增加電力艙的排風量，此狀態為電力艙事故后通風工況，系統以該工況運行30 min后或有害氣體已排除后，控制系統返回平時工況。

天然氣艙艙事故通風工況：當管廊天然氣艙內其中一個分區的天然氣濃度大于其爆炸下限濃度20%時，啟動事故通風設備，該分區內的送、排風機全部投入運行。此狀態為天然氣艙事故通風工況，系統以該工況運行至確保天然氣濃度滿足要求后，控制系統返回平時通風工況。

3.4 設備選型

所有通風機均選用低噪聲、高效風機。為天然氣艙設置的風機為防爆風機。管廊風機進出口均加裝消聲器。所有通風機進出口連接處均加防火帆布軟接。吊頂風機設減震吊架，所有設備均選用節能產品。

4 結論

綜合管廊的通風系統是保障綜合管廊日常維護人員以及事故后救災人員人身安全的系統，系統設計是否合理，運行是否安全穩定，很大程度上決定了相關人員身體健康與安全，同時也是管廊內各類管線的正常運行的保障。該工程設計總結如下。

（1）綜合管廊的通風方式應綜合考慮土建、設備投資、運行費用等多方面因素經可行性研究后確定，一般選擇自然進風、機械排風是一種較為常用的方式。

（2）綜合管廊的通風系統設計應結合消防設計統一考慮，如有氣體滅火系統，則應根據相關要求，設置風口關斷風閥，形成密閉空間，使得氣體滅火系統能夠有效工作。

（3）綜合管廊的通風系統設計應注意噪聲的控制，通風機房應做好消聲設計。

（4）綜合管廊的通風口應另外做好景觀化設計，使其在滿足基本功能的前提下，達到周邊景觀和諧統一的視覺效果。

參考文獻

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