城市綜合管廊工程電氣自控施工探討

【摘要】綜合管廊的施工不僅關(guān)系到市政工程系統(tǒng)性以及科學(xué)性，而且影響城市建設(shè)水平。電氣系統(tǒng)是城市綜合管廊工程的重要組成部分，其施工質(zhì)量直接影響到綜合管廊的使用安全性。現(xiàn)階段，人們越來越關(guān)注城市綜合管廊工程的電氣自控設(shè)計(jì)和施工。本文結(jié)合綜合管廊發(fā)展歷程對城市綜合管廊工程電氣自控施工進(jìn)行簡要探討，希望能為相關(guān)行業(yè)提供有益參考。

【關(guān)鍵詞】城市;綜合管廊工程;電氣自控施工;要點(diǎn)

城市綜合管廊也叫共同溝，即在地下進(jìn)行公用空間的搭設(shè)，然后將城市各個(gè)管線在這一空間中進(jìn)行集中敷設(shè)。同時(shí)，綜合管廊中還有投料口、檢修口以及監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置，以此實(shí)現(xiàn)對綜合管廊的實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理。在城市綜合管廊工程建設(shè)過程中，必須嚴(yán)格按照規(guī)定要求進(jìn)行工程施工，特別是電氣自控施工。施工人員應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持科學(xué)合理的施工原則，對城市綜合管廊的概念進(jìn)行充分掌握，根據(jù)實(shí)際情況優(yōu)化施工方案，保證綜合管廊電氣系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性與可靠性，從而充分發(fā)揮出城市綜合管廊的各項(xiàng)功能。本文主要探討城市綜合管廊工程的電氣自控施工要點(diǎn)。

1、綜合管廊發(fā)展歷程

1.1國外綜合管廊發(fā)展

綜合管廊最初在國外出現(xiàn)，其研究歷史目前已達(dá)兩百年左右。隨著科技水平的不斷上升，綜合管廊得到了迅速發(fā)展。近年來，城市綜合管廊工程數(shù)量越來越多，規(guī)模越來越大，其功能也逐漸向著多樣化方向發(fā)展。1833年，綜合管廊開始在法國巴黎出現(xiàn)，最初是為了改善城市環(huán)境、解決地下管線布設(shè)雜亂等問題。調(diào)查研究表明，目前巴黎綜合管廊的長度已經(jīng)超出100km，屬于比較完善的綜合管廊系統(tǒng)。在巴黎之后，漢堡、倫敦等一些大型城市也逐漸開始建設(shè)綜合管廊工程。從上個(gè)世紀(jì)開始，許多發(fā)達(dá)國家，如日本、美國等也開始了城市綜合管廊的興建事業(yè)。世紀(jì)

1.2國內(nèi)綜合管廊發(fā)展

盡管綜合管廊已經(jīng)發(fā)展了約兩百年，但是相較于發(fā)達(dá)國家，國內(nèi)在綜合管廊的研究與建設(shè)上時(shí)間較短，起步較晚，并且主要在大城市集中建設(shè)，如北京、上海及成都等地區(qū)。許多城市并未開始綜合管廊建設(shè)工作。20世紀(jì)90年代初，上海建設(shè)了國內(nèi)首個(gè)綜合管廊，其規(guī)模和距離都比較大，總長達(dá)到11.125km，主要包含四種管線，即供水、供電、煤氣以及通訊管線。2006年，北京建設(shè)了國內(nèi)第二個(gè)綜合管廊工程。調(diào)查研究顯示，綜合管廊具有很高的應(yīng)用價(jià)值，其應(yīng)用和推廣前景非常廣闊。

2、城市綜合管廊工程電氣自控施工要點(diǎn)

2.1綜合管廊風(fēng)機(jī)的配電及控制

基于城市綜合管理的基本功能是敷設(shè)各類管線，與建筑物內(nèi)風(fēng)機(jī)不同，管廊內(nèi)的風(fēng)機(jī)僅在人員進(jìn)入巡查和作業(yè)時(shí)或按照暖通工藝要求運(yùn)行。一般工藝要求間隔配置排風(fēng)口和送風(fēng)口，其中送風(fēng)口風(fēng)機(jī)一般要求火災(zāi)發(fā)生時(shí)立刻關(guān)閉，聯(lián)動關(guān)閉風(fēng)口，施工此類風(fēng)機(jī)考慮在火災(zāi)發(fā)生后攜帶移動電源（如小型柴油發(fā)電機(jī)等）進(jìn)入管廊接入備用電源從而排出煙氣。但在火災(zāi)的過程中，轟燃發(fā)生后，房間內(nèi)所有可燃物都在猛烈燃燒，放熱速度很大，因而管廊內(nèi)房間溫度升高很快，并出現(xiàn)持續(xù)性高溫，最高溫度可達(dá)1000℃以上。且不論此類風(fēng)機(jī)是否可以在1000℃的高溫下保證機(jī)器完好無損，僅是火災(zāi)發(fā)生后積存的大量煙氣、熱量在管廊內(nèi)部，就有可能發(fā)生次生災(zāi)害。如果工作人員等待自然冷卻后進(jìn)入如此危險(xiǎn)的環(huán)境排出煙氣和熱量，這顯然是不符合實(shí)際的。如考慮最不利情況，消防設(shè)備無法完全撲滅火災(zāi)甚至沿途把火災(zāi)蔓延到其他建筑物，室內(nèi)高溫還對建筑構(gòu)件產(chǎn)生熱作用，使建筑構(gòu)件的承載能力下降，難免造成建筑物局部或整體倒塌的破壞。所以建議施工過程中與暖通施工專業(yè)人員及時(shí)協(xié)調(diào)，確認(rèn)控制要求，將災(zāi)害減小到最低程度，共同改進(jìn)尚不完善的施工內(nèi)容，保證管廊的安全運(yùn)行。

2.2照明系統(tǒng)施工

照明設(shè)備包括正常照明與應(yīng)急照明兩種。一般來說，綜合管廊中的照度設(shè)置在501x，這樣可以方便人們通行，為管線檢修工作提供便利。通常來說，管廊內(nèi)部的照明設(shè)備只有在檢修階段才開啟。施工人員應(yīng)考慮到實(shí)際情況將進(jìn)出口部位、設(shè)備操作部位的照度適當(dāng)增加，此外，在綜合管廊內(nèi)部，疏散照明設(shè)備的亮度不可低于0.51x，應(yīng)急電源的供電時(shí)間應(yīng)當(dāng)持續(xù)在1h以上。采用具備防水、防潮功能的燈具作為照明燈具，防護(hù)等級在IP54以上，并對其進(jìn)行必要保護(hù)，以免外力作用損壞燈具。為節(jié)約電能，采取LED節(jié)能光源作為照明光源，安全出口指示燈應(yīng)當(dāng)設(shè)置在所有出入口、防火門上部。管線敷設(shè)大多沿著管廊側(cè)壁進(jìn)行，由于在側(cè)壁上安裝指示燈難度較大，管線、設(shè)備等也可能會擋住指示燈，因此一般采取吸頂方式進(jìn)行施工安裝，并進(jìn)行熒光反射標(biāo)識的設(shè)置。

2.3自控系統(tǒng)施工

利用百兆光纖的以外網(wǎng)將控制中心與各個(gè)區(qū)域的控制站連接起來，各個(gè)區(qū)域的管廊內(nèi)部溫濕度、氧含量、排水泵以及排風(fēng)機(jī)等設(shè)備由PLC控制站負(fù)責(zé)控制;管溝內(nèi)部設(shè)備的控制方式分為兩種，即手動控制與自動控制。前者通過人口操作控制箱的按鈕進(jìn)行，后者通過中央計(jì)算機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行。利用控制箱的轉(zhuǎn)換開關(guān)，能夠?qū)崿F(xiàn)手動控制與自動控制之間的轉(zhuǎn)換;各個(gè)防火分區(qū)中設(shè)置1個(gè)檢測點(diǎn)，用于檢測溫度傳感器、濕度傳感器及氧量監(jiān)測儀;在積水坑中設(shè)置浮球液位開關(guān)，將液位監(jiān)測高位報(bào)警設(shè)備設(shè)置在積水坑中，將該區(qū)域中的管道閥門關(guān)閉;在正常條件下，排風(fēng)機(jī)與排煙機(jī)發(fā)揮通風(fēng)換氣功能，通過自動控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，一旦發(fā)生火災(zāi)，這些設(shè)備則發(fā)揮排煙功能，通過消防控制室進(jìn)行控制。

2.4消防通風(fēng)系統(tǒng)施工

將感煙探測器安裝在綜合管廊的頂部中央，布設(shè)間距控制在15m以內(nèi);將手動報(bào)警按鈕設(shè)置在所有防火分區(qū)的入口位置，其間距控制在60m以內(nèi)，并距離地面1.4m;消防對講電話每隔40m設(shè)置，設(shè)置位置為地下綜合管溝內(nèi)部、各區(qū)域設(shè)備之間，消防對講電話底部與地面的距離控制在1.4m;報(bào)警警鈴應(yīng)當(dāng)設(shè)置在各個(gè)防火區(qū)的中部，并且安裝在頂板下。

2.5安全防范系統(tǒng)施工

安防系統(tǒng)主要包括閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)以及防盜報(bào)警系統(tǒng)這三個(gè)子系統(tǒng)，在施工時(shí)應(yīng)當(dāng)加以注意。在控制中心上設(shè)置閉路監(jiān)控機(jī)房，將機(jī)柜監(jiān)視器設(shè)置在各個(gè)區(qū)域的設(shè)備之間;將門禁讀卡器設(shè)置在綜合管廊的所有檢修口位置、區(qū)域設(shè)備門口位置等;將防盜報(bào)警探測設(shè)備設(shè)置在綜合管廊的所有進(jìn)料口、檢修口、區(qū)域設(shè)備之間的位置，一旦出現(xiàn)非法入侵現(xiàn)象能夠及時(shí)報(bào)警。選擇紅外微波雙鑒探測器作為防盜報(bào)警探測器，在各個(gè)防火分區(qū)中，采取吸頂安裝方式，每隔約200m進(jìn)行1臺球型攝像機(jī)的設(shè)置，實(shí)時(shí)監(jiān)視和跟蹤綜合管廊內(nèi)部狀況。

2.6綜合管廊施工關(guān)鍵點(diǎn)

在城市綜合管廊建設(shè)施工中，必須嚴(yán)格按照以下原則進(jìn)行：首先，如果管線與管線之間沒有干擾問題，則將其在同一個(gè)艙室內(nèi)設(shè)置。如果管線和管線之間相互干擾，根據(jù)實(shí)際情況將其在不同艙室內(nèi)設(shè)置;其次，熱力管線與電力管線需要在不同艙室中分設(shè);最后，通訊管線與高壓輸電管線需要在不同艙室中分設(shè)。高新技術(shù)開發(fā)區(qū)有著比較全面的綜合管廊系統(tǒng)，涉及給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)以及電力系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)。在施工過程中，防火分區(qū)的間隔要嚴(yán)格控制，數(shù)量也要符合設(shè)計(jì)要求，并利用防火墻進(jìn)行分隔。根據(jù)相關(guān)規(guī)范，所有防火區(qū)必須有投料口及通風(fēng)口的設(shè)置，投料口同樣可用作逃生出口。同時(shí)各個(gè)地塊需要有接口留出，便于迅速有效地接入各個(gè)工程管線。在具體的施工過程中還要注意以下一些關(guān)鍵點(diǎn)：（1）負(fù)荷等級建議根據(jù)管廊規(guī)模及用戶重要程度、地區(qū)情況劃分，并且滿足規(guī)范要求負(fù)荷等級規(guī)定。排水泵考慮到管廊的運(yùn)行安全建議設(shè)置為二級負(fù)荷。（2）在可靠性不能保證的情況下，電源不建議利用低壓電源分點(diǎn)引入的形式，而采用設(shè)置專用變電所的形式。（3）考慮到管廊建設(shè)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大、要求的逐漸增多，建議還是采用放射式配電形式，并且對排水泵等防災(zāi)設(shè)備應(yīng)保證供電的可靠性和靈活性。（4）改進(jìn)現(xiàn)有的變電所設(shè)計(jì)形式，節(jié)省投資。（5）考慮到管廊設(shè)備的安全運(yùn)行，嚴(yán)格按照防火分區(qū)的劃分來區(qū)分消防設(shè)備的配電干線，不跨越防火分區(qū)。（6）消防風(fēng)機(jī)采用末端雙切的配電及控制形式，且嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范的設(shè)計(jì)控制要求控制。選用耐高溫風(fēng)機(jī)卻依照普通風(fēng)機(jī)配電存在諸多隱患，預(yù)留電源接口可能無法使用，無法排除災(zāi)害，應(yīng)該與相關(guān)專業(yè)協(xié)調(diào)改進(jìn)。（7）管廊的接地采用 TN- S 系統(tǒng)，考慮到綜合管廊工程長度較長，有諸多伸縮縫，除去規(guī)范規(guī)定需要設(shè)計(jì)的扁鋼帶以外，在伸縮縫連接處應(yīng)考慮改為銅編織帶連接保證電氣連通。在各節(jié)點(diǎn)設(shè)置等電位端子箱便于滿足施工時(shí)的設(shè)備、管線接地需求。

結(jié)語：

隨著城市土地資源越來越緊張，綜合管廊在城市規(guī)劃建設(shè)中的地位也越來越高。在城市中建設(shè)綜合管廊工程，不僅可以緩解用地緊張局面，還能有效保護(hù)管線，降低管線鋪設(shè)對城市路面的破壞。供電距離長、容量分散等是綜合管廊電氣系統(tǒng)的主要特點(diǎn)，這就要求施工人員做好綜合管廊工程電氣自控施工工作，確保施工科學(xué)合理，有效保證綜合管廊電氣自控系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性與可靠性。參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

闞虹，中鐵十二局集團(tuán)電氣化工程有限公司，天津。