城市綜合管廊通風系統的設計研究

葛豐源

（濟南市市政工程設計研究院（集團）有限責任公司，山東 濟南 250000）

近年來，隨著國家對綜合管廊規劃與建設的重視，越來越多的文件和規定開始在各個城市被出臺，這使我國的綜合管廊的建設呈現出了高速發展的趨勢。綜合管廊屬于地下構筑物，它無法直接與人們生活的大氣進行物質交換和能量交換，各種管道和線路所散發出來的熱量和水蒸氣還會使得綜合管廊內部的溫度和濕度不斷增加。在這樣的環境中很容易滋生各種細菌，導致有害物質的積累，從而導致綜合管廊內部的衛生條件較差。為了解決這一問題，在綜合管廊通風系統設計的過程中需要能夠及時將余熱、余濕排出，同時，避免管道發生泄漏，這樣可以為后期保養和檢修工作的開展創造良好的條件。

1 城市綜合管廊通風系統的基本概述

綜合管廊的通風系統主要包括自然通風、無風管通風以及機械通風這三種，在應用的過程中，機械通風是最常用的。自然通風的特點是造價比較低，可以實現對通風設備和初期投資和運行設備的節省，但是，在建設的過程中，要將排風井建設到較高的位置上，通風分區的長度也要控制在一定的范圍內，還需要建設數量較多的進風和排風豎井，且容易受到周圍地面路況的情況，建設的難度比較大。無風管通風的優點在于通風效果比較好，可以同時解決進風、排風口距離的限制，對排風豎井建設高度也沒有特殊的要求。但是，這種通風方式在初期需要大量的設備投資。機械通風的優點在于增加了各個通風分區之間的長度，排風和進風豎井的數量也比較少，但是，在設備運行的初期，也需要大量的投資來維持運行。根據國家的規定，在綜合管廊設計的過程中，需要在每隔200米的位置上設置通風口，并根據套封口的位置劃分好防火分區，每個防火分區都是一個通風區間，在區間的兩端會設置相應的進風和排風豎井。綜合管廊的通風系統通常會使用專門的管廊作為載體，使外界的新風流入其中并形成一個單向的活塞流，然后，通過排風機或者專用的排風口將空間排至外部。

2 城市綜合管廊通風系統的設計原則

2.1 通風方式的原則

根據國家對綜合管廊工程技術的要求，在選擇通風方式的時候通常會采取自然進風和機械排風兩結合的方式，為了保證燃氣艙和污水艙的通風需求，需要采取機械進風和排風的方式，而其他艙室則主要采取的是自然進風和機械排風的方式。具體通風方式的選擇，也需要結合實際情況和通風需求來決定。

2.2 通風區間的設置

在城市綜合管廊的每兩個通風口之間，都會形成一個獨立的通風區間，這些通風區間的數量通常不止一個，它的數量與綜合管廊的長度有直接的關系。雖然國家的相關技術規范并沒有對通風區間的數量做出具體的要求，但是，在實際施工的時候，通風區間的設置通常會受到通風口位置的影響，而通風口的位置則主要是受到地面風亭位置的影響。通常來說，通風區間比較長的情況下，通風量就會比較大，這時候管廊內的斷面風速也比較大，這會對綜合管廊巡檢人員工作的開展造成不便。與此同時，如果斷面風速達到了一定數值，還會增加整個通風系統的阻力。在這樣的情況下，為了綜合管廊的安全考慮，在能夠確保通風效果的基礎上，通風區間的長度不能超過一定的數值，這樣也可以滿足節能環保的要求。對于一些有條件的綜合管廊來說，可以將通風區間按照防火分區進行設置，如果地面風亭位置所帶來的不利影響比較大，還可以將多個相鄰的防火分區合并成為同一個通風區間，以此完成整個通風系統的設置。

2.3 通風系統的構成

在綜合管廊的每個艙室當中都會設置獨立的通風區間，而每個區間中則會設置獨立的通風系統，各個通風系統主要是由封口、風道、風機以及防火閥這幾個部分構成。

3 城市綜合管廊通風工況

3.1 環境控制通風

在對環境控制通風系統進行設計的時候，需要根據綜合管廊中不同管道線路的運行情況確定各項參數，如果某個防火分區的溫度、濕度等環境參數高于設定值，就需要由控制中心的相關部門對該防火分區開啟相應的通風設置進行通風換氣，將綜合管廊當中的余熱和余濕及時排出，同時，將其中的有毒和有害物質排出，直到該區間內環境參數低于所設置的數值就可以關系整個通風系統。

3.2 巡視檢修通風

在綜合管廊通風系統運行的過程中，需要定時進行巡視與檢修，對巡視檢修通風工況的控制可以為工作人員提供良好的環境。工作人員在進入綜合管廊內之前，首先，要手動開啟相應區段當中的通風系統完成通風換氣，這樣可以降低其中有害物質的量，確保系統中氧氣的含量在20%以上，這樣才能夠確保工作人員的安全。

3.3 火災通風

在發生火災的時候，通風系統的作用是防止火勢發生進一步的蔓延。為了實現這一目標，系統主要是通過隔絕空氣的方式使火勢熄滅、完成對火災控制的。具體來說，系統在確認綜合管廊內某分區出現火災的時候，控制中心會在第一時間關閉該分區進風口處的百葉窗和排風機，同時，將自然通風口的排煙防火閥關閉，這樣一來，該區域就會與外界隔斷，處于缺氧的狀態。在這樣的情況下，配合相應的消防措施就可以完成滅火的工作。在完成滅火后，系統就恢復正常通風，將火災過程中所形成的煙塵排出。在火災通風的過程中，綜合管廊處于無人值守的狀態，因此，不需要進行人員疏散和手動排煙。

4 城市綜合管廊通風系統通風口的設計

4.1 自然通風口

自然通風口在設計的過程中，在底部需要安設框梁來承載通風口，在內部需要安設防煙防火的閥，在頂部則需要安設嵌入式的蓋板。排煙防火閥的設置是必不可少的步驟，它可以有效防止火災的蔓延，確保綜合管廊的安全。當綜合管廊中發生火災的時候，通風口會發生改變，它會通過密閉的方式來防止排煙，同時，也防止火災沿著通風口不斷向其他空間當中蔓延。這樣可以使火災在綜合管廊的密閉空間中發生燃燒，在較短的時間內氧氣就會被燃盡，當火災被熄滅后綜合管廊就可以進行通風換氣。從整體上來說，排煙防火閥在應用過程中可以通過自動和手動這兩種方式被啟動，同時，還可以進行遠程控制，具有較強的靈活性。嵌入式蓋板則可以保證在綜合管廊內部應用過程中可以完成人力開啟，而外部使用的時候則很難開啟，這樣可以確保整個綜合管廊的安全。

通常來說，自然通風口高于地面的部分還會安設風亭。風亭的設置是一項比較重要的工作，它的側墻通常會設置風口，該風口通常是由百葉和鋼絲網所構成的。為了使風亭能夠更好地與周邊環境相融合，在完成設計后，還需要結合周邊的景觀進行美化處理。風口位置的百葉通常為防雨百葉，它與鋼絲網都可以實現防雨和防水的效果，同時，還可以防止被盜、防止小動物進入綜合管廊中，確保通風設備的安全性，從而使得綜合管廊能夠正常運行。

4.2 機械通風口

機械通風口在設計的時候，與自然通風口具有一定的類似性，但是，它的內部設有機械風機，可以滿足綜合管廊對火災工況的使用要求。對于機械通風口內部的風機，可以選擇逆轉風機，該種類的風機具有較強的耐高溫性。研究標明，它在環境溫度250攝氏度的情況下能夠保持1小時不發生異常。為了滿足這一需求，通常會選擇消防高溫軸流風機，還要結合實際需求選擇合理的風量和全壓。

5 結語

綜上所述，城市綜合管廊屬于基礎項目的建設，在設計通風系統的時候，需要結合工程的實踐做好反復的檢查，還需要進行模擬實驗確保設計的合理性。對于不同的綜合管廊通風系統來說，要進行分類設計，確保綜合管廊運行環境中的各項參數都符合設計要求。這需要相關人員做好對通風換氣量的計算，確保管廊橫截面氣流速度符合實際需要，能夠在空氣流動的狀態下將綜合管廊底部的各種有害物質及時排出。同時，還要做好對環境控制通風、巡視檢查通風以及火災通風的工況研究，合理選擇通風口。