城市綜合管廊工程電氣自控施工探討

文/闞虹 中鐵十二局集團電氣化工程有限公司 天津 300308

城市綜合管廊也叫共同溝，即在地下進行公用空間的搭設，然后將城市各個管線在這一空間中進行集中敷設。同時，綜合管廊中還有投料口、檢修口以及監(jiān)控系統(tǒng)的設置，以此實現對綜合管廊的實時監(jiān)控與管理。在城市綜合管廊工程建設過程中，必須嚴格按照規(guī)定要求進行工程施工，特別是電氣自控施工。施工人員應當堅持科學合理的施工原則，對城市綜合管廊的概念進行充分掌握，根據實際情況優(yōu)化施工方案，保證綜合管廊電氣系統(tǒng)運行的安全性、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。

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，其研究歷史目前已達兩百年左右。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，最初是為了改善城市環(huán)境、解決地下管線布設雜亂等問題。調查研究表明，目前巴黎綜合管廊的長度已經超出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綜合管廊工程。從上個世紀開始，許多發(fā)達國家，如日本、美國等也開始了城市綜合管廊的興建事業(yè)。世紀

1.2 國內綜合管廊發(fā)展

盡管綜合管廊已經發(fā)展了約兩百年，但是相較于發(fā)達國家，國內在綜合管廊的研究與建設上時間較短，起步較晚，并且主要在大城市集中建設，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工作。20世紀90年代初，上海建設了國內首個綜合管廊，其規(guī)模和距離都比較大，總長達到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，北京建設了國內第二個綜合管廊工程。調查研究顯示，綜合管廊具有很高的應用價值，其應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

2.1 綜合管廊風機的配電及控制

基于城市綜合管理的基本功能是敷設各類管線，與建筑物內風機不同，管廊內的風機僅在人員進入巡查和作業(yè)時或按照暖通工藝要求運行。一般工藝要求間隔配置排風口和送風口，其中送風口風機一般要求火災發(fā)生時立刻關閉，聯(lián)動關閉風口，施工此類風機考慮在火災發(fā)生后攜帶移動電源（如小型柴油發(fā)電機等）進入管廊接入備用電源從而排出煙氣。但在火災的過程中，轟燃發(fā)生后，房間內所有可燃物都在猛烈燃燒，放熱速度很大，因而管廊內房間溫度升高很快，并出現持續(xù)性高溫，最高溫度可達1000℃以上。且不論此類風機是否可以在1000℃的高溫下保證機器完好無損，僅是火災發(fā)生后積存的大量煙氣、熱量在管廊內部，就有可能發(fā)生次生災害。如果工作人員等待自然冷卻后進入如此危險的環(huán)境排出煙氣和熱量，這顯然是不符合實際的。如考慮最不利情況，消防設備無法完全撲滅火災甚至沿途把火災蔓延到其他建筑物，室內高溫還對建筑構件產生熱作用，使建筑構件的承載能力下降，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)人員及時協(xié)調，確認控制要求，將災害減小到最低程度，共同改進尚不完善的施工內容，保證管廊的安全運行。

2.2 照明系統(tǒng)施工

照明設備包括正常照明與應急照明兩種。一般來說，綜合管廊中的照度設置在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，管廊內部的照明設備只有在檢修階段才開啟。施工人員應考慮到實際情況將進出口部位、設備操作部位的照度適當增加，此外，在綜合管廊內部，疏散照明設備的亮度不可低于0.51x，應急電源的供電時間應當持續(xù)在1h以上。采用具備防水、防潮功能的燈具作為照明燈具，防護等級在IP54以上，并對其進行必要保護，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，安全出口指示燈應當設置在所有出入口、防火門上部。管線敷設大多沿著管廊側壁進行，由于在側壁上安裝指示燈難度較大，管線、設備等也可能會擋住指示燈，因此一般采取吸頂方式進行施工安裝，并進行熒光反射標識的設置。

2.3 自控系統(tǒng)施工

利用百兆光纖的以外網將控制中心與各個區(qū)域的控制站連接起來，各個區(qū)域的管廊內部溫濕度、氧含量、排水泵以及排風機等設備由PLC控制站負責控制；管溝內部設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行，后者通過中央計算機的監(jiān)控系統(tǒng)進行。利用控制箱的轉換開關，能夠實現手動控制與自動控制之間的轉換；各個防火分區(qū)中設置1個檢測點，用于檢測溫度傳感器、濕度傳感器及氧量監(jiān)測儀；在積水坑中設置浮球液位開關，將液位監(jiān)測高位報警設備設置在積水坑中，將該區(qū)域中的管道閥門關閉；在正常條件下，排風機與排煙機發(fā)揮通風換氣功能，通過自動控制系統(tǒng)進行控制，一旦發(fā)生火災，這些設備則發(fā)揮排煙功能，通過消防控制室進行控制。

2.4 消防通風系統(tǒng)施工

將感煙探測器安裝在綜合管廊的頂部中央，布設間距控制在15m以內；將手動報警按鈕設置在所有防火分區(qū)的入口位置，其間距控制在60m以內，并距離地面1.4m；消防對講電話每隔40m設置，設置位置為地下綜合管溝內部、各區(qū)域設備之間，消防對講電話底部與地面的距離控制在1.4m；報警警鈴應當設置在各個防火區(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)以及防盜報警系統(tǒng)這三個子系統(tǒng)，在施工時應當加以注意。在控制中心上設置閉路監(jiān)控機房，將機柜監(jiān)視器設置在各個區(qū)域的設備之間；將門禁讀卡器設置在綜合管廊的所有檢修口位置、區(qū)域設備門口位置等；將防盜報警探測設備設置在綜合管廊的所有進料口、檢修口、區(qū)域設備之間的位置，一旦出現非法入侵現象能夠及時報警。選擇紅外微波雙鑒探測器作為防盜報警探測器，在各個防火分區(qū)中，采取吸頂安裝方式，每隔約200m進行1臺球型攝像機的設置，實時監(jiān)視和跟蹤綜合管廊內部狀況。

2.6 綜合管廊施工關鍵點

在城市綜合管廊建設施工中，必須嚴格按照以下原則進行：首先，如果管線與管線之間沒有干擾問題，則將其在同一個艙室內設置。如果管線和管線之間相互干擾，根據實際情況將其在不同艙室內設置；其次，熱力管線與電力管線需要在不同艙室中分設；最后，通訊管線與高壓輸電管線需要在不同艙室中分設。高新技術開發(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)、通風系統(tǒng)、報警系統(tǒng)以及電力系統(tǒng)等多個系統(tǒng)。在施工過程中，防火分區(qū)的間隔要嚴格控制，數量也要符合設計要求，并利用防火墻進行分隔。根據相關規(guī)范，所有防火區(qū)必須有投料口及通風口的設置，投料口同樣可用作逃生出口。同時各個地塊需要有接口留出，便于迅速有效地接入各個工程管線。在具體的施工過程中還要注意以下一些關鍵點：（1）負荷等級建議根據管廊規(guī)模及用戶重要程度、地區(qū)情況劃分，并且滿足規(guī)范要求負荷等級規(guī)定。排水泵考慮到管廊的運行安全建議設置為二級負荷。（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引入的形式，而采用設置專用變電所的形式。（3）考慮到管廊建設規(guī)模的逐漸擴大、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設備應保證供電的可靠性和靈活性。（4）改進現有的變電所設計形式，節(jié)省投資。（5）考慮到管廊設備的安全運行，嚴格按照防火分區(qū)的劃分來區(qū)分消防設備的配電干線，不跨越防火分區(qū)。（6）消防風機采用末端雙切的配電及控制形式，且嚴格按照相關規(guī)范的設計控制要求控制。選用耐高溫風機卻依照普通風機配電存在諸多隱患，預留電源接口可能無法使用，無法排除災害，應該與相關專業(yè)協(xié)調改進。（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)定需要設計的扁鋼帶以外，在伸縮縫連接處應考慮改為銅編織帶連接保證電氣連通。在各節(jié)點設置等電位端子箱便于滿足施工時的設備、管線接地需求。

結語：

隨著城市土地資源越來越緊張，綜合管廊在城市規(guī)劃建設中的地位也越來越高。在城市中建設綜合管廊工程，不僅可以緩解用地緊張局面，還能有效保護管線，降低管線鋪設對城市路面的破壞。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，這就要求施工人員做好綜合管廊工程電氣自控施工工作，確保施工科學合理，有效保證綜合管廊電氣自控系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性與可靠性。