范一鳴 李 博

(1亳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院；2安徽省亳州市重點(diǎn)工程建設(shè)管理局 安徽亳州 238000)

城市地下空間資源作為城市的自然資源，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)、民防建設(shè)、環(huán)境建設(shè)及城市可持續(xù)發(fā)展方面具有重要意義。作為各類地下管線，作為城市的生命線的地下管線是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施，城市地下綜合管廊是市政管線集約化建設(shè)的趨勢，也是城市基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化建設(shè)的方向。地下綜合管廊，也叫“地下城市管道綜合走廊”，具有綜合性強(qiáng)、成效性、方便維護(hù)三大特性[1]。綜合管廊工程的基本構(gòu)成：管廊本體、一般地段、特殊地段、管廊節(jié)點(diǎn)、附屬設(shè)備、管廊內(nèi)管線斷面布局、廊內(nèi)管線安裝、綜合管廊生產(chǎn)運(yùn)營集約化監(jiān)管系統(tǒng)八個(gè)部分[1]。

1 管線的安全布置

綜合管廊宜分為干線綜合管廊、支線綜合管廊及線纜管廊。干線綜合管廊一般設(shè)置于機(jī)動(dòng)車道或道路中央下方，主要連接原站(如自來水廠、發(fā)電廠、熱力廠等)與支線綜合管廊。支線綜合管廊主要用于將各種管線從干線綜合管廊分配、輸送至各直接用戶，以矩形較為常見。線纜管廊一般設(shè)置在道路的人行道下面，其埋深較淺，以矩形截面較為常見[2]。

據(jù)規(guī)范[2]3.0.1可知，給水、雨水、污水、再生水、天然氣、熱力、電力、通信等城市工程管線可納入綜合管廊內(nèi)。污水收集過程中會(huì)產(chǎn)生硫化氫、甲烷等有毒、易燃、易爆的氣體，污水入廊，加大了綜合管廊的埋深與橫斷面尺寸，使工程造價(jià)驟增；雨水一般采用重力流，且每隔一定距離設(shè)置人孔、泵站、通風(fēng)管等，且雨水管線管徑大，鑒于此，污水管線、雨水管線一般不入管廊。電力電纜、通信電纜(光纜)、給水及燃?xì)夤軜?gòu)成了納入地下綜合管廊的4種基本管線[3]，收容管線影響關(guān)系見表1。

表1 收容管線影響關(guān)系

2 綜合管廊的火災(zāi)特點(diǎn)分析

綜合管廊中存在大量的電力、電纜。綜合管廊發(fā)生火災(zāi)的原因有管線自身損壞、引燃兩方面。管線自身損壞包含燃?xì)夤苄孤?、燃?xì)饧郏鬯苷託馔庖?，地面沉降、地震使管線受損，電線短路；引燃包含電火花、維修時(shí)明火引燃、電熱效應(yīng)引發(fā)自然[4]。綜合管廊中電纜火災(zāi)的有火災(zāi)發(fā)生隱蔽，不易察覺、救援困難等特點(diǎn)[5]。綜合管廊中電纜燃燒溫度可達(dá)800-1 000 ℃，如果發(fā)生火災(zāi)時(shí)沒有及時(shí)關(guān)閉電源將會(huì)發(fā)生帶電火災(zāi)，則綜合管廊內(nèi)溫度可達(dá)數(shù)千攝氏度[6]。

電氣火災(zāi)常規(guī)采用的消防系統(tǒng)有氣體滅火系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)、磷酸銨鹽 干粉滅火器、水噴霧滅火系統(tǒng)、細(xì)水霧滅火系統(tǒng)，5種滅火系統(tǒng)特點(diǎn)見表2。

表2 適用于綜合管廊消防滅火系統(tǒng)的比較

3 亳州市某綜合管廊消防工程實(shí)例分析

該工程包括高鐵片區(qū)范圍內(nèi)老君大道的綜合管廊工程。設(shè)計(jì)管廊北起銀杏路，南至酒城大道，全長0.92km。自北向南分別與甘菊路、百合路、木槿路等3條東西向道路相交。該綜合管廊設(shè)計(jì)內(nèi)容包括管廊的主體結(jié)構(gòu)工程及管廊附屬工程兩部分。設(shè)計(jì)使用年限100年，安全等級(jí)為一級(jí)，未經(jīng)技術(shù)鑒定或許可，不得改變結(jié)構(gòu)的用途和使用環(huán)境。

3.1 管廊平面布局與平面設(shè)計(jì)

綜合管廊布局應(yīng)與城市功能分區(qū)、建設(shè)用地布局和道路網(wǎng)規(guī)劃相適應(yīng)。當(dāng)遇到下列情況之一時(shí)，宜采用綜合管廊：交通運(yùn)輸繁忙或地下管線較多的城市主干道以及配合軌道交通、地下道路、城市地下綜合體等建設(shè)工程地段； 城市核心區(qū)、中央商務(wù)區(qū)、地下空間高強(qiáng)度成片集中開發(fā)區(qū)、重要廣場、主要道路的交叉口、道路與鐵路或河流的交叉處、過江隧道等；道路寬度難以滿足直埋敷設(shè)多種管線的路段；重要的公共空間；不易開挖路面的路段。根據(jù)國際地下空間開發(fā)利用經(jīng)驗(yàn)，一般城市人均GDP大于3 500美元時(shí)，城市進(jìn)入地下空間開發(fā)利用快速發(fā)展期[7]。根據(jù)老君大道道路平面及橫斷面圖，該設(shè)計(jì)老君大道管廊布設(shè)于老君大道道路東側(cè)綠化帶內(nèi)，管廊中心距離道路中心線38.4m處，設(shè)計(jì)綜合管廊平面線形與道路平面線形一致。

3.2 管廊斷面設(shè)計(jì)

綜合管廊斷面形式應(yīng)根據(jù)納入管線的種類規(guī)模、建設(shè)方式、預(yù)留空間等確定。斷面應(yīng)滿足管線安裝、檢修、維護(hù)作業(yè)所需要的空間要求。天然氣管道應(yīng)在獨(dú)立艙室內(nèi)敷設(shè)，熱力管道采用蒸汽介質(zhì)時(shí)應(yīng)在獨(dú)立艙室內(nèi)敷設(shè)，熱力管道不應(yīng)與電力電纜同艙敷設(shè)。

綜合管廊最小埋深考慮雨、污水支管從綜合管廊頂部穿越的情況，以及綠化種植、進(jìn)(排)風(fēng)口、吊裝口設(shè)計(jì)等要求，原則上管廊上的覆土厚度擬定為道路紅線處設(shè)計(jì)路面高程以下2.8m，特殊節(jié)點(diǎn)位置為滿足節(jié)點(diǎn)的要求，局部覆土加深。

老君大道下布設(shè)的管線有：雨水、污水、中水、給水、通信、電力等。根據(jù)《亳州綜合管廊規(guī)劃》，入廊的管線有給水、中水、通信、電力，入廊管線容量見表3。

表3 入廊管線特性

老君大道綜合管廊采用2倉單室結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)段頂?shù)装搴?0cm，側(cè)壁厚35cm，中腹板厚30cm。為單艙、雙艙、三艙結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。

圖1 綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖(亳州市高鐵片區(qū)綜合管廊(含道路)工程——老君大道)

3.3 管廊消防設(shè)計(jì)

管廊火災(zāi)類別有A、B、E類，保護(hù)區(qū)內(nèi)溫度為常溫，消防設(shè)計(jì)為原理懸掛式滅火裝置同時(shí)具有電控、定溫兩種啟動(dòng)方式。

(1)電控自動(dòng)啟動(dòng)。將與滅火裝置相連接的氣體滅火控制盤設(shè)置于“自動(dòng)”位置時(shí)，滅火裝置處于自動(dòng)控制狀態(tài)。防護(hù)區(qū)發(fā)生火災(zāi)，氣體滅火控制盤接收到兩個(gè)獨(dú)立的火災(zāi)信號(hào)后發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，延時(shí)至設(shè)定的時(shí)間后啟動(dòng)滅火裝置釋放超細(xì)干粉滅火劑滅火。信號(hào)反饋器向火災(zāi)報(bào)警控制器反饋滅火劑釋放信號(hào)，該防護(hù)區(qū)粉劑噴灑指示燈亮，并啟動(dòng)相應(yīng)的聯(lián)動(dòng)設(shè)備。

(2)電控手動(dòng)啟動(dòng)。防護(hù)區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，按下每個(gè)防護(hù)區(qū)門口(或氣體滅火控制盤上)的啟動(dòng)按鈕，即可啟動(dòng)滅火裝置滅火，火災(zāi)聲光報(bào)警器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，滅火劑噴灑指示燈顯亮，并聯(lián)動(dòng)相應(yīng)的聯(lián)動(dòng)設(shè)備。

(3)定溫啟動(dòng)。防護(hù)區(qū)發(fā)生火災(zāi)，使環(huán)境溫度上升至滅火裝置設(shè)定的公稱動(dòng)作溫度(設(shè)定68℃)時(shí)，無論火災(zāi)報(bào)警控制器是否動(dòng)作，滅火裝置也自動(dòng)啟動(dòng)釋放超細(xì)干粉滅火劑滅火。由專用模塊向氣體滅火控制盤反饋火災(zāi)啟動(dòng)信號(hào)，由氣體滅火控制盤完成規(guī)定的報(bào)警、聯(lián)動(dòng)動(dòng)作。

3.4 管廊消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

采用超細(xì)干粉無管網(wǎng)全淹沒應(yīng)用保護(hù)方式，超細(xì)干粉設(shè)計(jì)滅火濃度為0.065kg/m3。如果粉劑的CCC檢驗(yàn)報(bào)告達(dá)不到此數(shù)值，不得采用該設(shè)計(jì)。

超細(xì)干粉滅火劑設(shè)計(jì)用量可按式(1)計(jì)算：

m=C×V1×k1

(1)

式中：m- 滅火劑設(shè)計(jì)用量(kg)；C-滅火劑設(shè)計(jì)滅火濃度(kg/m3)；V1-防護(hù)區(qū)容積(m3)；k1-配置場所危險(xiǎn)等級(jí)補(bǔ)償系數(shù)。

超細(xì)干粉滅火裝置數(shù)量宜按式(2)計(jì)算

N≥m/m1

(2)

式中：N-滅火裝置數(shù)量(具)m1-單具滅火裝置額定重裝量(kg)。

根據(jù)上述計(jì)算公式，文苑路管廊倉體超細(xì)干粉滅火裝置布置間距為3.2m，采用FZX-ACT3/1.5-HLK超細(xì)干粉滅火裝置，裝置充裝量公斤數(shù)為3kg。

設(shè)計(jì)選用復(fù)合材料超細(xì)干粉滅火劑，不得采用磷酸銨鹽滅火劑，以防止磷酸銨鹽吸潮后及滅火衍生物對用電設(shè)備的腐蝕。為保證安全，超細(xì)干粉滅火裝置必須有國家檢測機(jī)構(gòu)出具的檢驗(yàn)報(bào)告。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，滅火劑和滅火裝置必須為同一家生產(chǎn)。火災(zāi)報(bào)警裝置及聯(lián)動(dòng)設(shè)備的設(shè)置見監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)。

3.5 滅火器選用

管廊內(nèi)每隔50m設(shè)置一套滅火器箱，內(nèi)含MF/ABC滅火器2具；管廊防火門處設(shè)置一套滅火器箱，內(nèi)含MF/ABC滅火器2具；管廊人員出入口設(shè)置一套滅火器箱，內(nèi)含MF/ABC滅火器2具； 管廊地下變電所根據(jù)變電所規(guī)模設(shè)置滅火器箱，內(nèi)含MF/ABC滅火器2具。

消火栓宜采用室外地上式，型號(hào)為SS100/65-1.6，并加防撞護(hù)欄；消火栓間距不大于120m，消火栓與給水干管連接管采用DN100球墨鑄鐵管。

4 結(jié)語

城市綜合管廊建設(shè)及運(yùn)行管理是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，初期建設(shè)成本比較高。綜合管廊的消防滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)要本著工程安全性的原則。首先采取必要的工程措施降低失火誘因、控制火災(zāi)蔓延，其次是通過設(shè)置固定的滅火系統(tǒng)，降低火災(zāi)危害。建議對于復(fù)雜的工程最好能夠進(jìn)行模擬驗(yàn)證，或請當(dāng)?shù)叵啦块T提供消防設(shè)計(jì)意見，為工程設(shè)計(jì)帶來依據(jù)[8]。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋志宏，梁艦.PPP模式在城市綜合管廊工程中的應(yīng)用[M].北京：知識(shí)產(chǎn)權(quán)出版社，2017.49.

[2]城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范(GB50838-2015)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.66.

[3]雷升祥.綜合管廊與管道盾構(gòu)[M].北京：鐵道工業(yè)出版社，2017. 55.

[4]王恒棟，薛偉辰.綜合管廊工程理論與實(shí)踐[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.39.

[5]蘇洪濤，黎繼紅等.綜合管廊電纜火災(zāi)消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討[J].市政技術(shù)，2016，6(34)：126.

[6]王恒棟，薛偉辰. 綜合管廊工程理論與實(shí)踐[M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.33.

[7]雷升祥，綜合管廊與管道盾構(gòu)[M].北京：鐵道工業(yè)出版社，2017.55.

[8]劉清泉.沈陽南運(yùn)河綜合管廊消防方式選擇淺析[J].黑龍江科技信息，2012，16(6)：119.