葛豐源
(濟南市市政工程設(shè)計研究院(集團)有限責(zé)任公司,山東 濟南 250000)
近年來,隨著國家對綜合管廊規(guī)劃與建設(shè)的重視,越來越多的文件和規(guī)定開始在各個城市被出臺,這使我國的綜合管廊的建設(shè)呈現(xiàn)出了高速發(fā)展的趨勢。綜合管廊屬于地下構(gòu)筑物,它無法直接與人們生活的大氣進行物質(zhì)交換和能量交換,各種管道和線路所散發(fā)出來的熱量和水蒸氣還會使得綜合管廊內(nèi)部的溫度和濕度不斷增加。在這樣的環(huán)境中很容易滋生各種細菌,導(dǎo)致有害物質(zhì)的積累,從而導(dǎo)致綜合管廊內(nèi)部的衛(wèi)生條件較差。為了解決這一問題,在綜合管廊通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)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(fā)生泄漏,這樣可以為后期保養(yǎng)和檢修工作的開展創(chuàng)造良好的條件。
綜合管廊的通風(fēng)系統(tǒng)主要包括自然通風(fēng)、無風(fēng)管通風(fēng)以及機械通風(fēng)這三種,在應(yīng)用的過程中,機械通風(fēng)是最常用的。自然通風(fēng)的特點是造價比較低,可以實現(xiàn)對通風(fēng)設(shè)備和初期投資和運行設(shè)備的節(jié)省,但是,在建設(shè)的過程中,要將排風(fēng)井建設(shè)到較高的位置上,通風(fēng)分區(qū)的長度也要控制在一定的范圍內(nèi),還需要建設(shè)數(shù)量較多的進風(fēng)和排風(fēng)豎井,且容易受到周圍地面路況的情況,建設(shè)的難度比較大。無風(fēng)管通風(fēng)的優(yōu)點在于通風(fēng)效果比較好,可以同時解決進風(fēng)、排風(fēng)口距離的限制,對排風(fēng)豎井建設(shè)高度也沒有特殊的要求。但是,這種通風(fēng)方式在初期需要大量的設(shè)備投資。機械通風(fēng)的優(yōu)點在于增加了各個通風(fēng)分區(qū)之間的長度,排風(fēng)和進風(fēng)豎井的數(shù)量也比較少,但是,在設(shè)備運行的初期,也需要大量的投資來維持運行。根據(jù)國家的規(guī)定,在綜合管廊設(shè)計的過程中,需要在每隔200米的位置上設(shè)置通風(fēng)口,并根據(jù)套封口的位置劃分好防火分區(qū),每個防火分區(qū)都是一個通風(fēng)區(qū)間,在區(qū)間的兩端會設(shè)置相應(yīng)的進風(fēng)和排風(fēng)豎井。綜合管廊的通風(fēng)系統(tǒng)通常會使用專門的管廊作為載體,使外界的新風(fēng)流入其中并形成一個單向的活塞流,然后,通過排風(fēng)機或者專用的排風(fēng)口將空間排至外部。
根據(jù)國家對綜合管廊工程技術(shù)的要求,在選擇通風(fēng)方式的時候通常會采取自然進風(fēng)和機械排風(fēng)兩結(jié)合的方式,為了保證燃氣艙和污水艙的通風(fēng)需求,需要采取機械進風(fēng)和排風(fēng)的方式,而其他艙室則主要采取的是自然進風(fēng)和機械排風(fēng)的方式。具體通風(fēng)方式的選擇,也需要結(jié)合實際情況和通風(fēng)需求來決定。
在城市綜合管廊的每兩個通風(fēng)口之間,都會形成一個獨立的通風(fēng)區(qū)間,這些通風(fēng)區(qū)間的數(shù)量通常不止一個,它的數(shù)量與綜合管廊的長度有直接的關(guān)系。雖然國家的相關(guān)技術(shù)規(guī)范并沒有對通風(fēng)區(qū)間的數(shù)量做出具體的要求,但是,在實際施工的時候,通風(fēng)區(qū)間的設(shè)置通常會受到通風(fēng)口位置的影響,而通風(fēng)口的位置則主要是受到地面風(fēng)亭位置的影響。通常來說,通風(fēng)區(qū)間比較長的情況下,通風(fēng)量就會比較大,這時候管廊內(nèi)的斷面風(fēng)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(fēng)速達到了一定數(shù)值,還會增加整個通風(fēng)系統(tǒng)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(fēng)效果的基礎(chǔ)上,通風(fēng)區(qū)間的長度不能超過一定的數(shù)值,這樣也可以滿足節(jié)能環(huán)保的要求。對于一些有條件的綜合管廊來說,可以將通風(fēng)區(qū)間按照防火分區(qū)進行設(shè)置,如果地面風(fēng)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(qū)合并成為同一個通風(fēng)區(qū)間,以此完成整個通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置。
在綜合管廊的每個艙室當(dāng)中都會設(shè)置獨立的通風(fēng)區(qū)間,而每個區(qū)間中則會設(shè)置獨立的通風(fēng)系統(tǒng),各個通風(fēng)系統(tǒng)主要是由封口、風(fēng)道、風(fēng)機以及防火閥這幾個部分構(gòu)成。
在對環(huán)境控制通風(fēng)系統(tǒng)進行設(shè)計的時候,需要根據(jù)綜合管廊中不同管道線路的運行情況確定各項參數(shù),如果某個防火分區(qū)的溫度、濕度等環(huán)境參數(shù)高于設(shè)定值,就需要由控制中心的相關(guān)部門對該防火分區(qū)開啟相應(yīng)的通風(fēng)設(shè)置進行通風(fēng)換氣,將綜合管廊當(dāng)中的余熱和余濕及時排出,同時,將其中的有毒和有害物質(zhì)排出,直到該區(qū)間內(nèi)環(huán)境參數(shù)低于所設(shè)置的數(shù)值就可以關(guān)系整個通風(fēng)系統(tǒng)。
在綜合管廊通風(fēng)系統(tǒng)運行的過程中,需要定時進行巡視與檢修,對巡視檢修通風(fēng)工況的控制可以為工作人員提供良好的環(huán)境。工作人員在進入綜合管廊內(nèi)之前,首先,要手動開啟相應(yīng)區(qū)段當(dāng)中的通風(fēng)系統(tǒng)完成通風(fēng)換氣,這樣可以降低其中有害物質(zhì)的量,確保系統(tǒng)中氧氣的含量在20%以上,這樣才能夠確保工作人員的安全。
在發(fā)生火災(zāi)的時候,通風(fēng)系統(tǒng)的作用是防止火勢發(fā)生進一步的蔓延。為了實現(xiàn)這一目標(biāo),系統(tǒng)主要是通過隔絕空氣的方式使火勢熄滅、完成對火災(zāi)控制的。具體來說,系統(tǒng)在確認綜合管廊內(nèi)某分區(qū)出現(xiàn)火災(zāi)的時候,控制中心會在第一時間關(guān)閉該分區(qū)進風(fēng)口處的百葉窗和排風(fēng)機,同時,將自然通風(fēng)口的排煙防火閥關(guān)閉,這樣一來,該區(qū)域就會與外界隔斷,處于缺氧的狀態(tài)。在這樣的情況下,配合相應(yīng)的消防措施就可以完成滅火的工作。在完成滅火后,系統(tǒng)就恢復(fù)正常通風(fēng),將火災(zāi)過程中所形成的煙塵排出。在火災(zāi)通風(fēng)的過程中,綜合管廊處于無人值守的狀態(tài),因此,不需要進行人員疏散和手動排煙。
自然通風(fēng)口在設(shè)計的過程中,在底部需要安設(shè)框梁來承載通風(fēng)口,在內(nèi)部需要安設(shè)防煙防火的閥,在頂部則需要安設(shè)嵌入式的蓋板。排煙防火閥的設(shè)置是必不可少的步驟,它可以有效防止火災(zāi)的蔓延,確保綜合管廊的安全。當(dāng)綜合管廊中發(fā)生火災(zāi)的時候,通風(fēng)口會發(fā)生改變,它會通過密閉的方式來防止排煙,同時,也防止火災(zāi)沿著通風(fēng)口不斷向其他空間當(dāng)中蔓延。這樣可以使火災(zāi)在綜合管廊的密閉空間中發(fā)生燃燒,在較短的時間內(nèi)氧氣就會被燃盡,當(dāng)火災(zāi)被熄滅后綜合管廊就可以進行通風(fēng)換氣。從整體上來說,排煙防火閥在應(yīng)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(nèi)部應(yīng)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(fēng)口高于地面的部分還會安設(shè)風(fēng)亭。風(fēng)亭的設(shè)置是一項比較重要的工作,它的側(cè)墻通常會設(shè)置風(fēng)口,該風(fēng)口通常是由百葉和鋼絲網(wǎng)所構(gòu)成的。為了使風(fēng)亭能夠更好地與周邊環(huán)境相融合,在完成設(shè)計后,還需要結(jié)合周邊的景觀進行美化處理。風(fēng)口位置的百葉通常為防雨百葉,它與鋼絲網(wǎng)都可以實現(xiàn)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(fēng)設(shè)備的安全性,從而使得綜合管廊能夠正常運行。
機械通風(fēng)口在設(shè)計的時候,與自然通風(fēng)口具有一定的類似性,但是,它的內(nèi)部設(shè)有機械風(fēng)機,可以滿足綜合管廊對火災(zāi)工況的使用要求。對于機械通風(fēng)口內(nèi)部的風(fēng)機,可以選擇逆轉(zhuǎn)風(fēng)機,該種類的風(fēng)機具有較強的耐高溫性。研究標(biāo)明,它在環(huán)境溫度250攝氏度的情況下能夠保持1小時不發(fā)生異常。為了滿足這一需求,通常會選擇消防高溫軸流風(fēng)機,還要結(jié)合實際需求選擇合理的風(fēng)量和全壓。
綜上所述,城市綜合管廊屬于基礎(chǔ)項目的建設(shè),在設(shè)計通風(fēng)系統(tǒng)的時候,需要結(jié)合工程的實踐做好反復(fù)的檢查,還需要進行模擬實驗確保設(shè)計的合理性。對于不同的綜合管廊通風(fēng)系統(tǒng)來說,要進行分類設(shè)計,確保綜合管廊運行環(huán)境中的各項參數(shù)都符合設(shè)計要求。這需要相關(guān)人員做好對通風(fēng)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(tài)下將綜合管廊底部的各種有害物質(zhì)及時排出。同時,還要做好對環(huán)境控制通風(fēng)、巡視檢查通風(fēng)以及火災(zāi)通風(fēng)的工況研究,合理選擇通風(fēng)口。