麗澤試點智慧型地下管廊

李焱 孟為

繼北京未來科技城地下綜合管廊建設之后，北京麗澤商務區(qū)正在采用更為先進的技術和工藝建造新一代智慧型地下管廊系統(tǒng)。

它不僅將原有的供熱、供水、電信、電力、有線電視等各類公用類管線集中敷設，蓋一個共同的“房子”，而且請來機器人充當“管家”，“家”中的跑冒滴漏全都逃不過機器人的火眼金睛，更為完美的是，問題還沒有發(fā)生，地下管廊的各類安全問題已經(jīng)被消滅在萌芽狀態(tài)。

地下管廊大工程

城市地下基礎設施落后，是我國城市發(fā)展多年以來的陳疾。大雨內(nèi)澇、管線泄漏爆炸、路面塌陷等事件頻發(fā)，地下管線老化、內(nèi)澇嚴重、馬路拉鏈、污水垃圾處理不到位等“地下”問題已然成為城市功能短板。

“一場暴雨，就會引發(fā)市民們戲稱的‘看?，F(xiàn)象，這還是在一些大城市?！边@是國務院總理李克強在國務院常務會議上明確部署推進城市地下綜合管廊建設時指出的，“目前中國正處在城鎮(zhèn)化快速發(fā)展時期，但我們的地下管廊建設嚴重滯后。加快這方面的建設，很有必要！”

地下綜合管廊通俗講是地下管網(wǎng)里比較高大上的一項新技術。從技術角度來講，相當于以地下結構空間作為一個載體，實現(xiàn)我們?nèi)粘Ｉ町斨兴芘龅降牡叵碌乃?、電、熱等各類管線集中敷設在這個結構空間里，統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設、統(tǒng)一管理。原來傳統(tǒng)的分散建設的單根管線，有了一個自己專屬的空間。由分散到集約，不僅可以節(jié)約地下空間，而且對于管線運營維護管理都有很大的好處，將大大延長管線使用壽命，提高管線服務可靠性，因此有專家稱地下管廊為“地下高速公路”。

地下綜合管廊建設一改此前每一類管線基礎設施各自獨立布局的局面，可以提升地下空間資源利用效率，降低重復作業(yè)以及維修維護過程中資源浪費的情況。

李克強總理指出：“過去，因為體制分割，許多城市的路面常常是‘你挖了我填，你填好我再挖，造成了大量的浪費。地下綜合管廊建設這一新模式，把各種地下設施都引入管廊，可以逐步消除‘馬路拉鏈、‘空中蜘蛛網(wǎng)等問題?！?/p>

有關部門測算認為，地下綜合管廊建設，牽涉社會資本投入，帶來的公共產(chǎn)品和基礎建設投資不可小覷。如果每年能建8000公里的管廊，每公里1.2億元，就是1萬億投資。如果加上拉動的鋼材、水泥、機械設備等方面的投資，以及大量的人力投入，拉動經(jīng)濟的作用更明顯。

節(jié)能降耗減排先鋒

地下綜合管廊到底長什么樣子？

在北京市豐臺區(qū)麗澤商務區(qū)在建工地上，記者從一個尚未封口的巨型大土坑下到了正在施工的“地下管廊”工地現(xiàn)場。管廊距地面十幾米，走進地下通道，記者發(fā)現(xiàn)由水泥構筑的艙道頗為壯觀，大概有四米寬，兩米高，中間是寬敞的檢修通道，可以容兩人并排通行，左右各兩大根管線筆直地向遠處延伸。

項目建設方北京華源熱力管網(wǎng)有限公司相關項目負責人向記者介紹說：“進入艙道的是為園區(qū)供冷、供熱服務的四條管道，同時還有保障管道安全運行所需的電力、通信、通風、排水、照明等設施。供熱供冷管線由支架托起敷設在地面；電力、通信、通風等利用艙道上方空間，懸在艙頂，充分利用地下空間。引入機器人后，機器人可以憑借管線及設施上固定的支座間距和標識，完成常規(guī)巡檢和定點檢查等任務?！?/p>

因為地形的問題，管廊并不是一通到底的，中間會有多個爬坡或者拐彎，而聰明的機器人可以翻墻爬壁，做出各種高難度動作。通過不間斷巡檢，掃遍地下艙所有的角落，一旦有緊急情況，機器人在巡檢過程中可報告地下監(jiān)控中心，通過大數(shù)據(jù)比較和人工判斷就可以監(jiān)測到報警并及時處置。

相關項目負責人說，管廊還預留了部分管線位置。這意味著，將來麗澤商務區(qū)如果需要鋪設新的管線，無需在路面“開拉鏈”，也不需要重新開挖管溝，就可以在管廊中穿過。

麗澤商務區(qū)地下管廊總管網(wǎng)長度達9.1公里，華源公司采用國際領先、國內(nèi)首創(chuàng)的“冷熱同網(wǎng)、冷熱切換、路面無井蓋、檢修不破路、維護不占路”等技術，實現(xiàn)“源、網(wǎng)、站”一體化設計，減少路面井蓋約150個，將最大限度降低市政設施對城市運行的影響。

同時，冷熱同網(wǎng)可節(jié)約市政路由7公里。換冷換熱系統(tǒng)統(tǒng)籌設計，可使商務區(qū)用戶建筑面積增加約20000-25000平米。采用區(qū)域集中能源供應方式，年節(jié)約標煤約11000噸、減排二氧化碳約25000噸、減排顆粒物約450噸。

采用冰蓄冷技術，年可轉移電力高峰約1500萬度，減少電力裝機容量2萬千瓦。利用京橋熱電廠夏季發(fā)電余熱作為集中供冷的能源，可減少商務區(qū)夏季制冷電量消耗1460萬度。

而在節(jié)約水資源方面，采用區(qū)域集中能源供應方式，每年至少可為麗澤商務區(qū)節(jié)約水資源50萬噸；采用大型集中能源供應方式，有利于使用中水，每年可節(jié)約自來水資源150萬噸。

“事后補救”到“提前預判”

麗澤智慧型地下管廊工程屬示范項目，在地下建設綜合能源站需在很多方面進行探索，也為城市地下空間開發(fā)建設進行了不少嘗試。

地下工程不僅是城市建設的“里子”工程，更是“良心”工程。

相關項目負責人說：“如何體現(xiàn)質(zhì)量與技術的水平，拿材料來說，我們在施工中引入了航天級材料，造價增幅不足百分之十；又比如我們在施工中使用的支座，是從德國引進的技術，雖然價格貴，但效果好很多，穩(wěn)定性好，將來運行檢修成本幾乎為零?！辟|(zhì)量監(jiān)督站老專家經(jīng)過現(xiàn)場勘驗后不由贊嘆：“你們徹底改變了市政管網(wǎng)建設施工管理的理念。”

傳統(tǒng)施工中熱力管線不能有電，供熱管網(wǎng)溫度高達五、六十度，人很難進入，年久失修的管網(wǎng)完全是管理盲點，安全隱患嚴重，亟需改善。自從地下管廊建設把電引入管溝廊道后，地下公共管線的管理從“馬燈時代”一躍進入“蒸汽機時代”。運行中的管控、調(diào)整不再是人工了，機器人替代人工，實時遠程監(jiān)控。

談到人工智能的替代，相關項目負責人說：“原來每到供暖季，我們都要雇傭大量外地農(nóng)閑民工，屬于季節(jié)性工人，素質(zhì)往往不達標。采用機器人代替人工后，不僅運行成本大幅降低，而且可以很好地解決安全性、責任心以及工作效率等問題，管網(wǎng)運行水平將大幅提升。例如，酒店寫字樓下班后，通過機器人20分鐘即可停冷停熱，可以實實在在為用戶節(jié)約能源費用?！?/p>

具體來講，每年供熱管網(wǎng)有兩個最大的風險時間點，一個是11月初，另一個是11月底，管道升溫打壓，管壁熱脹冷縮很容易出現(xiàn)問題。一旦爆管，要通過人工進入管道，關閉閥門，緊急搶修，嚴重影響周圍群眾的生活。采用機器人在地下管廊巡檢后，通過遙控，機器人可以定時測算鋼管壁厚，發(fā)現(xiàn)問題及時預警，完全實現(xiàn)由“事后補救”到“提前預判”，徹底杜絕城市基礎設施運行風險。

“地下管廊建設讓風險看得見摸得著，把不可控的風險變成可控的風險?！毕嚓P項目負責人說。