城市綜合管廊通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究

葛豐源

（濟(jì)南市市政工程設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)南 250000）

近年來，隨著國家對(duì)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(gè)城市被出臺(tái)，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(shì)。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(jìn)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(huì)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(xì)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(jì)的過程中需要能夠及時(shí)將余熱、余濕排出，同時(shí)，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。

1 城市綜合管廊通風(fēng)系統(tǒng)的基本概述

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(jī)械通風(fēng)這三種，在應(yīng)用的過程中，機(jī)械通風(fēng)是最常用的。自然通風(fēng)的特點(diǎn)是造價(jià)比較低，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)通風(fēng)設(shè)備和初期投資和運(yùn)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(zhǎng)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(jìn)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(diǎn)在于通風(fēng)效果比較好，可以同時(shí)解決進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)口距離的限制，對(duì)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(jī)械通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)在于增加了各個(gè)通風(fēng)分區(qū)之間的長(zhǎng)度，排風(fēng)和進(jìn)風(fēng)豎井的數(shù)量也比較少，但是，在設(shè)備運(yùn)行的初期，也需要大量的投資來維持運(yùn)行。根據(jù)國家的規(guī)定，在綜合管廊設(shè)計(jì)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(gè)防火分區(qū)都是一個(gè)通風(fēng)區(qū)間，在區(qū)間的兩端會(huì)設(shè)置相應(yīng)的進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)豎井。綜合管廊的通風(fēng)系統(tǒng)通常會(huì)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(gè)單向的活塞流，然后，通過排風(fēng)機(jī)或者專用的排風(fēng)口將空間排至外部。

2 城市綜合管廊通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

2.1 通風(fēng)方式的原則

根據(jù)國家對(duì)綜合管廊工程技術(shù)的要求，在選擇通風(fēng)方式的時(shí)候通常會(huì)采取自然進(jìn)風(fēng)和機(jī)械排風(fēng)兩結(jié)合的方式，為了保證燃?xì)馀摵臀鬯摰耐L(fēng)需求，需要采取機(jī)械進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)的方式，而其他艙室則主要采取的是自然進(jìn)風(fēng)和機(jī)械排風(fēng)的方式。具體通風(fēng)方式的選擇，也需要結(jié)合實(shí)際情況和通風(fēng)需求來決定。

2.2 通風(fēng)區(qū)間的設(shè)置

在城市綜合管廊的每?jī)蓚€(gè)通風(fēng)口之間，都會(huì)形成一個(gè)獨(dú)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(gè)，它的數(shù)量與綜合管廊的長(zhǎng)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(duì)通風(fēng)區(qū)間的數(shù)量做出具體的要求，但是，在實(shí)際施工的時(shí)候，通風(fēng)區(qū)間的設(shè)置通常會(huì)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(zhǎng)的情況下，通風(fēng)量就會(huì)比較大，這時(shí)候管廊內(nèi)的斷面風(fēng)速也比較大，這會(huì)對(duì)綜合管廊巡檢人員工作的開展造成不便。與此同時(shí)，如果斷面風(fēng)速達(dá)到了一定數(shù)值，還會(huì)增加整個(gè)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(zhǎng)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(duì)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(jìn)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(gè)相鄰的防火分區(qū)合并成為同一個(gè)通風(fēng)區(qū)間，以此完成整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置。

2.3 通風(fēng)系統(tǒng)的構(gòu)成

在綜合管廊的每個(gè)艙室當(dāng)中都會(huì)設(shè)置獨(dú)立的通風(fēng)區(qū)間，而每個(gè)區(qū)間中則會(huì)設(shè)置獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，各個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)主要是由封口、風(fēng)道、風(fēng)機(jī)以及防火閥這幾個(gè)部分構(gòu)成。

3 城市綜合管廊通風(fēng)工況

3.1 環(huán)境控制通風(fēng)

在對(duì)環(huán)境控制通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要根據(jù)綜合管廊中不同管道線路的運(yùn)行情況確定各項(xiàng)參數(shù)，如果某個(gè)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(duì)該防火分區(qū)開啟相應(yīng)的通風(fēng)設(shè)置進(jìn)行通風(fēng)換氣，將綜合管廊當(dāng)中的余熱和余濕及時(shí)排出，同時(shí)，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(gè)通風(fēng)系統(tǒng)。

3.2 巡視檢修通風(fēng)

在綜合管廊通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，需要定時(shí)進(jìn)行巡視與檢修，對(duì)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(jìn)入綜合管廊內(nèi)之前，首先，要手動(dòng)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。

3.3 火災(zāi)通風(fēng)

在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候，通風(fēng)系統(tǒng)的作用是防止火勢(shì)發(fā)生進(jìn)一步的蔓延。為了實(shí)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(shì)熄滅、完成對(duì)火災(zāi)控制的。具體來說，系統(tǒng)在確認(rèn)綜合管廊內(nèi)某分區(qū)出現(xiàn)火災(zāi)的時(shí)候，控制中心會(huì)在第一時(shí)間關(guān)閉該分區(qū)進(jìn)風(fēng)口處的百葉窗和排風(fēng)機(jī)，同時(shí)，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(huì)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(jìn)行人員疏散和手動(dòng)排煙。

4 城市綜合管廊通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)口的設(shè)計(jì)

4.1 自然通風(fēng)口

自然通風(fēng)口在設(shè)計(jì)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(shí)候，通風(fēng)口會(huì)發(fā)生改變，它會(huì)通過密閉的方式來防止排煙，同時(shí)，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(shí)間內(nèi)氧氣就會(huì)被燃盡，當(dāng)火災(zāi)被熄滅后綜合管廊就可以進(jìn)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(dòng)和手動(dòng)這兩種方式被啟動(dòng)，同時(shí)，還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，具有較強(qiáng)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(shí)候則很難開啟，這樣可以確保整個(gè)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(huì)安設(shè)風(fēng)亭。風(fēng)亭的設(shè)置是一項(xiàng)比較重要的工作，它的側(cè)墻通常會(huì)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(jì)后，還需要結(jié)合周邊的景觀進(jìn)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(shí)現(xiàn)防雨和防水的效果，同時(shí)，還可以防止被盜、防止小動(dòng)物進(jìn)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(yùn)行。

4.2 機(jī)械通風(fēng)口

機(jī)械通風(fēng)口在設(shè)計(jì)的時(shí)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(jī)械風(fēng)機(jī)，可以滿足綜合管廊對(duì)火災(zāi)工況的使用要求。對(duì)于機(jī)械通風(fēng)口內(nèi)部的風(fēng)機(jī)，可以選擇逆轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)，該種類的風(fēng)機(jī)具有較強(qiáng)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(shí)不發(fā)生異常。為了滿足這一需求，通常會(huì)選擇消防高溫軸流風(fēng)機(jī)，還要結(jié)合實(shí)際需求選擇合理的風(fēng)量和全壓。

5 結(jié)語

綜上所述，城市綜合管廊屬于基礎(chǔ)項(xiàng)目的建設(shè)，在設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)的時(shí)候，需要結(jié)合工程的實(shí)踐做好反復(fù)的檢查，還需要進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)確保設(shè)計(jì)的合理性。對(duì)于不同的綜合管廊通風(fēng)系統(tǒng)來說，要進(jìn)行分類設(shè)計(jì)，確保綜合管廊運(yùn)行環(huán)境中的各項(xiàng)參數(shù)都符合設(shè)計(jì)要求。這需要相關(guān)人員做好對(duì)通風(fēng)換氣量的計(jì)算，確保管廊橫截面氣流速度符合實(shí)際需要，能夠在空氣流動(dòng)的狀態(tài)下將綜合管廊底部的各種有害物質(zhì)及時(shí)排出。同時(shí)，還要做好對(duì)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。