地下综合管廊电力舱的通风系统设计探析黄丽丽

地下综合管廊电力舱的通风系统设计探析黄丽丽

黄丽丽

化州市吉能电力设计咨询有限公司广东化州525100

摘要：文章简单叙述了国内外综合管廊的研究现状及综合管廊的几种通风方式，重点介绍地下综合管廊电力舱的特点及其通风系统设计中的几个问题，提出相应的解决方案，对综合管廊电力舱通风系统的科学设计有一定的参考意义。

引言

地下综合管廊，即在城市地下建造一个隧道空间，将市政、电力、通信、燃气、给排水等各种管线集于一体，并设有专门检修口，吊装口和监测系统等，同时实施统一规划、设计、建设和管理的地下空间。

1国内外的研究现状

国外对于综合管廊的建设已经有180余年的历史。法国巴黎作为综合管廊的起源地，在1832年建造了世界上第一条综合管廊，其间容纳了自来水、电力、压缩空气管道等市政公用管道，使综合管廊在全世界的推广树立了良好的榜样。英国也于1861年在伦敦市区兴建综合管廊，除了收容自来水管、污水管、瓦斯管、电力、电信外，还敷设了连接用户的供给管线。日本是世界上综合管廊建设速度最快、规划最完整、法规最完善，技术最先进的国家。

国内的地下综合管廊始建于1958年，目前在北京、上海、广州、沈阳等城市已有应用实例，建造技术日趋成熟，规模也在逐渐增长，成果丰硕。台湾地区是继日本之后，成为亚洲具有综合管廊建设最完备法律基础的地区。台湾结合新建道路，新区开发、城市再开发、轨道交通系统、铁路地下化及其他重大工程优先推动综合管廊建设，到2002年，台湾综合管廊的建设已逾150km，其累积的经验可供我国其他地区借鉴。广州，2003年底在大学城建成了全长17.4km，断面尺寸为7m×2.8m的地下综合管廊，这也是迄今为止国内已建成并投入运营，单条距离最长，规模最大的综合管廊。

2综合管廊的通风形式

综合管廊的通风形式按照其特点及适用范围分为三种方式：自然通风、自然通风辅以无风管的诱导式通风、机械通风。

综合管廊内电力电缆的敷设量很大，由此在投入使用阶段将会伴随大量热量的产生，同时温度的高低就影响着舱内空气的密度，从而形成了压差，可根据热压作用原理推算出管廊内外的压差。因此想要提高整个系统的热压：①可通过提高管廊的内部温度；②可通过提高排风口的高度，提高绝对高差。然而排风井高度需求增加，通风分区的设置缩短，将导致进、排风井的数量增大，因此布置难度较大，也不能满足综合管廊事故排风的要求。

针对自然通风的缺点，在其基础上增加以无风管方式诱导式通风，通过沿纵向方式按照一定距离在管廊内布置若干台诱导风机，通过诱导风机将管廊外的空气通过自然进风口引入系统内，汇集的空气流经廊道，最终流向廊道的排风口，从而改善管廊内的通风效果。自然通风与诱导式通风都是在正常情况下才能保证正常工作，一旦出现极端天气，管廊内外温差过大高于40℃，或含氧量偏低等情况下，还需配置额外的通风机。

机械通风的形式分为：自然进风、机械排风；机械进风、自然排风；机械进风、机械排风。机械通风虽增加了通风分区的长度，但会导致风机的选型较大，造成工程投资及运行的成本增加。

综合比较以上各种通风方式，考虑在保证综合管廊的正常运行并保证事故后能及时排除烟气、经济性等方面，优先选用机械通风的通风方式。

3地下综合管廊电力舱的特点及通风系统设计中的几个问题

电力是城市的能源，电网是城市的血脉。地下综合管廊是解决城市管线问题最有效的敷设形式。电力电缆作为城市最为重要最为复杂的管线，将其纳入地下综合管廊是科学可行也是非常必要的。对于地下综合管廊的电力舱，在不通风的情况下，如果同一舱内敷设的电缆数量过多，电缆的持续散热会使舱内温度升高，导致电缆外壳绝缘层老化，缩短电缆的使用寿命，火灾危险性也相对增高。根据现有规范可知：综合管廊的通风量应根据通风区间、截面尺寸经计算确定，并应满足规范要求的最小值。容纳电力电缆的舱室平时通风量按“消除余热所需的通风量”以及“换气次数不小于6次/h的通风量”两者的最大值确定。舱内余热按电力电缆正常运行状态下最大载流量的发热量计算，舱室内设计温度≤40℃。为了将火灾规模限制在最小区域，电力舱应每隔200m设置防火分隔。当确认火灾熄灭后，为保证能快速、有效的排除着火区内的有害气体或烟气，可以每200m为一段通风区间，并独立设置一组进、排风口与地面连通。由于综合管廊的现有规范对于通风系统设计的要求比较空泛，对电缆数量较多散热量较大的电力舱，需要对其进行通风对流换热的研究，分析其散热情况的同时保证电力舱安全高效地运行，给维修人员提供良好的维修环境，为管廊建设提供参考性的意见。

4问题探讨与建议

地下综合管廊为密闭的地下构筑物，为保证电力舱内的温度维持在适宜的温度及火灾后舱室内的热量和烟气可以尽快排除，其通风系统的通风分区不宜过长，必须进行通风分区。以及综合管廊的排风系统也应选用能在280℃环境下连续运转不少于30min的排烟机及对应的各类风阀。

参考文献：

[1]窦荣舟.谈地下城市综合管廊的通风设计.

[2]《城市综合管廊工程技术规范》（GB50838-2015）[S].

[3]《电力电缆隧道设计规程》（DL/T5484-2013）.

[4]《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）[S].