浅谈城市综合管廊消防及配电设计的研究

关键词:综合管廊；消防设计；高压细水雾灭火系统引言国内早期的研究内容主要在是否设置自动灭火系统方面，从初期小型综合管廊不设自动灭火装置、大规模管廊建议设置自动灭火装置到后期业内人士普遍认同设置自动灭火装置，直到2015年GB50838—2015《综合管廊工程技术规范》的发布，电缆舱室设置自动灭火系统才成为设计人员的共识，但具体采用哪种自动灭火系统还有很大的分歧。截至目前，诸多学者在设计以及运维过程中，对气溶胶系统、水喷雾系统、气体灭火系统、高压细水雾系统和超细干粉系统的灭火原理、设计、运维以及投资进行了对比，得出了许多成果。笔者结合某创意产业园综合管廊（以下简称文通路综合管廊）消防设计，对其进行探讨。综合管廊消防措施1）管廊防火分隔间距按照200m考虑，防火分区之间通过常闭防火门连通。3）管廊采用机械进风，机械排风系统，各舱风机独立设置。5）该工程中电力舱、综合舱、燃气舱根据火灾危险性分类划分为不同的危险类别，即：电力舱为丙类，定性为中危险级；综合舱为丙类，定性为轻危险级；燃气舱为甲类，定性为严重危险级。6）设计范围内的综合舱、燃气舱、电力舱和连接通道均需要设置手提灭火器。其中：燃气舱按C类气体火灾考虑，*大保护距离不大于15m，设置磷酸铵盐干粉灭火器MF/ABC5；综合舱、电力舱按A类固体火灾考虑，*大保护距离不大于20m，设置磷酸铵盐干粉灭火器MF/ABC3。电力舱消防方案选择https://mall.acrel.cn:10078/mall/f2b8ee52954a4e5293b26feaca898404.png1）可靠性分析。由于超细干粉储存在气压罐内，有效喷洒时间不超过5s，自动灭火器串联使用，只要1具灭火器失效，就导致防火区间的喷洒浓度达不到设计要求，难以保证扑灭效果。而高压细水喷雾灭火系统的持续喷雾时间至少为30min，即便系统某一个或几个喷头不喷水，也可以保证灭火区域的窒息灭火。2）后期维护管理。超细干粉灭火器只能间接检查，不能直接试用；根据相关规范，地下综合管廊其灭火器应每半个月检查1次，但超细干粉自动灭火器悬挂在综合管廊顶部，检查费时费力，同时灭火器还需每隔一定时间维修和更换，后期维护管理繁琐且费用较高。高压细水雾灭火系统灭火介质为水，而超细干粉灭火剂平均粒径小，不分解、不吸湿、不结块，干粉喷洒于空气中能见度低，影响管廊内人员逃生。（1）灭火机理（2）系统组成2）高压细水雾灭火装置控制柜具有自动、手动2种控制方式，同自动报警系统联动控制，收到报警信号后控制泵组启动，并向控制中心反馈泵组运行信息。（3）控制方式正常情况下，系统处于待命状态，泵组单元不启动，区域控制阀后的高压管网内没有水。高压细水雾灭火系统同火灾报警系统联动，有自动和手动2种控制方式https://mall.acrel.cn:10078/mall/b221677d00864d6c843033b81e3586fe.png>高压细水雾灭火系统的计算该工程共设2套高压细水雾灭火系统，主要防护区域为电力舱、用户支管廊。第1套系统作用范围为K0+190—K2+380，第2套系统作用范围为K2+380—K5+480；总保护长度约为6323m，电力舱宽度为2.7m，用户支管廊宽度为2.6m。综合管廊内设防火分区，每个防火分区长度不超过200m；电力舱与综合舱分别为独立防火分区，每个防火分区间以防火墙配防火门隔断。各防火分区内设1个紧急出入口。喷头的设计参数根据相关规范规定，采用全淹没应用方式开式系统的喷头，其水量计算参数见表2。根据表2，确定*终计算参数：
[*]喷头的工作压力≥10.0MPa；
[*]喷头的安装高度h≤3.0m；
[*]系统的*小喷雾强度1.0L/（min·㎡）；
[*]喷头的*大布置间距3.0m。

式中：q为单个喷头的流量，L/min；P为喷头压力，MPa，取*不利点工作压力为10MPa；K为喷头流量系数，取0.7。
[*]系统计算流量

式中：Qj为系统的计算流量，L/min；n为系统启动后同时喷雾的喷头数量；qi 为某个细水雾喷头的计算流量，L/min。
[*]开式系统的计算

4）泵组单元选型泵组单元参数：Q=130L/min，P=16MPa，N=37kW。5）储水量计算系统用水量We=Qs×t=525×15=7875L。（3）自动消防设计经计算，电力舱消防设置为每3km左右设置泵房1套，共设置2套高压细水雾泵组。高压细水雾泵房示意图见图4。高压细水雾喷头安装于电力舱舱顶正中央处，高压细水雾断面图见图5、6。图4 高压细水雾泵房示意图AcrelEMS-UT综合管廊能效管理平台集电力监控、能源管理、电气安全、照明控制、环境监测于一体，为建立可靠、安全、高效的综合管廊管理体系提供数据支持，从数据采集、通信网络、系统架构、联动控制和综合数据服务等方面的设计，解决了综合管廊在管理过程中存在内部干扰性强、使用单位多及协调复杂的根本问题，大大提高了系统运行的可靠性和可管理性，提升了管廊基础设施、环境和设备的使用和恢复效率。
[*]平台组成


[*]平台子系统

电力监控主要针对10/0.4kV地面或地下变电所，对变电所高压回路配置微机保护装置及多功能仪表进行保护和监控，对0.4kV出线配置多功能计量仪表，用于测控出线回路电气参数和用能情况，可实时监控高低压供配电系统开关柜、变压器微机保护测控装置、发电机控制柜、ATS/STS、UPS，包括遥控、遥信、遥测、遥调、事故报警及记录等。4.2环境监测AcrelEMS-UT能效管理系统针对配电系统的电气安全隐患配置相应的电气火灾传感器、温度传感器，消防设备电源传感器、防火门状态传感器，接入消防疏散照明以及指示灯具的状态实时显示，并且对UPS的蓄电池温度、内阻进行实时监视，发生异常时通过声光、短信、APP及时预警。4.5智能照明控制
[*]防火分区单独控制，分区内设置智能控制面板就地驱动器；开关驱动器连接消防报警系统，接收消防报警信息，强制打开驱动器回路。
[*]廊内上方安装智能照明传感器，使人员进入管廊内自动开启灯具，在管廊内停留灯具保持常亮，离开后灯具关闭。
[*]除了现场的控制方式外，还可用电脑端实现集中控制，实时远程监控当前区域的照明情况，必要时可远程控制该区域的照明。
[*]考虑现场模块分布较广，距离过长，除了现场的控制方式外，还可用电脑端实现集中控制，实时远程监控当前区域的照明情况，必要时可远程控制该区域的照明。
[*]系统支持单控、区域控制、自动控制、感应控制、定时控制、场景控制、调光控制等多种控制方式，支持延时控制，避免同时亮灯负荷对配电系统造成冲击。模块不依赖系统，可独立工作，每个模块均自带时间模块，可根据经纬度自动识别日出日落时间实现自动控制功能。

在综合管廊工程消防设计中，电力舱自动灭火系统是设计难点之一。郑州国际文化创意产业园文通路综合管廊通过比较选择，*终确定采用高压细水雾系统作为电力舱的消防灭火设施。该系统具有良好的电绝缘性能和冷却、窒息、隔离辐射热的效果，其综合灭火性能强且用水量小，无毒害，能较好地满足综合管廊设计规范的要求，因此可以广泛应用于综合管廊电力舱消防系统中。参考文献
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