综合管沟消防系统的一种设计方案探讨

2015-01-08仲崇军

城市道桥与防洪 2015年6期

仲崇军

（广州市市政工程设计研究院，广东广州 510060）

0 引言

综合管沟（即地下城市管道综合走廊，又称综合管廊、共同沟等）作为一种新型的城市市政基础设施，它将市政、电力、通讯、燃气、给排水等各种管线集于一个地下隧道空间，并设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，具有避免管线埋设或维护而导致频繁挖掘道路，便于各种管线的敷设、增减、维修和日常管理，有效节约城市地下空间及保持路容完整美观等优点。

2000年以后，国内的多个城市都开始规划建设综合管沟，如上海、北京、广州、宁波、苏州、无锡、武汉、昆明等，总的来说，综合管沟的工艺和土建设计技术已比较成熟，但在消防设计技术方面，由于没有专门的设计规范，各地做法不一[1]。一些地方城市根据当地的实际情况，制定了一些地方标准，如上海制定的《上海世博会园区综合管沟建设标准》中提出“综合管沟应设置移动式水喷雾灭火系统，喷雾灭火系统应覆盖保护电缆”；江苏省住房和建设厅制定的《江苏市政管廊建设指南》（试行）中提出“消防系统设计包括消火栓、火灾探测器、火灾报警装置、火灾应急广播等，根据防护特殊要求可加设湿式自动喷水灭火、水喷雾灭火或气体灭火等装置”；广州市制定的《广州市地下管线综合管沟技术标准》中指出“综合管沟管道仓宜设手提式灭火器，电力仓、通信仓宜设水喷雾灭火系统”；建设部2012年发布的《城市综合管沟工程技术规范》中提出“综合管廊内可设置自动喷水灭火系统、水喷雾灭火或气体灭火等固定装置”[2]。

可以看出，目前的技术规范（或标准）对综合管沟消防系统特别是灭火方式的条文多为建议性而非强制性条文，在具体工程设计过程中还有待探讨。本文即结合“广州中新知识城南起步KS1路综合管沟”工程实例，对其消防系统的设计方法和思路做简要介绍和探讨。

1 管沟主体工程简述

1.1 管沟系统布置

鉴于知识城的高水平定位和广州的经济实力保障，规划提出在知识城建设综合管沟系统，根据知识城的总体布局、城市道路规划以及分期建设的需要，知识城共同管沟采用“一个中心控全线，一条轴线贯南北”的布局形式。“一个中心”即位于KS1路上的综合管沟控制中心，它负责整个管沟系统的控制管理；“一条轴线”即南北向的主沟。知识城规划管沟总长约14 km，其中KS1路综合管沟全长约2.84 km，沿线设有2座变电所和1座控制中心（与2#变电所合建）。

1.2 管沟收纳的管线及标准断面

根据知识城市政专项规划，经分析比较，确定KS1路综合管沟纳入的管线包括电力管线、电信管线、高质水管（DN800）、回用水管（DN800）、交通信号控制线、管沟消防管，并预留冷、热水管等。

根据各管线入沟后分别所需的空间、维护及管理通道、作业空间以及照明、通风、排水、消防等设施所需空间确定KS1路综合管沟外框尺寸：B×H=7.45 m×4.85 m。分2个仓室：电力仓净尺寸为B×H=2.45 m×4.10 m，管道仓净尺寸为B×H=4.00 m×4.10 m，详见图1。

图1 KS1路综合管沟标准断面图（单位：mm）

2 管沟消防设计

2.1 防火分区

综合管沟内每隔不大于200 m设置防火墙进行防火隔断，防火墙上安装甲级防火门。在正常情况下，防火门不关闭以保持通风，发生火灾时，由火灾探测器报警，联动关闭发生火灾的防火分区的防火门，使火灾控制在一个防火分区内，防火门具有人员可以从内部手动开启的功能。

2.2 火灾自动报警系统

本设计分别在管沟监控中心及3#变电所设置火灾报警控制器、光纤测温主机、手动专线联动盘等，分区域进行火灾探测、报警及联动控制，构成集中报警系统。所有火灾报警控制器、光纤测温主机及管沟控制中心的火灾报警系统工作站通过专用的单模光纤环型工业以太网进行通讯。火灾报警系统工作站接受来自各火灾报警控制器及光纤测温主机的信息，并以直观的图形界面对整个管沟各处温度及火警情况进行集中监视，并能接管各区域火灾报警器直接下达联动指令。

在综合管沟内采用线型光纤温度监测系统作为火灾探测系统，感温光纤由测温主机引出，在各管沟管道仓顶部敷设，而在电力仓则采用接触式蛇形布置于各层电力电缆桥架上。在变配电房、控制中心等处设感烟火灾探测器。现场各区域均设置手动报警按钮、声光报警器及总线接口模块等。当现场的感烟火灾探测器、线型感温光纤等自动探知火警或现场人员手动报警时，火灾报警控制器可自动或经人工确认后进入火灾处理程序，包括启动相关区域的声光报警器、排烟风机及启动消防阀等。

2.3 灭火方式的选择

根据电力部门要求，KS1路综合管沟采用“磷酸铵盐干粉灭火器”消防系统，电力仓加设“消火栓灭火系统（平时管内不充水）”。

根据调查，国内已建综合管沟多采用自动灭火系统（如水喷雾、气体灭火等），而该工程不采用自动灭火系统主要有以下几方面的原因。

（1）本着以“防火为主，灭火为辅”设计原则和理念，KS1路综合管沟消防尽可能在防火措施上考虑得完善，而不把大部分费用用在事后消防的设备上来，从而节约工程造价，降低工程成本。

6) 2号加氢预警诊断模型。该模型可实现反应系统预警，高压分离器到低压分离器流程预警，分馏系统预警，机组预警，调节阀预警。

（2）综合管沟投料口（即人孔）的设置基本上可以满足人员的逃生需要，而防火分区的设置又减少了其它分区内的财物损失。

（3）由于该工程综合管沟内采用了“线型光纤温度监测系统”作为火灾自动报警系统，在火灾发生前即可进行精确的温度预报，如遇到电缆在运行过程中局部出现意外情况，发生火灾隐患，高温监测系统可以保证在电缆燃烧之前就将实时信息传送到监控终端，可以考虑采取关闭此通风分区两端防火门，开启通风设备，在此通风分区加强机械排风的强度，改善电缆散热条件，达到降低电缆温度的目的。必要时调度中心可以根据情况紧急和严重程度转移此回路电缆负荷，从根本上消除事故隐患。

（4）电力线路起火的主要原因有相间短路、对地短路、接触不良、线路过载等，即主要由电缆线路故障引起，而电力系统对电缆线路均配备完善的继电保护，且电压等级越高保护越完备[3]。该项目综合管沟电力仓内的电缆采用的全部为阻燃电缆，进一步降低了火灾发生的机率。

（5）从造价来说，单独建设一套自动灭火系统的规模庞大，且运行和管理维护的费用比较高。