城市综合管廊工程电气自控施工探讨

文/阚虹 中铁十二局集团电气化工程有限公司 天津 300308

城市综合管廊也叫共同沟，即在地下进行公用空间的搭设，然后将城市各个管线在这一空间中进行集中敷设。同时，综合管廊中还有投料口、检修口以及监控系统的设置，以此实现对综合管廊的实时监控与管理。在城市综合管廊工程建设过程中，必须严格按照规定要求进行工程施工，特别是电气自控施工。施工人员应当坚持科学合理的施工原则，对城市综合管廊的概念进行充分掌握，根据实际情况优化施工方案，保证综合管廊电气系统运行的安全性、稳定性与可靠性，从而充分发挥出城市综合管廊的各项功能。本文主要探讨城市综合管廊工程的电气自控施工要点。

1、综合管廊发展历程

1.1 国外综合管廊发展

综合管廊最初在国外出现，其研究历史目前已达两百年左右。随着科技水平的不断上升，综合管廊得到了迅速发展。近年来，城市综合管廊工程数量越来越多，规模越来越大，其功能也逐渐向着多样化方向发展。1833年，综合管廊开始在法国巴黎出现，最初是为了改善城市环境、解决地下管线布设杂乱等问题。调查研究表明，目前巴黎综合管廊的长度已经超出100km，属于比较完善的综合管廊系统。在巴黎之后，汉堡、伦敦等一些大型城市也逐渐开始建设综合管廊工程。从上个世纪开始，许多发达国家，如日本、美国等也开始了城市综合管廊的兴建事业。世纪

1.2 国内综合管廊发展

尽管综合管廊已经发展了约两百年，但是相较于发达国家，国内在综合管廊的研究与建设上时间较短，起步较晚，并且主要在大城市集中建设，如北京、上海及成都等地区。许多城市并未开始综合管廊建设工作。20世纪90年代初，上海建设了国内首个综合管廊，其规模和距离都比较大，总长达到11.125km，主要包含四种管线，即供水、供电、煤气以及通讯管线。2006年，北京建设了国内第二个综合管廊工程。调查研究显示，综合管廊具有很高的应用价值，其应用和推广前景非常广阔。

2、城市综合管廊工程电气自控施工要点

2.1 综合管廊风机的配电及控制

基于城市综合管理的基本功能是敷设各类管线，与建筑物内风机不同，管廊内的风机仅在人员进入巡查和作业时或按照暖通工艺要求运行。一般工艺要求间隔配置排风口和送风口，其中送风口风机一般要求火灾发生时立刻关闭，联动关闭风口，施工此类风机考虑在火灾发生后携带移动电源（如小型柴油发电机等）进入管廊接入备用电源从而排出烟气。但在火灾的过程中，轰燃发生后，房间内所有可燃物都在猛烈燃烧，放热速度很大，因而管廊内房间温度升高很快，并出现持续性高温，最高温度可达1000℃以上。且不论此类风机是否可以在1000℃的高温下保证机器完好无损，仅是火灾发生后积存的大量烟气、热量在管廊内部，就有可能发生次生灾害。如果工作人员等待自然冷却后进入如此危险的环境排出烟气和热量，这显然是不符合实际的。如考虑最不利情况，消防设备无法完全扑灭火灾甚至沿途把火灾蔓延到其他建筑物，室内高温还对建筑构件产生热作用，使建筑构件的承载能力下降，难免造成建筑物局部或整体倒塌的破坏。所以建议施工过程中与暖通施工专业人员及时协调，确认控制要求，将灾害减小到最低程度，共同改进尚不完善的施工内容，保证管廊的安全运行。

2.2 照明系统施工

照明设备包括正常照明与应急照明两种。一般来说，综合管廊中的照度设置在501x，这样可以方便人们通行，为管线检修工作提供便利。通常来说，管廊内部的照明设备只有在检修阶段才开启。施工人员应考虑到实际情况将进出口部位、设备操作部位的照度适当增加，此外，在综合管廊内部，疏散照明设备的亮度不可低于0.51x，应急电源的供电时间应当持续在1h以上。采用具备防水、防潮功能的灯具作为照明灯具，防护等级在IP54以上，并对其进行必要保护，以免外力作用损坏灯具。为节约电能，采取LED节能光源作为照明光源，安全出口指示灯应当设置在所有出入口、防火门上部。管线敷设大多沿着管廊侧壁进行，由于在侧壁上安装指示灯难度较大，管线、设备等也可能会挡住指示灯，因此一般采取吸顶方式进行施工安装，并进行荧光反射标识的设置。

2.3 自控系统施工

利用百兆光纤的以外网将控制中心与各个区域的控制站连接起来，各个区域的管廊内部温湿度、氧含量、排水泵以及排风机等设备由PLC控制站负责控制；管沟内部设备的控制方式分为两种，即手动控制与自动控制。前者通过人口操作控制箱的按钮进行，后者通过中央计算机的监控系统进行。利用控制箱的转换开关，能够实现手动控制与自动控制之间的转换；各个防火分区中设置1个检测点，用于检测温度传感器、湿度传感器及氧量监测仪；在积水坑中设置浮球液位开关，将液位监测高位报警设备设置在积水坑中，将该区域中的管道阀门关闭；在正常条件下，排风机与排烟机发挥通风换气功能，通过自动控制系统进行控制，一旦发生火灾，这些设备则发挥排烟功能，通过消防控制室进行控制。

2.4 消防通风系统施工

将感烟探测器安装在综合管廊的顶部中央，布设间距控制在15m以内；将手动报警按钮设置在所有防火分区的入口位置，其间距控制在60m以内，并距离地面1.4m；消防对讲电话每隔40m设置，设置位置为地下综合管沟内部、各区域设备之间，消防对讲电话底部与地面的距离控制在1.4m；报警警铃应当设置在各个防火区的中部，并且安装在顶板下。

2.5 安全防范系统施工

安防系统主要包括闭路电视监控系统、出入口控制系统以及防盗报警系统这三个子系统，在施工时应当加以注意。在控制中心上设置闭路监控机房，将机柜监视器设置在各个区域的设备之间；将门禁读卡器设置在综合管廊的所有检修口位置、区域设备门口位置等；将防盗报警探测设备设置在综合管廊的所有进料口、检修口、区域设备之间的位置，一旦出现非法入侵现象能够及时报警。选择红外微波双鉴探测器作为防盗报警探测器，在各个防火分区中，采取吸顶安装方式，每隔约200m进行1台球型摄像机的设置，实时监视和跟踪综合管廊内部状况。

2.6 综合管廊施工关键点

在城市综合管廊建设施工中，必须严格按照以下原则进行：首先，如果管线与管线之间没有干扰问题，则将其在同一个舱室内设置。如果管线和管线之间相互干扰，根据实际情况将其在不同舱室内设置；其次，热力管线与电力管线需要在不同舱室中分设；最后，通讯管线与高压输电管线需要在不同舱室中分设。高新技术开发区有着比较全面的综合管廊系统，涉及给排水系统、照明系统、通风系统、报警系统以及电力系统等多个系统。在施工过程中，防火分区的间隔要严格控制，数量也要符合设计要求，并利用防火墙进行分隔。根据相关规范，所有防火区必须有投料口及通风口的设置，投料口同样可用作逃生出口。同时各个地块需要有接口留出，便于迅速有效地接入各个工程管线。在具体的施工过程中还要注意以下一些关键点：（1）负荷等级建议根据管廊规模及用户重要程度、地区情况划分，并且满足规范要求负荷等级规定。排水泵考虑到管廊的运行安全建议设置为二级负荷。（2）在可靠性不能保证的情况下，电源不建议利用低压电源分点引入的形式，而采用设置专用变电所的形式。（3）考虑到管廊建设规模的逐渐扩大、要求的逐渐增多，建议还是采用放射式配电形式，并且对排水泵等防灾设备应保证供电的可靠性和灵活性。（4）改进现有的变电所设计形式，节省投资。（5）考虑到管廊设备的安全运行，严格按照防火分区的划分来区分消防设备的配电干线，不跨越防火分区。（6）消防风机采用末端双切的配电及控制形式，且严格按照相关规范的设计控制要求控制。选用耐高温风机却依照普通风机配电存在诸多隐患，预留电源接口可能无法使用，无法排除灾害，应该与相关专业协调改进。（7）管廊的接地采用 TN- S 系统，考虑到综合管廊工程长度较长，有诸多伸缩缝，除去规范规定需要设计的扁钢带以外，在伸缩缝连接处应考虑改为铜编织带连接保证电气连通。在各节点设置等电位端子箱便于满足施工时的设备、管线接地需求。

结语：

随着城市土地资源越来越紧张，综合管廊在城市规划建设中的地位也越来越高。在城市中建设综合管廊工程，不仅可以缓解用地紧张局面，还能有效保护管线，降低管线铺设对城市路面的破坏。供电距离长、容量分散等是综合管廊电气系统的主要特点，这就要求施工人员做好综合管廊工程电气自控施工工作，确保施工科学合理，有效保证综合管廊电气自控系统运行的安全性、稳定性与可靠性。