城市综合管廊通风系统的设计研究

葛丰源

（济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司，山东 济南 250000）

近年来，随着国家对综合管廊规划与建设的重视，越来越多的文件和规定开始在各个城市被出台，这使我国的综合管廊的建设呈现出了高速发展的趋势。综合管廊属于地下构筑物，它无法直接与人们生活的大气进行物质交换和能量交换，各种管道和线路所散发出来的热量和水蒸气还会使得综合管廊内部的温度和湿度不断增加。在这样的环境中很容易滋生各种细菌，导致有害物质的积累，从而导致综合管廊内部的卫生条件较差。为了解决这一问题，在综合管廊通风系统设计的过程中需要能够及时将余热、余湿排出，同时，避免管道发生泄漏，这样可以为后期保养和检修工作的开展创造良好的条件。

1 城市综合管廊通风系统的基本概述

综合管廊的通风系统主要包括自然通风、无风管通风以及机械通风这三种，在应用的过程中，机械通风是最常用的。自然通风的特点是造价比较低，可以实现对通风设备和初期投资和运行设备的节省，但是，在建设的过程中，要将排风井建设到较高的位置上，通风分区的长度也要控制在一定的范围内，还需要建设数量较多的进风和排风竖井，且容易受到周围地面路况的情况，建设的难度比较大。无风管通风的优点在于通风效果比较好，可以同时解决进风、排风口距离的限制，对排风竖井建设高度也没有特殊的要求。但是，这种通风方式在初期需要大量的设备投资。机械通风的优点在于增加了各个通风分区之间的长度，排风和进风竖井的数量也比较少，但是，在设备运行的初期，也需要大量的投资来维持运行。根据国家的规定，在综合管廊设计的过程中，需要在每隔200米的位置上设置通风口，并根据套封口的位置划分好防火分区，每个防火分区都是一个通风区间，在区间的两端会设置相应的进风和排风竖井。综合管廊的通风系统通常会使用专门的管廊作为载体，使外界的新风流入其中并形成一个单向的活塞流，然后，通过排风机或者专用的排风口将空间排至外部。

2 城市综合管廊通风系统的设计原则

2.1 通风方式的原则

根据国家对综合管廊工程技术的要求，在选择通风方式的时候通常会采取自然进风和机械排风两结合的方式，为了保证燃气舱和污水舱的通风需求，需要采取机械进风和排风的方式，而其他舱室则主要采取的是自然进风和机械排风的方式。具体通风方式的选择，也需要结合实际情况和通风需求来决定。

2.2 通风区间的设置

在城市综合管廊的每两个通风口之间，都会形成一个独立的通风区间，这些通风区间的数量通常不止一个，它的数量与综合管廊的长度有直接的关系。虽然国家的相关技术规范并没有对通风区间的数量做出具体的要求，但是，在实际施工的时候，通风区间的设置通常会受到通风口位置的影响，而通风口的位置则主要是受到地面风亭位置的影响。通常来说，通风区间比较长的情况下，通风量就会比较大，这时候管廊内的断面风速也比较大，这会对综合管廊巡检人员工作的开展造成不便。与此同时，如果断面风速达到了一定数值，还会增加整个通风系统的阻力。在这样的情况下，为了综合管廊的安全考虑，在能够确保通风效果的基础上，通风区间的长度不能超过一定的数值，这样也可以满足节能环保的要求。对于一些有条件的综合管廊来说，可以将通风区间按照防火分区进行设置，如果地面风亭位置所带来的不利影响比较大，还可以将多个相邻的防火分区合并成为同一个通风区间，以此完成整个通风系统的设置。

2.3 通风系统的构成

在综合管廊的每个舱室当中都会设置独立的通风区间，而每个区间中则会设置独立的通风系统，各个通风系统主要是由封口、风道、风机以及防火阀这几个部分构成。

3 城市综合管廊通风工况

3.1 环境控制通风

在对环境控制通风系统进行设计的时候，需要根据综合管廊中不同管道线路的运行情况确定各项参数，如果某个防火分区的温度、湿度等环境参数高于设定值，就需要由控制中心的相关部门对该防火分区开启相应的通风设置进行通风换气，将综合管廊当中的余热和余湿及时排出，同时，将其中的有毒和有害物质排出，直到该区间内环境参数低于所设置的数值就可以关系整个通风系统。

3.2 巡视检修通风

在综合管廊通风系统运行的过程中，需要定时进行巡视与检修，对巡视检修通风工况的控制可以为工作人员提供良好的环境。工作人员在进入综合管廊内之前，首先，要手动开启相应区段当中的通风系统完成通风换气，这样可以降低其中有害物质的量，确保系统中氧气的含量在20%以上，这样才能够确保工作人员的安全。

3.3 火灾通风

在发生火灾的时候，通风系统的作用是防止火势发生进一步的蔓延。为了实现这一目标，系统主要是通过隔绝空气的方式使火势熄灭、完成对火灾控制的。具体来说，系统在确认综合管廊内某分区出现火灾的时候，控制中心会在第一时间关闭该分区进风口处的百叶窗和排风机，同时，将自然通风口的排烟防火阀关闭，这样一来，该区域就会与外界隔断，处于缺氧的状态。在这样的情况下，配合相应的消防措施就可以完成灭火的工作。在完成灭火后，系统就恢复正常通风，将火灾过程中所形成的烟尘排出。在火灾通风的过程中，综合管廊处于无人值守的状态，因此，不需要进行人员疏散和手动排烟。

4 城市综合管廊通风系统通风口的设计

4.1 自然通风口

自然通风口在设计的过程中，在底部需要安设框梁来承载通风口，在内部需要安设防烟防火的阀，在顶部则需要安设嵌入式的盖板。排烟防火阀的设置是必不可少的步骤，它可以有效防止火灾的蔓延，确保综合管廊的安全。当综合管廊中发生火灾的时候，通风口会发生改变，它会通过密闭的方式来防止排烟，同时，也防止火灾沿着通风口不断向其他空间当中蔓延。这样可以使火灾在综合管廊的密闭空间中发生燃烧，在较短的时间内氧气就会被燃尽，当火灾被熄灭后综合管廊就可以进行通风换气。从整体上来说，排烟防火阀在应用过程中可以通过自动和手动这两种方式被启动，同时，还可以进行远程控制，具有较强的灵活性。嵌入式盖板则可以保证在综合管廊内部应用过程中可以完成人力开启，而外部使用的时候则很难开启，这样可以确保整个综合管廊的安全。

通常来说，自然通风口高于地面的部分还会安设风亭。风亭的设置是一项比较重要的工作，它的侧墙通常会设置风口，该风口通常是由百叶和钢丝网所构成的。为了使风亭能够更好地与周边环境相融合，在完成设计后，还需要结合周边的景观进行美化处理。风口位置的百叶通常为防雨百叶，它与钢丝网都可以实现防雨和防水的效果，同时，还可以防止被盗、防止小动物进入综合管廊中，确保通风设备的安全性，从而使得综合管廊能够正常运行。

4.2 机械通风口

机械通风口在设计的时候，与自然通风口具有一定的类似性，但是，它的内部设有机械风机，可以满足综合管廊对火灾工况的使用要求。对于机械通风口内部的风机，可以选择逆转风机，该种类的风机具有较强的耐高温性。研究标明，它在环境温度250摄氏度的情况下能够保持1小时不发生异常。为了满足这一需求，通常会选择消防高温轴流风机，还要结合实际需求选择合理的风量和全压。

5 结语

综上所述，城市综合管廊属于基础项目的建设，在设计通风系统的时候，需要结合工程的实践做好反复的检查，还需要进行模拟实验确保设计的合理性。对于不同的综合管廊通风系统来说，要进行分类设计，确保综合管廊运行环境中的各项参数都符合设计要求。这需要相关人员做好对通风换气量的计算，确保管廊横截面气流速度符合实际需要，能够在空气流动的状态下将综合管廊底部的各种有害物质及时排出。同时，还要做好对环境控制通风、巡视检查通风以及火灾通风的工况研究，合理选择通风口。