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市政共同沟(综合管廊)

摘要

市政共同沟是城市地下管线的共同隧道,又称综合管廊或管沟。早在1833年,巴黎创造性地在地下大型排水管道中布置了煤气、电力等管线,形成了早期的共同沟。随后一些发达国家也相继建设了共同沟,随着城市化的进程,共同沟技术日臻完善。“共同沟”一词源自本,是因为日本的共同沟技术比较发达,建成的里程最长,相应的建设法规也比较完善。

我国第一条规模较大、距离较长的共同沟是位于上海浦东新区的张杨路共同沟,于1994年底初步建成,它是国内共同沟建设的一个标志。近10年来,国内一些大中城市也开始了共同沟建设的尝试。总体上,我国的共同沟还处在试验性建设阶段,相应的建设法规、设计规范还没有形成,建设经验少。借鉴国外的成功经验是必要的,因此,本文通过对国外共同沟建设的介绍。以图了解共同沟技术的发展史及其与城市化发展的关系,促进我国共同沟的发展。

共同沟有别于传统直埋,在城市地区,由于土地资源十分稀缺,地上空间的利用也是十分有限的,开发地下空间就成为城市发展的必然结果。城市地下空间的利用,不应仅仅看作是一种空间的向下延伸,而应当把地上和地下作为一个整体来考虑,那么就应当全面和综合地将地上和地下空间进行统筹规划、建设和利用。

未来的城市将是地上城和地下城所构成的一个“高效率”的整体,那么,共同沟将成为沟通地上和地下的重要纽带一城市的动脉和神经。共同沟是城市地下空间开发利用达到一定阶段时候的必然产物,它不单单是为地上服务的,同样也是为地下服务的,因此,它不仅仅可以很好地解决城市管线维护、改建和扩建对地上的影响,更有效地为地上服务,而且应当结合城市地下空间的开发利用,将共同沟的建设纳入城市的地下空间开发的规划、建设当中。

总之,共同沟的建设应当纳入到包括地下和地上在内的城市空间开发利用的总体规划当中H5 J。科学规划、合理建设的共同沟,与传统的埋设管线相比有着很大的优势。尽管初期建设费用很高,但是管线的扩容、改建、以及日常维护都极为方便,而且不会破坏和影响其他设施,不会妨碍地面交通,在城市地区从长期和总体上看是经济的。城市发展通常存在许多不确定、且难以预计的因素,这样,传统的管线敷设方式就给城市规划带来相当大的难度。共同沟是一个“开放的”管线平台,在一定程度上可以克服城市发展与市政建设之间的矛盾,避免道路多次开挖的麻烦和费用,而且为城市的发展和规划提供了更大的自由度和灵活性。共同沟将电力、通讯、燃气、给排水等各种管线集于一体,以不变应万变,方便而且灵活。此外,由于管线不接触土壤和地下水,因此避免了酸碱物质的腐蚀,延长了使用寿命。它向地下发展,不牵扯地面空间,为规划、发展需要预留了宝贵的空间。

同样位于地下,但共同沟却是“开放的”,维护人员可以通过各种专门的通道进入共同沟内,日常的检查和维修极为方便。而且,完备的共同沟具备先进的监控系统.可以对共同沟的运行状况进行实时监测和控制。可以说共同沟是城市市政基础设施建设现代化的重要标志之一,是21世纪城市发展的方向,对于我国来说,经济、社会以及政治各方面都处在发展和变化之中,发展共同沟尤其显得重要。

尽管共同沟有诸多优势,但是,由于集中在一起的管线较多,因此,共同沟的工程规划、施工和管理,以及安全等等都具有相当的复杂性和难度,它不仅是共同沟工程本身的难

度问题,而且涉及与整个城市或地区总体规划之间盼协调关系问题,并因此涉及到或受制于社会政治经济生活的各个方面。共同沟作为城市的基础设施,牵一发动全身,并且由于

它投资大,影响的空间和时间跨度也较大,因此,必须统一、全面和长远地进行统筹规划。,使地下空间和地上空间形成有机的联系。  

 .可行性分析

近年来,长沙市、区两级从岳麓新城的实际出发,依托资源优势和国家级高新技术开发区的政策优势,优化经济结构,夯实产业基。煌蹲饰鹘,城市西拓,完善城市交通网络,加快城市化步伐;实施科教兴市战略,兴办大学城区,增强城市核心竞争力;构筑实业旺区平台、科教兴区平台和生态立区平台,力求把岳麓新城建设成为以电子信息和新材料为龙头的高新技术产业基地,有较强吸引力的产学研基地,高附加值的产品出口创汇基地,文化资源型旅游基地和环境优美、经济繁荣、秩序优良、文明富庶的现代化新型城区。

  长沙市夹湘江而建,自古以来,跨越河东河西均以橘子洲为跳板,或以舟楫,或建桥行车,往来商贾云集于此,繁荣了岳麓山下湘江两岸的这一片沃土。岳麓新城位于古城长沙湘江西滨,与长沙市中心区隔江相望,是长沙市的西部门户。作为长沙市的河西新城,全区面积145平方公里,总人口41万人。

  岳麓新城分别与望城县的雷锋镇、星城镇、含浦镇及坪塘镇相邻,往西通过长常高速过湘江五一大桥、北大桥、南大桥、黑石铺大桥等大型桥梁,架立多条交通走廊,实现河西与河东的分而不隔,联系快捷。

关注着城市化进程的快速发展,城市基础设施已经不能满足城市的正常生产生活,特别是2008年初的雪灾导致许多重要动脉管线瘫痪的问题反映出基础设施的薄弱。

地下管线足城市基础设施的重要组成部分,是城市规划、建设、管理的重要基础信息。城市地下管线如给水、排水、燃气、电力、电信、热力、工业等管线,就像人体内的“血管”和“神经”,日夜担负着输送物质、能量和传输信息的功能,是城市赖以生存和发展的物质基。怀莆鞘械“生命线”。囚此,规划、建设和管理好地下管线是未来充分利用地下空间的重要的基础工作之一,是现代化城市可持续发展和有效应对突发灾害的保证。

 

 

共同沟检测运营实况图

 

 

 荣湾镇地处于岳麓区与湘江一桥交叉点处,位于319国道上,是河西新城区的交通门户及多年形成的商业中心,地理位置优越。三一九国道可与宁乡、益阳、常德紧密联系。通过绕城公路、城市环线与市区各片以及京珠高速公路联成网络,与机场、车站、港口等城市交通枢纽形成快速联系通道。其管线牵涉许多重要交通动脉,管线工程安全高速的维护与运营将成为地下空间重要的基础工作之一。

 

 

荣湾镇通城商场地理位置示意图

与管线直埋敷设方式经济比较

管道敷设形式

断面形式

B*H

投资额

(万元)

经济指标

(万元/m

造价

百分比

备注

共同沟一

左侧3.2m*3.9m

右侧3m*3.3m

11063

2.05

158%

污雨水进沟

沟二

共同沟

左侧3m*3.2m

右侧2m*2.8m

6335

9407

1.74

134%

污雨水单独

直埋敷设

污雨水管

直埋敷设

3072

综合管网

直埋敷设

7015

1.30

100%

直埋敷设

注:1、表中内容为参考我国某设计院统计数据所得

2、表中投资包括土建成本以及污雨水、给水、燃气管线成本,  但不包括电力、电缆管线成本,施工方法采用明挖。

、规划原则

1、基本路网方案

根据现况调查所得之资料研拟规划区域内管线需求预测, 协调各管线主管机关及事业单位参与共同沟系统设置的意愿, 及了解各管线未来发展计画, 根据未来都市发展规划, 订定管线短、 中及长期需求与未来可能发生困难与解决方法。共同沟设置条件内容如下表

 

 

 

共同沟系统规划的原则可就干管之的共同沟与支管的共同沟分别进行, 其评估项目如下表所示。就个别评估项目设定评估指针进行量化评估。

 

2、路网方案研拟

 

根据以上资料收集及项目评估之结果, 选择可行路线进行路网方案之研拟, 依据各方案之效益评估结果,拟定路网方案及替代方案。效益评估之重点包括交通之延滞、 道路维护、 及管线更新维修等。路网方案研拟时应注意是否就可行路线加以选择串联、 干管与供给管系统之整合、 及系统与相关计画之整合和干管与新市镇之整合等。作业时之评估指针建议如下表所示, 并将各指针以量化方式进行总体评估, 选出最佳及可行之替代方案。

 

 

二、共同沟设计方案及工程概况

荣湾镇综合管廊地处于枫林一路和麓山南路的交叉点处,计178公里,该段共同沟为南北双排双孔。由于煤气的易燃易爆性,故煤气管道享受"特殊照顾",煤气共同沟为双排双孔共同中靠外侧道路红线的单独的210m×195m砼管沟,基本位于人行道下,平均沟底深度为4-5m。共同沟底平面有一定的排水坡度,基本与煤气排管坡度相符,沟底地面由一10cm宽的小沟槽排水。在本段中,沿途过四个路口,各交叉路口共同沟以倒虹管形式过路口,倒虹管坡度为19%,至深点集水沟,设置水泵排水。共同沟每隔300m左右设材料投入口一只,管子、零配件、焊机等均由此吊入,计设置5×2=10只投料口。每个路口设入孔二只(松林路口除外),便于施工操作人员进出,计设3×2=6只入孔。另外,每隔100m左右设置通风孔,施工期间电线、氧气管、乙炔管均由此进入。共同沟工程施工结束后,其配套综合设施还包括防火、通风、水泵、照明及有关供配电、中央计算机、火灾报警、天然气报警、氧含量检测、闭路电视、广播通信等系统。

共同沟主要设计参数

共同沟管道总长

178公里

断面形式

南北双排双孔

靠外侧道路红线砼管沟尺寸

210m×195m

平均沟底深度

4-5m

排水小沟槽截面宽度

10cm

倒虹管坡度

19

每隔300m左右设材料投入口一只,管子、零配件、焊机等均由此吊入,计设置5×2=10只投料口,每个路口设入孔二只(枫林路口除外),便于施工操作人员进出,计设3×2=6只入孔。另外,每隔100m左右设置通风孔

三、共同沟中各种管线的布局

一般情况下,依靠重力流的污雨水管线适宜采用直埋的形式,单独敷设,因为污雨水管线进沟一方面造成投资增加,同时污雨水产生的废气不利于共同沟的维护,但也有的地区污雨水管线进入共同沟内。

高压的主供水管一般应独处一室,当给水管与电力、电信管线同沟时,应注意施工质量,加强维护管理,避免爆管的发生。

     当强电与弱点共处一室时,应注意采用屏蔽措施,避免强弱电管线的相互干扰,而且110KV的高压电缆管线应外加屏蔽铁盒。

 

 

 

     本项目的共同沟将污水、雨水管线采用直埋的方式敷设,为了减少交叉点,在道路两侧各设置一条污水管线,将道路两侧楼体内出来的污水接入主管道,在整个管线系统中污雨水管线与地下管廊只有两个交叉点。共l司沟内设DN600常压给水管,DN500压力污水管,D426XLOLNG工程高压输气管和6只电缆层架及照明,监控电缆。另外,根据消防要求,还设置自动喷淋灭火系统。给水管悬挂于墙上.选用高密度聚乙烯(HDPE)管。该管是纯原料挤压加工而成,不加任何填充剂,材质本身无毒性,不结垢,不滋生细菌,无二次污染,是用于饮水管道的可靠管材,近年来在国内外广泛推广。管道采用法兰和电熔焊接连接便于沟内安装。塑料管有一定的刚柔性,即径向刚,轴向柔,在共同沟较大曲率半径转弯断可直接转弯无须增设湾头配件。外露管道都有一定的热膨胀性,对于钢管和玻璃钢管需加设伸缩接头,而塑料管具有纵向柔的特点,有一定的蠕变性,管材有一定的微弯曲即可起到吸收膨胀的作用,共同沟内塑料管道可不设伸缩接头。因沟内无配件,无接头,不防腐,检修维护量大大减少。虽然PE管价格较贵,但从安全供水,水质可靠,安装维护方便等因素考虑,给水管道采用HnPE管是合适的。污水管置于地面砖支敦上,安装条件较好,宜选用价格便宜的夹砂玻璃钢管,该管材的基本性能与塑料管接近,仅耐冲击性、刚性差于塑料管,接头一段为承插和法兰两种型式。其重量轻于钢管和铸铁管,在沟内安装无法采用大型吊车,采用重量较轻的玻璃钢管是适宜的。

热力、燃气、电力、通讯、给水与中水管线分别布置在5个小室内,避免了不同管线之间的相互干扰,减少了危险的发生。除燃气出地面设表外,其余都在地下室设表,便于计量。

 

 

 

 

 

 

 

共同沟管线断面图布置如下:

 

 

附注:一、图例:E—电力电缆 T—通讯电缆 W—给水管道G—燃气管道

      、共同沟布置在车行道下

      、单位:除管径以毫米计外,其余均以厘米计

荣湾镇共同沟断面模式

 

3.施工设计的相关要求:

(1)综合管廊中按建筑设计防火规范要求分区.并按规定设置钢制防火门和防火卷帘:接要求在不同区段设消防报警、喷淋、通风、排烟及动力照明等。

 (2)各地段就地设置疏敞楼梯,其距离必须满足防火设计规范对综和管廊地下空间开发和停车场楼梯的疏散距离要求。

(3)所有防火墙的管道,必钡川岩棉封堵严实,水泥砂浆封口。

 (4)汽车坡道进出口的地面开口段.在距上部檐口内2m以外的地面部分.做融雪设施,融雪电缆埋在结构底板中。

 (5)地下综台管廊的结构防水等级为一级,采用刚柔结合方案,在结构关键部位(施丁缝、应力集中处以及环形车道、汽车坡道顶板)外表面涂刷水泥基渗透催化结晶型防水材料。本材料独特的催化作用,具有遇水使水泥产生结晶体体和二次自我修复的功能,对结构起到了永久防水作用。结构外表的第二道设防为柔性卷材防水,根据各部位不同要求选择相应的防水卷材。

 (6)综台管廊所有的金属表血均应除锈、磨毛刺、刷防锈漆两道、涂调和漆两道。

 (7)主管廊电力小室中按要求位置设放阻火包.其材料及做法由消防主管部门确认。

 (8)综合管廊内的建筑内墙采用240 mm厚的粘土空心砖砌体。

 

.防灾减灾和空间协调规划

共同沟有潜在的火源, 比如:电力电缆、 通信电缆、 照明系统等, 这些都是潜在的火源,特别是其中的电力电缆, 其火灾危险极高; 其次是可燃物质, 共同沟的可燃物质取决于敷设管线的种类, 燃气管道发生泄漏时将释放大量的可燃气体,污水管道内产生的某些可燃气体 (如沼气) 有可能外溢到共同沟内。由于共同沟是在地下的一个隧道空间,是封闭的,不经常有人。一旦发生火灾事故,一般不会造成人员伤亡,但是烟火会沿着管沟迅速蔓延,并且不易被发现,火灾危险性较大。


 


 

另外,若共同沟内发生火灾,只能通过人的进入展开灭火工作,灭火难度大,不利于控制火势和扑救火灾。一旦发生火灾将以极快的速度蔓延,扑救困难。

而从理论上来说,综合管沟内可以容纳一切市政管线。但因为各种工程管线组合在一起,却极容易发生相互问的干扰,电力电缆与热力管线、电力与煤气管线等之间易产生爆炸或火灾,具有潜在危险。如电力管线打火就可能引起燃气爆炸的危险。所以消防是一项很重要的急需解决的问题,必须制定严格的安全防护措施。

要防止火灾,进行有针对性的消防设计,就必须首先明确哪些管线容易引发火灾。国内目前已建的综合管沟工程主要容纳了电力、信息、给水、热水、燃气等管线。其中燃气火灾危险性较大,当燃气管线发生泄漏,会在封闭空间内聚集,一旦遇静电、明火等火源,会发生爆炸事故,后果十分严重。因此,燃气管线一般不宜与其他市政管线敷设于共同沟内,应采用直埋敷设方式,且应与共同沟保持6 m以上的防火间距。但有的情况下,由于种种原因,有些共同沟需要敷设燃气管道,如:上海的张扬路共同沟,深圳的大梅沙共同沟等L2 J。而遇到这种情况,就必须考虑燃气管道的消防设计。

通城商场处外连枫林宾馆,以及通城百货,对燃气的需求量较大,因此共同沟内燃气管道的铺设必不可少,规划时,应按带燃气管道的共同沟进行特殊的消防设计。

1.燃气管道的泄漏探测

共同沟敷设环境与直接埋地有很大的不同,因此,需要选择适合共同沟的探测方法。由于燃气的泄漏情况复杂,可能是微小的泄漏点,也可能是中等大小或大的泄漏点。产生微小的泄漏时,产生的紊动强度低,产生的信号很弱,所以无法采用内部探测方法,只能采用外部探测方法;而对于较大的泄漏,产生的紊动强度足够大,能产生足够的信号强度,可采用内部探测法进行探测。各种形式的泄漏在实际中都有可能发生,因此外部探测和内部探测都必须同时考虑。按照探头安装部位的不同,该项目气体泄漏探测采用内外部相结合的探测方法进行全面的探测报警,以减少严重泄露发生的可能性。内部探测是指在管道上=安装传感器,直接接收因泄漏产生的信号波,通过分析处理判断是否发生泄漏;外部探测是指在管道周围安装燃气探测器,当泄漏出的燃气达到设定的浓度时发出报警。内部探测是指在管道上安装传感器,直接接收因泄漏产生的信号波, 通过分析处理判断是否发生泄漏; 外部探测是指在管道周围安装燃气探测器, 当泄漏出的燃气达到设定的浓度时发出报警。

 

 

                    共同沟自动监测防灾系统

2.自动报警系统

自动报警系统包括气体泄漏探测和火灾探测。当出现了气体泄漏时,按上述介绍过的方法,探测器会探测到出现了泄漏,并找到泄漏点。于是通过布置在共同沟内的信号传输线,把情况传输到控制器,由控制器分析处理。控制器是火灾报警系统的关键部分,它包含有信号处理、信号识别、信号记忆、智能判断及其联动功能,有用于控制通风、自动灭火等联动设备。根据共同沟规模的大。远ň低愁治虮ň低、集中报警系统和消防控制中心报警系统。只要探测和报警系统能有效的发挥作用,再加卜隔离、通风、灭火系统充分的协间合作,燃气泄漏引发的火灾爆炸就会在很大程度上被避免。

 

3.具体的消防设置

共同沟内管线密集,为保证安全运行,沟内要设置完善的安全监测系统,包括:照明,通风,温度、湿度监测记录,积水报警和排水系统自动启动,闭路电视监测,通讯等。

1)防火分区:由于共同沟防火分区的划分并没有相应的设计规范来遵从,于是按构筑物进行考虑,参照《建筑设计防火规范》《建筑灭火器配置设计规范》等要求,借鉴其他城市共同沟建设经验,每隔200 m设置一道防火墙并配防火门,采用轻质阻燃材料,将共间沟每个防火分区面积控制在2 000 m2左右。

2)报警系统:为尽早发现火灾险情,自动报警系统是至关重要的。该工程共同沟内宜选择点型烟温组合探测器,但考虑到共同沟内还设有热力管道、自来水管道,沟内湿度较大,很易造成误报,因而应选用防潮型探测器。

3)排烟系统:排烟系统的主要作用是及时排出火灾时产生的烟气,以便于人员疏散和开展灭火行动。由于共同沟内通风设计采用自然通风与机械通风相结合的方式,每个防火区内各设一个进风口,一个排风口,进风口为自然进风,排风口为自然与机械相结合。因此可将每个排风系统兼作火灾时的排烟系统。平时防火区内进、排风口的防火阀全开,进行自然排风;当发生火灾时,关闭所有进、排风口的防火阀,排烟风机高速运行,对火灾区域进行强制排烟。

4)灭火器配置:该项目采用干式水喷雾消防系统,拟将共同沟内水喷雾消防设计为空管,仅设置足量的水泵接合器,将市政消火栓作为共同沟的消防水源,消防时靠消防车连通。

由于本工程采用的为干式水喷雾灭火系统,仅靠其系统本身无法很好地实施消防,共同沟内还需配备有很完善的防灾报警系统与之相配套,它们由监控中心及中央计算机网络系统、火灾检测报警系统等组成,监控中心内设置了显示屏,可直观地显示沟内各种设备的运转情况,包括各区段火灾监测的状态,加之以防潮式烟感火灾探测器的作用,一旦有灾情发生,可以很准确、及时地将信息传递至监控中心,中央监控系统立即转人火灾处理模式,关闭火灾发生区段与相邻几个区段的防火阀门,防止火灾的进一步蔓延,同时将信息传递至市消防控制中心,由市消防局实施消防。共同沟内无须设置自动灭火系统,但应配置一定数量的移动式灭火器材,以便及时扑救初期火灾。通常情况下,每只灭火器最小灭火级别为5 A,在管沟内每隔20 m设置一处手提式干粉灭火器,每处设置3只,每只充装2 kg磷酸铵盐。除在本工程电力室设水喷雾灭火系统外,为了防止在沟内施工过程中可能发生的火灾,另在电力室与燃气室的人孔处设干粉灭火器,每一人孔处设眦i18手提式干粉灭火器4只。

共同沟与传统敷设方式相比,它的火灾危险性大,而且扑救困难。因此,共同沟的消防安全是共同沟建设的一个非常重要的问题。而目前综合管沟在消防设计技术方面,仍然处于探索调研阶段,由于没有专门的设计规范,所以具体的施工过程中还有很多问题需要研究。在施工时,应按照相关的设计规范,切实作好消防设计,严格落实各项消防安全措施,确保共同沟的消防安全。

.通风设计

由于共同沟属封闭型地下构筑物,废气的沉积、人员和微生物的活动都会造成沟内氧气含量的下降,另外沟内敷设的电缆在运营时会散发大量热量,因此整个共同沟必须设置通风系统以保证沟内余热能及时排出并为检修人员提供适量的新鲜空气,同时当沟内发生火灾时,通风系统又能有助于控制火灾的蔓延和人员的疏散。本文结合上海安亭新镇共同沟、世纪大道共同沟和松江新城展示性共同沟的通风设计,重点介绍共同沟通风方式的选择,防火分区、通风分区的划分,通风温度的确定,通风量的计算及通风系统等几个方面的问题。上述三条共同沟的长度各不相同,但其共性是沟内布置管线均为电力电缆、通讯电缆及供水管道等三种管线。为节约投资,雨、污水管道不入沟,另外煤气(天然气)管根据消防部门要求布置于专设管槽内,并进行填沙处理。本文所作共同沟通风设计的介绍就基于上述背景情况。

 

1.共同沟通风方式、所需风机类型的选择

通风的方式有三种:自然通风,机械通风和自然通风辅以无风管的诱导式通风。

自然通风需把排风井建得很高,且通风分区不宜过长,即进、排风口距离受限制,需设较多的进、排风竖井,常受到地面路况的影响,布置难度较大。机械通风的优点是增长了通风分区的长度,减少进、排风竖井的数量。但由于通风分区的增长,导致选用风机的风量及风压均较大,从而产生缺点:设备初投资及运行费用增加,另外噪声也是一个需考虑的问题。综合比较以上各种通风方式,考虑到共同沟一般位于城市新建区域内,对景观、噪声等有一定的要求,故选择自然通风辅以无风管的诱导式通风方式来达到共同沟的通风要求。

 

 

8-09离心风机性能参数表

机号

No.

转速

r/min

风量

(m/h)

全压

pa

所需功率

kw

电动机

型号

功率

kw

 

 

 

6.8A         2900

675

944

1215

10523

11026

11347

4.62

5.82

7.15

 

Y132S2-2

 

7.5

1485

1754

11439

11341

8.63

10.28

Y160M1-2

11

2020

2295

11063

10634

11.96

13.60

Y160M2-2

15

 

 

2 共同沟防火分区、通风分区的划分

共同沟一般均较长,根据消防要求,必须进行防火分区的划分。防火分区的划分需综合考虑设备初投资、日常运行费用、通风设备噪声、防火安全性能等多种因

素。防火分区的长度与进排风口的数量(即土建造价)成反比,与通风机的风量、风压(即通风设备初投资、日常运行费用、噪声)成正比,与防火安全性能成反向

关系。考虑共同沟的基本情况:沟内电缆一般均采用阻燃电缆;电缆支架采用金属材料制作;沟内已设置水喷雾自动灭火系统;沟内除检修及定期巡视外,无人员进出,经综合比较并通过消防部门确认,一般防火分区长度定为不超过200m。

同样整条共同沟的通风应分成若干个相对独立的通风系统。”一般来说通风分区以不能跨越防火分区为原则,即一个防火分区视为一个通风分区。

3. 通风温度的确定

工程设¨共同沟内通风温度过高,会影响检修人员的舒适,另外会减少电缆的载流量,造成能源浪费;但过低又会使通风量增大,造成选用通风机的风量、风压过大,通风设备初投资和运行费用增加,噪声增大。因此需确定一个较为合理的温度控制值,长沙地区以不超过40℃为宜。

4 共同沟通风量的确定

根据《共同沟设计指针》资料,共同沟通风量可通过以下计算公式确定。

a.土壤的热阻公式

 

式中Re一土壤的热阻,℃·cw

g一土壤的固有热阻,。c·crIl,w,

干燥地:120,普通地:80,湿地:40

l—共同沟的平均深度,本项目取平均深度为4.5m

D—共同沟的水力直径,m。

 由于土壤固定热阻以及共同沟的水力直径无法有计算获得,故此处计算步骤略。

b.共同沟内的风速公式

 

式中V一共同沟内的断面风速,“s

q一空气的定压比热,w·s,cm3·℃;

A一共同沟的有效断面积,em:;

Re一土壤的热阻,℃.cm/w

T一出入口的空气温度差,℃;

W一电缆的发热量,w,cm

L一共同沟的长度,m

To一土壤的基底温度,℃;

Tf一吸气侧的入口温度,℃。中矿一共同沟内的断面风速,“s

c.共同沟的通风量公式

      Q = V A

式中Q一共同沟内的风量,mVs

V一共同沟内的断面风速,ms

A一共同沟的有效断面积,m。。

通过以L计算,可求得共同沟的通风量。另外根据卫生标准,共同沟的最小通风量必须满足换气次数不小于2次/h。

 

通风主要设计参数

通风方式

自然通风辅以无风管的诱导式通风

防火分区长度

不超过200m

通风温度

40

通风量

不小于2次/h

进、排风口布置

置于绿化带中

氧气含量过低时(低于19)

关闭自然排风口处的防烟防火阀,启动通风机进行机械通风

 

5. 共同沟通风系统设计要求

通风系统均根据长度不应超过200m的原则设置防火分区,用防火门及防火墙进行分隔。每一防火分区视为一个通风分区,每一个通风分区均至少设置一个进风口和一个排风口,其中进风口兼作投料口和人员紧急逃生口,排风口处分设自然排风口和机械排风口。结合地面路况,进、排风口均布置于绿化带中。平时采用自然通风方式,辅阱无风管的诱导式通风来排除共同沟内电缆的散热,当沟内温度超过40℃,或氧气含量过低时(低于19),关闭自然排风口处的防烟防火阀,启动通风机进行机械通风。

 

 

                   共同沟强制通风设备

 

6. 结语

(1)共同沟通风方式的确定应综合考虑土建、通风设备投资、日常运行费用、环境景观及噪声等多方面因素。笔者认为综合考虑各种因素,选择自然通风辅以无

风管的诱导式通风(另选通风机备用)来达到共同沟的通风要求是一种较为理想的方式。

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