目前城市综合管廊的建设在全国范围内全面铺开,综合管廊相比于工业、民用建筑属于一个较新的领域,在进行综合管廊的设计时往往带着民用建筑设计的固定思维去思考问题,比如综合管廊电力舱内通风机的配电设计,有的设计人员直接参照民用建筑内类似风机的配电设计,即按照二级负荷或消防负荷进行配电,此种设计方案是否合理,本文将结合综合管廊的特殊性及综合管廊电力舱内通风机的性质展开讨论。点击了解建筑电气设计培训班详情
1、综合管廊的特殊性
城市综合管廊为狭长型地下构筑物,该空间内敷设了各种市政管线,包括电力、通信、燃气、热力、给排水等管线。
人员密集性。城市综合管廊与一般的民用建筑不一样,一般的民用建筑主要是供人居住或从事公共活动的场所,人员较密集;而综合管廊主要是供各种城市市政管线敷设的一个空间,综合管廊的建设及建成投运后,除了管廊设备安装、巡检及维修,其余时间综合管廊内基本无人活动,甚至一些管廊可实现无人巡检。
火灾危险性。一般的民用建筑内环境复杂,引发火灾的因素不可预知,且环境内可燃物较多,发生火灾后还需优先考虑人员的安全及疏散,灾情很难得到及时有效的控制:而城市综合管廊内可能引发火灾的因素较少,同时管廊内少有可燃物,发生火灾的可能性很低,只要做好相应的预防及消防措施,综合管廊内的火灾是可以得到及时有效的控制的。
通风机房的位置。一般的民用建筑的通风机房均设置于建筑物内,建筑物发生火灾时外部人员基本不可能从外部进入到机房内;而在设计综合管廊通风机房时,一般把机房的通风口与管廊的人员出入口合并设置,即使管廊内发生火灾,火灾后检修人员还是可以从外部直接进入到管廊的通风机房内操作通风机。
2、综合管廊电力舱内通风机性质
综合管廊电力舱内一般在每个通风区段两端设置进排风机用于管廊内的通风,而该通风机平时有什么作用?
火灾时及火灾后又有什么作用?以下将结合规范及综合管廊实际运行情况对以上疑问进行分析与探讨平时通风机的控制要求。综合管廊电力舱内敷设有大量的电力电缆,电流通过电缆会产生热量,热量的聚集会导致管廊电力舱内温度上升,从面导致电力电缆的毂流量减小,影晌市玫电力供应;同时综合管廊属于地下密闭空间,空气流通性较差,导致有害气体沉积及氧气含量下降,不利于人员进入管廊内部进行巡视及维护,故设置通风系统进行通风换气,保障进人人员的生命安全。综合管廊电力舱内通风机平时运行,一方面是为了电力舱内温度控制在规定范围内,不影响电力电缆的供电能力;另一方面是为了满足进入人员检修时新风量的要求,保障人员的生命安全。同时D/T5484-2013《电力电缆隧道设计规程》第9.1节及GB50838-2015《城市综合管廊工程技术规范》第7.2节均已对平时通风换气的要求作了详细的规定。
火灾时通风机的控制要求。综合管廊只有在建设、维修及巡检时才会有人进人管廊内部,其余时间管廊内部基本无人活动,由于进入管廊的人员属于专人员,对管廊内部环境比较熟悉,进人管廊前也可做好应对火灾的措施,发生火灾时可以在短时间内疏散到安全区域,若综合管廊在设计时考虑火灾时疏散排烟,则增加的排烟设施及管道对综合管廊的断面设计影响较大,将会大大增加管廊土建建造成本。综合考虑,综合管廊电力舱无需设计火灾时疏散排烟,所以综合管廊电力舱内的通风机不属于消防风机,火灾时不需要开启风机进行排烟,火灾时若该风机继续保持运行,风机欥入的新鲜空气则会助燃火势,管廊内形成的定向气流还会扩大电缆延燃的范围,同时风机还会把自动灭火装置释放的灭火介质抽出管藏外,影响灭火效果,所以火灾时该通风机应可靠地关闭。规范GB50217-2007《电力工程电缆设计规范》第5.5节及GB50838-2015《城市综合管廊工程技术规范》第7.2节也都规定管廊电力舱火灾时需关机械通风设施。
火灾后人员进入前通风机的控制要求。规范GB50838-2015《城市综合管廊工程技术规范》第7.5.7条規定:综合管廊电力舱内应设置火灾自动报警系统,在确认火灾后需联动启动目动灭火装置。综合管廊电力舱内一般采用水曠雾灭火或者气体灭火火灾后管廊内会有剩余的烟气或灭火气体,且空气内氧气含量较低,维修人员在进入管廊前必须进行通风换气,以抽出管廊内剩余的烟气或灭火气体,并送入新鲜的空气,以保障进入人员的安全。
综上所述,综合管廊电力舱内通风机为平时及火灾后通风,且火灾时需要关闭,不属于火灾时需运行的排烟风机,不属于消防设备 点击了解建筑电气设计培训班详情
3、综合管廊电力舱内通风机的配电
民用建筑内的气体灭火事故风机均设置于建筑物内,虽然火灾时风机不需要运行,但是灭火后需要开启风机对相应防区内进行通风,否则人员无法进入该防区,从而直接影响整个配电系统的恢复,所以在设计气体灭火事故风机的配电系统时,一般把该风机作为二级负荷设计,甚至接入消防配电系统中。笔者认为为了保证气体灭火事故风机火灾后供电的可靠性,采取上述设计方案属于合理设计,同时《全国民用建筑工程设计技术揹施暖通空调·动力》(200)第4.4.4条第2款规定:事故风机应由消防电源供电。
综合管廊电力舱内通风机采用和上述民用建筑内的气体灭火事故风机一样的配电设计是否合理?笔者认为综合管廊电力舱内通风机虽然也有火灾后事故通风的作用,但是由于综合管廊的特殊性,管廊电力舱内通风机的配电可不参照民用建筑内事故风机的配电设计,其按三级非消防负荷配电即可,理由如下a.合理性。根据GB50838-2015《城市综合管廊工程技术规范》第7.3.2规定:综合管瑯电力舱内的通风机属于三级负荷。按三级负荷配电是满足规范规定的,如果该风机按三级负荷供电,实际运行中是否可以满足要求?根据第2章的讨论得知管廊电力舱内的通风机为平时及火灾后通风,火灾时需关闭由丁该风机不属于消防排娴风汎,则其配电电源及叵路无消防配电的相关要求(切换时间、可靠性),若其配电回路及控制回路在火灾中未受掼,则可正常廾启区机进行通风;若其配电回路或控制回路在火灾中损不能正常运行,检修人员则可通过外部人员进出直接过入刭风问内,接人外部临时电源直接开风机。通过以上论述可知,管廊电力舱内的通风机按级非消防鱼衠配电是可以满足规汽规定及管廊运行的要求的。点击了解建筑电气设计培训班详情
b.经济性。在设计综合管廊的配曰系统时,若含有天然气舱时,为满足规范要求一般采用两回路外线电源设计.若没有大然气舱,一做采用单回路外线电源外加备用电源(UPS、EPS等)设计即可。如果综合管廊电力舱内的通风机按照二级负荷或者消防负荷要求设计,为满足GB50052200《供配电系统设计规范》第3.0.7条及CB5016-2014《建筑设计防火规范》第10.1.4-10.1.8规定,电力舱内的通风机应采用两回路电源配旦或者单回路电源外加可自启动的柴油发电机(或者EPS电源)配电。
些综合管廊的配巳系彩用两回路外线电源设时,为满足电力舱内通风机二级负荷或者消防负荷的配电要求,需将该风机配电的电缆改为前火电缆,且应接入消防配电系统中,由于该风机分布干管廊全线中,其配电电缆较长,对于管廊建前期建造成本影响较大。当综合管廊的配电系统采用单回路外线电源设计时,为满足电力舱内通风机二级负有或消防负荷的配电要求,势必需要设置备用电源,备用电源可以是另一路独立的外线电源,也可以是可自启动的柴油发电机或是EFS电源。若备用电源采用另一路独立的外线电源,则从控制中心、分变电所到各管廊段之间所有的高低压变配电设备及配电电缆均增加了一倍电气设备一次没资增加很大,同时增加了一路外线电源,其基本电费增加也较大:若采用可目启动的柴油发甩机时,需要单狼设置发电相房及相应的双电源转换装置,管底土建及电气设备等方面投资也会增加很多;若备用旦源采用EFS的方式时,根据《工业与民用供配电设计手册》(第4版)中EPS容量选择相关要求,风机功率直接影响的容量,接入风机的EPS的容量是不接入风机时的几倍甚至是十几倍,大大增加了电气设备前期的投人以及后期EFS的维护成本。通过以上讨论,不论综合管廊内配电系统采用何种形式,综合管底电力舱内的通风机按照二级负荷或者消防负荷进行配电经济性很不合理。经过从合理性及经济性方面的讨论,笔者认为综合管啷电力舱内通风机按照三级非消防负荷配电可以满足规范及管廊实际运行的需求,若将该风机作为二级负荷或者消防负荷进行配电,综合管廊建造的前期投入及后期维护成本则会增加较大,不属于合理设计且也无此必要。点击了解建筑电气设计培训班详情
日前正处于综合管廊蓬勃发展的时期,由于缺乏综合管廊长期运营及维护经验,在设计综合管廊配电系统时参照民用建筑配电系统进行设计无可厚非,但是在綮忙的设计工作之余也应伃细推敲设计的合理性,不能教条地执行规范而枉顾实际状况,更不能盲目追求设计的可靠性而导致国家资源的浪费。
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