城市地下综合管廊机电工程设计要点

城市地下综合管廊机电工程设计要点中冶京诚工程技术有限公司—

2016.1

—ClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyleClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyle国内综合管廊建设，已经历从国外引进、局部示范、标准制定、共建认识，发展到了全国性的试点与推广，其建设意义从广义的“管线改革”、“民生工程”发展到了“物有所值定量分析”，认识越来越深刻、意义越来越凸显。综合管廊是服务市政管线的设有专门的出入口、投料口等，配套环境、安全

、监测、控制系统的一种市政综合管线工程。具体涉及：工艺、结构、通风、消防、排水、电气、自控、通讯、建筑、管线等。综合管廊是一种以地下结构空间为载体的多专业管线综合建设技术，属于类工业化技术，技术核心在于了解管线、驾驭管线、服务管线。综合管廊是一种以地下结构空间为载体的多专业管线综合建设技术，属于类工业化技术，技术核心在于了解管线、驾驭管线、服务管线。2机电系统要点8/351567消防系统火灾报警安防通讯综合监控标识标识234排水系统通风系统供电照明89规范要点101112规范小结a.防火分隔：天然气管道舱及容纳电力电缆的舱室应每隔200m采用耐火极限不低于3.0h的不燃墙体进行防火分隔b.排烟：综合管廊内应设置事故后机械排烟设施c.自动报警系统：含电力电缆的舱室d.灭火系统：1）灭火器：在沿线设置灭火器材，设置间距不应大于50m；2）自动灭火系统：干线综合管廊中容纳电力电缆舱室，支线综合管廊中容纳6根及以上电力电缆的舱室应设置自动灭火系统；13水喷雾灭火系统

固定式水喷雾灭火系统一般由高压给水设备、控制阀、水雾喷头、火灾探测自动控制系统等组成。

执行主要标准：

《水喷雾灭火系统技术规范》GB50219-2014•

供给强度：13l/min*m3•

持续供给时间：0.4h•

响应时间不大于60s•

灭火工作压力不小于0.35MP•

保护面积：分层电缆整体包容•

喷头与保护对象距离不得大于有效射程•

喷头布置时水雾完全包围电缆•

选用离心雾化水雾喷头14细水雾设计要点

执行主要标准：

《细水雾灭火系统技术规范》GB50898-2013•

可能存在的火灾类型；•

防火性能目标；•

防护空间的几何尺寸；•

环境风速或通风状况；•

火灾探测系统类型；•

细水雾灭火系统的启动方式；•

管道和喷头的布置方式；•

最高或最低环境温度。15细水雾灭火系统

设计注意点：•

选用全淹没开式系统；•

喷头与墙壁距离不应大于喷头最大布置距离1/2；•

设分区控制阀，带系统反馈•

喷头布置距离及高度，依据喷头压力及强度确定；•

全淹没防护区数量不大于3个，本组单区不宜超过3000m3，瓶组，260m3；•

开式响应时间不超过30s；•

持续时间不小于30min；16S型气溶胶灭火系统

设计注意点：•

全淹没式气体灭火防护区；•

在自动方式下，两只不同类型火灾探测器复合动作；•

在开始释放气体前，具有0-30秒可调的延时功能，通知人员疏散；•

喷放灭火剂前，关闭防火门，关闭风机；•

防护区的最低环境温度不应低于-10度；•

灭火后应换气，装置高于地面2m，间距不大于10m；•

防护区不宜超过1600m317超细干粉灭火系统

执行主要标准：《干粉灭火系统设计规范》

GB

50347-2004•

使用全淹没式防护区，无管网悬挂式超细干粉灭火器；用量计算：m=C×（Vv-Vr）×K1×K2×K3m—超细干粉灭火剂设计用量（Kg）C—超细干粉灭火剂设计灭火设计浓度（Kg/m3）Vv

－防护区净容积(m3)Kv－防护区不燃烧、难燃烧体容积（m3）K1，危险；K2不密封；K3不均匀补偿系数。•

空气流动速度不大于2m/s,启动前关闭风机•

采用无管网悬挂式超细干粉灭火器，超细干粉灭火器采用氮气驱动，有效喷射时间小于8S，灭火时间小于20S18常用自动灭火系统比较水喷雾灭火系统泡沫灭火系统气溶胶灭火系统高压细水雾灭火系统IG541气体灭超细干粉灭火系统火系统参考图片水量少，占地小，干管占位少；后期维护成本低；特别针对长距离管廊有优势无管网，布置灵活，不占空间无管网，布置灵活，不占空间对扑灭电气火灾效果较好优点成本低廉灭火效果好设备房占用面积大，干管管径大，占用管廊管位泡沫罐存放位置很难预留更换频繁，后期维护成本高；对电气管线有一定腐蚀作用；准确率低，二次污染设备房占用面积大，干管管径大，占用管廊管位更换频繁，后造价高、钢瓶多且钢瓶间位置难以落实，一般不选用期维护成本高；

初期总体造价缺点造价对电气管线有一定腐蚀作用高，19消防灭火系统要点

实施要点：•

实际工程设计过程中，要向业主说明采用固定灭火系统的优缺点，并协助业主与当地消防部门沟通，确保通过消防验收的条件下，采用最优的消防方案。•

方案比选时，技术经济性分析不能仅局限于系统自身，还应综合考虑消防系统对管廊工艺总体设计的影响，可能增加附属结构的设计。•

天然气舱室未要求必须设消防灭火系统，可设干粉灭火器。20排水系统21排水系统

设计要点：•

对每个防火分区的排水流量进行分析计算，选用与每个排水点相匹配的水泵参数和水泵数量。•

根据规范集水坑与水泵5min排水量匹配。•

集水坑内排水泵就近排入市政雨水收水口或者雨水检查井。•

综合管廊事故排水分析及建议•

综合管廊内水泵难以满足供水管道爆管时排水要求。•

增加预备电源，手泵•

采用自动控制阀门、适当加密泄水点位置等；•

温度不超过40度22通风系统（1）管廊温度分级控制系统；（2）管廊工作环境含氧量控制系统；（3）管廊工作环境换气控制系统；（4）正常与施工通风换气控制系统分级控制：1.控制等级次高级：当管廊温度高于40℃时，自动开启混流风机，消除余热。2.控制等级最高级：当电力仓温度到达70℃时，混流风机关闭切断水电舱通过排风机和进风井的空气通道。3.普通舱室，正常2次/h，事故6次/h；4.天然气舱，正常6次/h，事故12次/h；含氧量控制系统：当氧气浓度<18%时，检测仪报警，自动开启排风机，保证新鲜空气进入管廊，仅当管廊内氧气指标达到要求时，工作人员方可进入。换气控制系统：平时每天不定时开启排风机保证一定换气量；当有人进入综合管廊时，前一小时开启排风机，当无工作人员检修时，通风系统关闭。23通风系统

设计要点：•

风量风速的核算，是否满足正常、事故状态下通风；•

进出风采用自然通风或机械通风，送排风风量是否有差别，按照负压等级确定；•

普通舱室风井布置考虑总体造价与合建，风井形式不影响城市景观；•

特殊环境下要求；24供电系统三级负荷:一般照明、排水泵、检修插座箱、预留的路灯及交安用电接口等。管廊内用电监控中心用电25供电系统

方案1：建设管廊用箱式变电站，从城市公网分别引入2路10kV电源供电。容量考虑道路景观用电需求。型式有地上，地下；

方案2：管廊内设低压配电间，从城市公网分别引入2路0.4kV电源供电，主接线采用单母线分段；

结合控制中心建造变电站；

配电区间设消防负荷配电箱，双电源进线；设非消防负荷动力箱，注意二级负荷配电要求。

天然气舱电气设备满足爆炸性气体环境2区防爆要求26电缆与支架

电缆支架的实施一般不在管廊的实施范围内；

电缆支架除支持工作电流大于1500A的交流系统单芯电缆外，宜选用钢制；

可以采用玻璃钢支架；

电缆采用阻燃电缆；

消防设备供电电缆采用耐火电缆；27照明系统综合管廊内应设正常照明和应急照明，且应符合下列要求：1

在管廊内人行道上的一般照明的平均照度不应小于15lx。2

管廊内应急疏散照明照度不应低于0.5lx，应急电源持续供电时间不应小于30min。监控室备用应急照明照度不应低于正常照明照度值的10%。3

管廊出入口和各防火分区防火门上方应有安全出口标志灯，灯光疏散指示标志应设置在距地坪高度1.0m以下，间距不应大于20m。28照明系统

设计要点•

照明现场、远程可控，采用智能照明系统，可分别分区控制。•

应急照明按照规范要求，二级负荷即可；•

可以采用EPS配电形式或灯具采用蓄电池；•

灯具选用防水、防尘、防外力冲撞灯具，IP54•

天然气舱灯具满足爆炸性气体环境2区防爆要求•

设置检修插座箱，不大于60米。29火灾报警系统

火灾报警主机

火灾探测装置

消防对讲系统

电气火灾报警系统；

防火门监控系统

天然气报警系统

联动环境监控系统、通风系统等30火灾报警系统

设计要点：•

综合管廊环境火灾感温探测，顶部感温光纤•

电缆舱电缆单根电缆感温电缆•

电缆接头处检测并配置消防设施•

单芯电缆每根设置•

火灾报警系统与消防灭火系统联通控制机制•

管廊内每个防火分区设置智能化手动报警按钮31安防监视系统

设计要点：•

IP门禁：出入口，紧急逃生井盖•

IP高清摄像机：红外夜视，设置距离•

入侵报警：设置点•

离线巡更：设置点32监控系统网络示意图通讯系统HMI操作站HMI操作站打印机GPS时钟同步工程师维护站防火墙监控中心交换机

设计要点：100MB单模光纤环网100MB单模光纤环网•

建议网络与监控系统分开设置•

无线对讲：泄漏电缆•

IP光纤电话：分区2端，风井附近图例：单模百兆光纤一期二期多模光纤EthernetPowerLink总线以太网双绞线•

入侵报警：设置点•

离线巡更：重要设施，管线重要部位33监控系统

设计要点：•

含氧量、温湿度检测装置布置原则•

运营检修人员携带便携式装置•

集水坑液位检测：液位浮球、超声波、沉入式缆线•

检测项目：氧气、温湿度检测及报警；联锁风机控制；可燃气体（CH4）检测、报警（燃气舱），联锁事故风机控制（燃气舱）；集水坑水位检测及报警及联锁水泵控制；•

动力：UPS电源34综合监控系统

设计要点：•

监控系统采用“分散控制，集中管理”的原则，由中央控制中心，现场设备控制单元组成。包括：监控中心计算机系统；

快速以太网传输系统；与CCTV视频监视系统；火灾自动报警系统；PLC控制系统；电力监控系统。通风、排水、消防系统联动。35综合监控系统

设计要点：•

监控系统采用“分散控制，集中管理”的原则，由中央控制中心，现场设备控制单元组成。包括：监控中心计算机系统；

快速以太网传输系统；与CCTV视频监视系统；火灾自动报警系统；PLC控制系统；电力监控系统。通风、排水、消防系统联动。36智慧化系统平台

设计要点：•智慧管廊综合监控信息平台融合了环境和设备监控、安防系统设施、火灾报警及自动灭火设施、通信系统、运维系统、电子标签系统、应急管理、分析决策系统、移动端信息展示等。各系统之间有机融合，综合平台,避免信息孤岛,避免IT

黑洞。37标识系统

设计要点：•纳入综合管廊的管线，应采用符合管线管理单位要求的标志、标识进行区分，标志、标识应设置在醒目位置，标明管线属性、规格、产权单位名称、紧急联系电话。