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淺述綜合管廊消防安全及預(yù)防對(duì)策

更新時(shí)間：2023-03-03 瀏覽次數(shù)：412

城市綜合管廊屬于地下狹長(zhǎng)受限空間，狹長(zhǎng)受限空間內(nèi)發(fā)生的火災(zāi)，與一般的建筑火災(zāi)發(fā)展過程具有一定的相似性。當(dāng)火災(zāi)發(fā)展至充分發(fā)展階段，管廊內(nèi)所有可燃物同時(shí)發(fā)生燃燒，管廊內(nèi)溫度將會(huì)達(dá)到1000℃以上，會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞整個(gè)管廊結(jié)構(gòu)和設(shè)備，所以為了預(yù)防和控制管廊電纜火災(zāi)，減小火災(zāi)損失，需要在初期增長(zhǎng)階段采取有效措施。

城市綜合管廊火災(zāi)大多數(shù)情況下是由電纜自身故障引起。在電纜的故障狀態(tài)下，管廊內(nèi)熱量無(wú)法正常排出，發(fā)熱電纜附近溫度不斷升高，引起電纜絕緣和護(hù)套材料的融化熱解。當(dāng)絕緣和護(hù)套層失效，則極有可能會(huì)發(fā)生短路，產(chǎn)生的電弧或電火花能量很高會(huì)立即引燃電纜產(chǎn)生明火。當(dāng)出現(xiàn)明火后，火災(zāi)的發(fā)展大致分為以下幾個(gè)過程。當(dāng)出現(xiàn)明火后，被引燃電纜上方會(huì)形成火羽流，周圍空氣由于浮力作用會(huì)被不斷卷吸入火羽流中，火羽流在不斷上升的過程中，由于周圍冷空氣的混入，溫度會(huì)不斷降低。當(dāng)?shù)竭_(dá)管廊頂部時(shí)，會(huì)被頂棚所阻擋，發(fā)生頂棚射流現(xiàn)象。火焰會(huì)沿縱向電纜敷設(shè)方向蔓延，沿豎向向相鄰?fù)屑軐与娎|蔓延，形成立體蔓延態(tài)勢(shì)。熱煙氣在頂棚處聚集并開始水平蔓延，如果管廊各通風(fēng)口和防火門未能有效關(guān)閉，熱煙氣則會(huì)繼續(xù)向相鄰防火分區(qū)繼續(xù)蔓延，使得火災(zāi)進(jìn)一步蔓延擴(kuò)大。

五、城市綜合管廊消防工程現(xiàn)狀

1. 結(jié)構(gòu)與防火分隔

城市綜合管廊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要滿足規(guī)劃、施工、防火等要求，保證結(jié)構(gòu)具有一定的耐久性。為了防止火災(zāi)蔓延發(fā)展，采用防火分隔措施將長(zhǎng)距離的綜合管廊電纜倉(cāng)分隔為不同的防火分區(qū)。管廊內(nèi)電纜的布置還需要考慮散熱、防火、以及方便人員維修等。

（1）內(nèi)部結(jié)構(gòu)與電纜托架。綜合管廊內(nèi)部結(jié)構(gòu)耐火等級(jí)為一級(jí)，電纜敷設(shè)分為單側(cè)和雙側(cè)，管廊高度、寬度設(shè)置要滿足電纜敷設(shè)及人員維護(hù)施工所需空間。電纜托架層間距大小對(duì)于電纜日常散熱、火災(zāi)時(shí)豎向蔓延速度等都會(huì)產(chǎn)生較大影響。

（2）防火隔斷。管廊內(nèi)按照一定距離設(shè)置防火隔斷，能夠有效阻止火災(zāi)蔓延擴(kuò)大，將影響范圍控制在一定區(qū)域內(nèi)，可采取的主要措施有防火墻、防火門和防火隔板等。防火分區(qū)之間應(yīng)設(shè)置防火墻和防火門，并且發(fā)生火災(zāi)時(shí)應(yīng)能夠聯(lián)動(dòng)關(guān)閉防火門。使用防火隔板來分隔電纜敷設(shè)時(shí)出現(xiàn)的重疊或交叉區(qū)域。

2. 火災(zāi)探測(cè)報(bào)警裝置

管廊距離較長(zhǎng)，非檢修施工時(shí)沒有人員進(jìn)入，火災(zāi)初期階段很難被察覺，為了能夠及時(shí)探測(cè)到火情防止蔓延成災(zāi)，設(shè)置自動(dòng)報(bào)警裝置是十分必要的。《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》要求，在敷設(shè)電力電纜的艙室中均應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

（1）探測(cè)器選型：①全線設(shè)置火災(zāi)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)；②管廊外容易出現(xiàn)異常發(fā)熱的重點(diǎn)部位應(yīng)設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器；③管廊內(nèi)應(yīng)在電纜的上表面敷設(shè)線型感溫火災(zāi)探測(cè)器，有外部火源進(jìn)入可能的管廊還應(yīng)同時(shí)在管廊頂部中央設(shè)置；④管廊內(nèi)應(yīng)設(shè)置手動(dòng)報(bào)警按鈕和防火門監(jiān)控系統(tǒng)。

（2）探測(cè)器設(shè)置要求：①線型感溫火災(zāi)探測(cè)器應(yīng)采用接觸式的敷設(shè)方式，纜式線型感溫火災(zāi)探測(cè)器應(yīng)采用“S"形布設(shè)，光纖式探測(cè)器應(yīng)采用一根感溫光纜保護(hù)一根動(dòng)力電纜的方式；②管廊內(nèi)的線型感溫探測(cè)器可接入電氣火災(zāi)監(jiān)控器。

3. 自動(dòng)滅火裝置

由于管廊環(huán)境狹長(zhǎng)封閉，滅火救援人員難以接近著火點(diǎn)，且電纜燃燒產(chǎn)生大量煙氣造成管廊內(nèi)能見度較低，常規(guī)的消防撲救十分困難。因此自動(dòng)滅火系統(tǒng)對(duì)于撲救管廊早期火災(zāi)，控制火災(zāi)蔓延，減小火災(zāi)損失，能夠發(fā)揮十分關(guān)鍵的作用。目前不同工程當(dāng)中使用的自動(dòng)滅火系統(tǒng)種類眾多，其中主要包括超細(xì)干粉、氣體、水噴霧、細(xì)水霧等滅火系統(tǒng)等，分析四種類型滅火系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，可以發(fā)現(xiàn)，氣體滅火系統(tǒng)由于需要形成密閉空間在長(zhǎng)距離的管廊中不適用，水噴霧滅火系統(tǒng)用、排水量均較大，造成水漬損失過大，也不適用于管廊。超細(xì)干粉和細(xì)水霧滅火系統(tǒng)，電氣絕緣性都非常好，超細(xì)干粉系統(tǒng)具有系統(tǒng)布置簡(jiǎn)單、造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，而細(xì)水霧滅火系統(tǒng)具有可重復(fù)使用和事故后處理簡(jiǎn)單、沒有水漬損失的優(yōu)點(diǎn)，所以根據(jù)實(shí)際工程特點(diǎn)可以發(fā)現(xiàn)，這兩種滅火系統(tǒng)應(yīng)用于管廊是較為適宜的。

4. 通風(fēng)及排煙裝置

管廊內(nèi)容納電纜眾多，在日常工作狀態(tài)下電纜會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，如果散熱條件不佳，熱量逐漸積累，管廊內(nèi)氣溫升高導(dǎo)致電纜絕緣老化速度加快，當(dāng)絕緣外層發(fā)生失效后則可能會(huì)引發(fā)電纜的異常工作，進(jìn)而導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。管廊內(nèi)常用的通風(fēng)方式包括自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)兩種，通風(fēng)方式的選擇是根據(jù)通風(fēng)量及通風(fēng)區(qū)域的長(zhǎng)短等因素確定。管廊通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)同時(shí)滿足排熱、巡視、換氣及事故后排煙四種工況的要求，其中排熱工況時(shí)通風(fēng)量需要能夠排出綜合余熱維持管廊內(nèi)溫度不超過40℃，并且要求進(jìn)、排風(fēng)之間的溫度差不超過10℃，其余工況一般按規(guī)定的換氣次數(shù)來計(jì)算風(fēng)量。風(fēng)機(jī)需要同時(shí)滿足以上四種工況風(fēng)量和風(fēng)壓要求，且還需滿足管廊內(nèi)風(fēng)速小于5m/s，防火門處的風(fēng)速不宜大于7m/s。當(dāng)火災(zāi)報(bào)警控制器收到兩個(gè)獨(dú)立的火災(zāi)信號(hào)后，應(yīng)能聯(lián)動(dòng)關(guān)閉通風(fēng)排煙系統(tǒng)，當(dāng)火災(zāi)撲滅后可由工作人員手動(dòng)開啟事故排煙。

六、城市綜合管廊火災(zāi)預(yù)防對(duì)策

通過對(duì)現(xiàn)行防火措施的分析研究，結(jié)合城市綜合管廊特點(diǎn)及火災(zāi)原因，針對(duì)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中的不足提出三點(diǎn)火災(zāi)預(yù)防對(duì)策。

1. 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)完善與建立

目前，城市綜合管廊消防安全相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不夠完善，缺少系統(tǒng)的、全面的消防專業(yè)規(guī)范，所以難以按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)施工，不僅使其存在較大的火災(zāi)隱患，還給日常的消防管理帶來困難。主要存在的問題有：（1）不同設(shè)計(jì)規(guī)范中互相存在矛盾；（2）自動(dòng)滅火系統(tǒng)的選型和應(yīng)用及相關(guān)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)不夠完善；（3）對(duì)防火措施的考慮不夠全面。

通過以上分析可知，針對(duì)綜合管廊消防安全問題提出一個(gè)系統(tǒng)性、全面性的設(shè)計(jì)規(guī)范，將現(xiàn)行不同規(guī)范中存在的矛盾和差異進(jìn)行重新修訂，是今后制定和修改規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)可以參考的方向。

2. 主動(dòng)防火措施

（1）及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜絕緣缺陷，并及時(shí)對(duì)存在隱患的電纜進(jìn)行修復(fù)或更換；

（2）電氣保護(hù)裝置在保證可靠性的前提下，提高其靈敏度，確保電纜故障發(fā)生時(shí)可以及時(shí)有效切斷電源，防止內(nèi)部火源的產(chǎn)生；

（3）對(duì)綜合管廊全線電纜的表面溫度能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控，可以早期發(fā)現(xiàn)故障并及時(shí)找出隱患點(diǎn)，予以消除。

3. 被動(dòng)防火措施

防火隔斷和防火封堵：綜合管廊內(nèi)部應(yīng)合理劃分防火分區(qū)，并設(shè)置防火墻、甲級(jí)防火門來劃分，并且防火門應(yīng)采取與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)連鎖的設(shè)置，火災(zāi)時(shí)可以自動(dòng)進(jìn)行關(guān)閉。電纜穿越墻體的孔洞、通風(fēng)口、安全孔等開口應(yīng)采用可靠的封堵措施。

（1）火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)：電纜表面鋪設(shè)線性感溫探測(cè)器，管廊空間頂部使用線性感溫或感煙探測(cè)器，保證及時(shí)發(fā)現(xiàn)內(nèi)部及外部火源并得到控制。針對(duì)接頭、端子等易發(fā)生故障的部位應(yīng)用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，發(fā)生異常及時(shí)切斷電源。

（2）自動(dòng)滅火設(shè)施：根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)規(guī)范，可設(shè)置水噴霧滅火系統(tǒng)、細(xì)水霧滅火系統(tǒng)和超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)。具體采用哪種需要從綜合管廊的危險(xiǎn)性、工程成本來考慮。

（3）通風(fēng)排煙設(shè)施：在火災(zāi)確認(rèn)后，應(yīng)立刻關(guān)閉通風(fēng)系統(tǒng)，防止火災(zāi)繼續(xù)擴(kuò)大蔓延，也能在一定程度上形成封閉空間達(dá)到窒息滅火的作用?；馂?zāi)事故后，不可在未確認(rèn)火災(zāi)撲滅的情況下開啟風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)開啟會(huì)使管廊內(nèi)缺氧狀態(tài)得到改善，從而可能發(fā)生復(fù)燃甚至轟燃。

七、 AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺(tái)

1.平臺(tái)概述

AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺(tái)集電力監(jiān)控、能源管理、電氣安全、照明控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)于一體，為建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體系提供數(shù)據(jù)支持，從數(shù)據(jù)采集、通信網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)架構(gòu)、聯(lián)動(dòng)控制和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計(jì)，解決了綜合管廊在管理過程中存在內(nèi)部干擾性強(qiáng)、使用單位多及協(xié)調(diào)復(fù)雜的根本問題，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和可管理性，提升了管廊基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境和設(shè)備的使用和恢復(fù)效率。

2.平臺(tái)組成

安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統(tǒng)是一個(gè)深度集成的自動(dòng)化平臺(tái)，它集成了10KV/O.4KV變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)、變電所環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、智能馬達(dá)監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)備電源系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)。用戶可通過瀏覽器、手機(jī)APP獲取數(shù)據(jù)，通過一個(gè)平臺(tái)即可全局、整體的對(duì)管廊用電和用電安全進(jìn)行進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度，同時(shí)滿足管廊用電可靠、安全、穩(wěn)定、高效、有序的要求。

3.平臺(tái)拓?fù)鋱D

4.平臺(tái)子系統(tǒng)

4.1電力監(jiān)控

電力監(jiān)控主要針對(duì)10/0.4kV地面或地下變電所，對(duì)變電所高壓回路配置微機(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控，對(duì)0.4kV出線配置多功能計(jì)量?jī)x表，用于測(cè)控出線回路電氣參數(shù)和用能情況，可實(shí)時(shí)監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開關(guān)柜、變壓器微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置、發(fā)電機(jī)控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)、事故報(bào)警及記錄等。

4.2環(huán)境監(jiān)測(cè)

環(huán)境監(jiān)測(cè)包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃?xì)怏w濃度、門禁、視頻、空調(diào)、消防數(shù)據(jù)的采集、展示和預(yù)警，同時(shí)也可接入管廊艙室內(nèi)的水泵和通風(fēng)排煙風(fēng)機(jī)等設(shè)備集成的第三方系統(tǒng)完成管廊環(huán)境綜合監(jiān)控。

4.3馬達(dá)監(jiān)控

馬達(dá)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)對(duì)管廊電機(jī)的保護(hù)、遙測(cè)、遙信、遙控功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)過載、短路、缺相、漏電等異常情況的保護(hù)、監(jiān)測(cè)和報(bào)警。在需要的情況下可以設(shè)置聯(lián)動(dòng)控制。

4.4電氣安全

AcrelEMS-UT能效管理系統(tǒng)針對(duì)配電系統(tǒng)的電氣安全隱患配置相應(yīng)的電氣火災(zāi)傳感器、溫度傳感器，消防設(shè)備電源傳感器、防火門狀態(tài)傳感器，接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示，并且對(duì)UPS的蓄電池溫度、內(nèi)阻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，發(fā)生異常時(shí)通過聲光、短信、APP及時(shí)預(yù)警。

4.5智能照明控制

①　防火分區(qū)單獨(dú)控制，分區(qū)內(nèi)設(shè)置智能控制面板就地驅(qū)動(dòng)器；開關(guān)驅(qū)動(dòng)器連接消防報(bào)警系統(tǒng)，接收消防報(bào)警信息，強(qiáng)制打開驅(qū)動(dòng)器回路。

②　廊內(nèi)上方安裝智能照明傳感器，使人員進(jìn)入管廊內(nèi)自動(dòng)開啟燈具，在管廊內(nèi)停留燈具保持常亮，離開后燈具關(guān)閉。

③　除了現(xiàn)場(chǎng)的控制方式外，還可用電腦端實(shí)現(xiàn)集中控制，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控當(dāng)前區(qū)域的照明情況，必要時(shí)可遠(yuǎn)程控制該區(qū)域的照明。

④　考慮現(xiàn)場(chǎng)模塊分布較廣，距離過長(zhǎng)，除了現(xiàn)場(chǎng)的控制方式外，還可用電腦端實(shí)現(xiàn)集中控制，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控當(dāng)前區(qū)域的照明情況，必要時(shí)可遠(yuǎn)程控制該區(qū)域的照明。

⑤　系統(tǒng)支持單控、區(qū)域控制、自動(dòng)控制、感應(yīng)控制、定時(shí)控制、場(chǎng)景控制、調(diào)光控制等多種控制方式，支持延時(shí)控制，避免同時(shí)亮燈負(fù)荷對(duì)配電系統(tǒng)造成沖擊。模塊不依賴系統(tǒng)，可獨(dú)立工作，每個(gè)模塊均自帶時(shí)間模塊，可根據(jù)經(jīng)緯度自動(dòng)識(shí)別日出日落時(shí)間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能。