淺述城市綜合管廊消防標準及火災研究

簡婷

韦德1946网址 上海嘉定 201801

摘要:為(wei) 係統把握當前消防標準化及火災研究工作的成果及其不足，簡述城市綜合管廊基本概念，回顧國內(nei) 外綜合管廊發展曆程，分析綜合管廊火災危險性，論述綜合管廊火災與(yu) 交通隧道火災的區別;從(cong) 基礎問題和實踐應用2個(ge) 層麵，綜述綜合管廊火災研究的成果和總體(ti) 進展;總結國內(nei) 外消防設計規範要求的差異和國內(nei) 標準的發展情況，全麵展望未來綜合管廊火災研究方向。研究結果表明:基礎問題的研究方法以借鑒交通隧道領域為(wei) 主，研究內(nei) 容有局限性，研究課題間聯係不緊密;實踐應用研究局限於(yu) 工程經驗探討，消防規範普遍缺乏專(zhuan) 項標準。

關(guan) 鍵詞:城市綜合管廊;消防標準;火災研究;消防設計;交通隧道

0引言

城市綜合管廊作為(wei) 一類集約使用的新型隧道，提供了市政管線可持續發展的新途徑，但其潛在的火災危害也不容小覷。近年來發生了多起綜合管廊火災案例，如日本世田穀電纜管廊因用火不慎釀成火災;韓國1994—1997年發生4起線纜故障短路引發管廊火災事故。

公路隧道、地鐵隧道等傳(chuan) 統交通隧道火災研究已取得一些係統性成果。BEAＲD等*早從(cong) 工程實踐的角度總結了火災探測和各類主、被動防火策略的問題、要求、當前科學技術發展，提出了交通隧道火災下的人員應急措施、消防安全管理方案和工程應急程序的建議。INGASON等著重於(yu) 梳理隧道火災問題的理論科學進展(物理現象和動力學基礎)，同時引申出相應的預測方法指南。這2本專(zhuan) 著為(wei) 隧道火災研究與(yu) 消防實踐提供了詳實的指導，但都未涉及綜合管廊火災問題。當前對綜合管廊這類新型隧道火災的研究仍處於(yu) 起步階段。早期管廊火災的研究內(nei) 容局限於(yu) 工程經驗探討，近年來，開始利用試驗、仿真等科學手段進行論證，探索相應的火災規律，但相比成熟係統的交通隧道火災研究還不夠完善，未曾明確綜合管廊與(yu) 交通隧道兩(liang) 者的差異帶來的火災問題和研究方法的區別。張書(shu) 豪綜述了綜合管廊燃氣火災和爆炸安全的相關(guan) 研究成果，但是缺乏對綜合管廊普遍發生電纜火災的研究成果的歸納和探討。

鑒於(yu) 此，首先從(cong) 綜合管廊基本概念、發展曆程和火災危險性3個(ge) 角度簡述本文研究對象，接著通過對比交通隧道火災問題，突出綜合管廊火災問題的特殊性。然後從(cong) 基礎問題和實踐應用2個(ge) 層麵，綜述綜合管廊火災研究的*新成果和總體(ti) 進展;總結國內(nei) 外消防設計的規範要求與(yu) 發展情況。*後提出當前綜合管廊火災研究的不足，展望未來的研究方向，以期為(wei) 管廊消防規範體(ti) 係建設、開展實踐應用研究，以及保障城市生命線長治久安提供參考。

1城市綜合管廊的概念

綜合管廊定義(yi) 為(wei) 建於(yu) 城市地下用於(yu) 容納2類及以上城市工程管線的構築物及附屬設施，一般容納的市政管線有供水管道(包括給水管道、中水管道和消防管道)、排水管道(包括雨水管道和汙水管道)、燃氣管線、電力電纜、通信電纜和熱力管道等。

根據管廊收容的管線等級、數量、輸送性質，可將其分為(wei) 幹線綜合管廊、支線綜合管廊和纜線管廊。根據不同工程條件，綜合管廊可以采用矩形斷麵、圓形斷麵和馬蹄形斷麵等形式。綜合管廊內(nei) 容納的管線具有不同的火災危險性，通常將不同危險等級的管線分開收容在相互獨立的艙室，采用具有一定耐火極限的不燃性結構分隔不同的艙室。因此，也可根據艙室數量分為(wei) 單艙綜合管廊、雙艙綜合管廊和多艙綜合管廊。

2城市綜合管廊的發展

建設綜合管廊來整合市政設施*早可追溯到羅馬帝國時代，當時的工程師將給水管線和汙水係統合並設置。該設計理念此後被忽視，直到19世紀法國將巴黎的市政設施改造成可容人通過的隧道，同時容納多種管線，現代管廊係統的雛形由此誕生。此後綜合管廊在世界各國得到飛速的發展。張竹村梳理了世界綜合管廊發展史後總結出3個(ge) 階段及其特點，我國綜合管廊建設也經曆了4個(ge) 階段。

借鑒綜合管廊在世界各國近200年的發展經驗，我國當前穩步推進管廊建設的啟示包括:充分借鑒管廊發展的歐洲模式和日本模式，促進綠色發展;完善法律法規體(ti) 係，規範管廊建設和改造;統籌管廊建設時序和地域，實現地上地下統一規劃;推進新工藝(大數據、物聯網、建築信息模型、地理信息係統、機器人及智慧運維平台)的開發和使用;實現規劃、建設、運維全過程綜合化管理。

3城市綜合管廊的火災危險性

根據綜合管廊災害事故統計，地震和火災是其麵臨(lin) 的2大主要災害。潛在的火災危險類型主要有電力電纜火災、燃氣火災和汙水管道火災等。基於(yu) 綜合管廊火災案例研究，發現綜合管廊內(nei) 起火原因多樣，通常有電氣火災(短路、接觸不良、線路超負荷和漏電)、明火火災(人為(wei) 入侵、非標準化作業(ye) )和可燃物泄漏火災。綜合管廊火災特點為(wei) :可燃物種類多，數量大，燃燒時間長;空間受限，燃燒過程複雜;火場環境惡劣，撲救困難;影響範圍廣。

4城市綜合管廊火災研究進展

4.1基礎問題研究

4.1.1綜合管廊火災問題的特殊性

近年來，針對綜合管廊火災問題的研究剛起步，而之前國內(nei) 外學者已在相關(guan) 的電力電纜燃燒特性及行為(wei) 和隧道火災動力學等方向開展了豐(feng) 富的研究，取得了豐(feng) 碩的研究成果。對隧道火災的研究，著重於(yu) 交通隧道火災領域，其中封堵隧道火災這類場景與(yu) 綜合管廊存在相似之處，但綜合管廊作為(wei) 一類特殊的市政隧道，與(yu) 隧道在以下方麵仍有所區別。

1)管廊結構。綜合管廊的斷麵尺寸相比公路隧道通常更小，我國每個(ge) 艙室根據規範劃分為(wei) 多個(ge) 不超過200m的防火分區，因此，綜合管廊內(nei) 會(hui) 存在封堵端牆。

2)可燃物種類及布置。管廊內(nei) 可燃物如高壓電纜和通信線纜，一般自頂棚至地麵以一定間距成層布置，容易誘發強羽流撞擊頂棚的熱物理現象以及蔓延擴大。交通隧道內(nei) 的交通工具發生火災，一般更貼近地麵。

3)通風排煙設計。交通隧道排煙設計是通過持續高效地控煙、排煙協助受困人員、車輛進行緊急疏散。而綜合管廊排煙的首要目標是保障管線和結構安全，輔助消防撲救工作。目前綜合管廊的通風排煙設計有事故中排煙模式和事故後排煙模式。

4.1.2綜合管廊火災研究現狀

近2年，在國內(nei) 外研究者的持續推動下，深層次研究自動滅火係統、通風排煙、探測報警、燃氣爆炸及基礎火災動力學。

自動滅火係統的研究基本以數值模擬研究為(wei) 主，實體(ti) 試驗作為(wei) 驗證。細水霧係統優(you) 異的滅火效果和避免2次汙染的優(you) 勢得到了理論和試驗的多次論證。需要強調的是，火災時保持通風會(hui) 影響細水霧係統滅火能力，促進火源區的空氣補充。細水霧係統滅火時也會(hui) 使管廊頂棚煙氣濃度增加，降低煙氣層高度，需避免強行搶修。

事故中通風模式研究中，劉浩男等認為(wei) ，管廊火災臨(lin) 界風速符合煙氣逆流長度經典經驗公式。也有學者從(cong) 煙氣層的溫度和一氧化碳濃度角度判定當換氣率達到11.8次/h時，煙氣層具有足夠的穩定性，不會(hui) 對人造成很大傷(shang) 害，風速達到5m/s時，會(hui) 出現吸穿現象；如果關(guan) 閉防火門，則機械進、排風模式是*佳安全模式，如打開防火門，則自然進風、機械排風模式*安全。在電力艙事故後排煙研究中，郝冠宇論證了綜合管廊滅火采用密閉自熄的方式是有效可行的；1進1排比1進2排的模式有利於(yu) 提高排煙效果。陳立清建議采用機械進風和排風或采用自然進風\機械排風。工程實踐中，黃勝元等提出非燃氣艙將2個(ge) 防火分區作為(wei) 獨立通風區間的方案，減少地麵通風口數量，降低工程造價(jia) ，減小日常維護管理，但未作試驗論證。

在探測報警方麵，蔡宙、李陳瑩等對比點型感煙探測器、線型感溫電纜探測器、分布式光纖探測器和圖像型探測器試驗，分別考量了核電廠綜合管廊電纜密集交叉區、普通電力艙火災場景，建議考慮日常管廊實時溫度場監測，結合布置分布式光纖感溫火災探測器和圖像型火災探測器。

自從(cong) 燃氣管線入廊被論證可行並納入《城市綜合管廊工程技術規範》後，燃氣艙火災安全吸引了眾(zhong) 多的研究。陳宏磊認為(wei) ，為(wei) 保險起見，應當保持火災區域為(wei) 密閉空間，3min火災即可窒息熄滅；錢喜玲強調火災發生後的60s是逃生關(guan) 鍵時間，建議逃生口應設置在離末端5～8m處；何樂(le) 平等探討了甲烷氣體(ti) 探頭的布置位置要求。泄漏火災研究的結論為(wei) 人員需要距離泄漏口10m以外避免高溫灼傷(shang) 或熱輻射。張書(shu) 豪等從(cong) 泄漏擴散、火災消防、爆炸、監控、報警與(yu) 通風等方麵，綜述了燃氣艙安全研究成果。LIZexu等探討了燃氣艙火災蔓延特點；王雪梅等建議在頂棚每隔15m安裝氣體(ti) 探測裝置時，將*後一個(ge) 裝置、排風口盡可能靠近防火牆。

KIM等研究了火災發生在電纜接頭處時事故中通風的作用。之後對比了管廊矩形和圓形截麵對火災煙氣流動特性的影響。KO發現，*好的控製和滅火方法是嚴(yan) 密的防火封堵，輔以自動滅火設施。年等建議電纜艙通道寬度1200mm，*上層電纜距頂板淨距600mm。

火源功率、位置、形態等變量同樣對管廊整體(ti) 火災溫度場發展有顯著影響。中國礦業(ye) 大學的朱國慶教授課題組研究得到了關(guan) 鍵徑向角，角度越大，頂棚下*高溫度、熱釋放速率越高，縱向溫度衰減越大。對於(yu) 傳(chuan) 統的矩形管廊密閉環境，楊永斌分析發現，火源位置影響火場溫度分布、火勢發展程度、火災蔓延到未燃電纜層的時間。端部火源引發的電纜火災局部溫度更高，底部點燃形成的溫度分布整體(ti) 更高，火焰蔓延速度和範圍更大。

對於(yu) 密閉的圓形管廊*高煙氣溫度，LIUHaonan等討論了火焰不觸及頂棚的情形，發現經典公式並不適用，他們(men) 考慮到煙氣填充環境的差異，建立了預測效果較好的修正公式。

張晉等論證綜合管廊防火分區防火門、通風設施全部關(guan) 閉的策略是明確可行的。ZHANGHongtao等也從(cong) 溫度場的角度確認關(guan) 閉防火門的必要性；LIJian等認為(wei) ，規範規定的200m防火分區可以適當擴大，但須在500m以內(nei) 保證事故後通風;高明旭認為(wei) ，防火分區長度超過250m時采用高壓細水霧，還建立了電力艙內(nei) *高溫度公式，該公式納入了防火門開閉狀態和風速。

此外，綜合管廊特殊部位，如十字交叉口、T形交叉口等的火災問題也受到了新的關(guan) 注。徐浩倬等強調防火門及時關(guan) 閉和通風組織對單艙－雙艙管廊交叉口的重要性;LIANGKai等分析了T形管廊內(nei) 電纜火災的蔓延過程，發現2個(ge) 區域內(nei) 煙氣層厚度和煙氣溫度的不一致性;宗燕燕初步探索了綜合管廊施工中的安全疏散隱患，建議增加備用逃生口、調整進度計劃，減少施工人員數量。

4.1.3我們(men) 的相關(guan) 研究

通過近年來的研究，取得的主要成果包括:

1)自行研製1∶8城市綜合管廊火災試驗平台。

2)自主發明了1種熱煙試驗發煙係統和1種基於(yu) 光流技術的煙氣二維速度場測量方法。

3)研究了管廊常用10kV阻燃電纜的燃燒特性及行為(wei) ，定量分析了管廊內(nei) 燃燒強化現象。

4)建立了頂棚射流*高溫度的縱向衰減預測模型，並重新判定了Delichatsioses高估的斯坦頓數;數學表征了豎直溫度分布的自相似性;整合2個(ge) 維度(縱向、豎向)，建立了綜合管廊火災強羽流驅動的頂棚射流二維溫度場的經驗性預測框架。

5)針對一端強製通風導致火源的熱釋放速率增大的現象，開展了考慮環境風下羽流特性的綜合管廊事故中排煙模式的優(you) 化研究和事故後排煙模式研究，實踐論證了相鄰2個(ge) 防火分區設置通風區間的可行性。正在進行和未來的研究方向包括:密閉環境下的電纜火災動力學、通風等邊界條件介入後的火行為(wei) 、綜合管廊*優(you) 通風排煙策略及智能化控製、綜合管廊機器人智慧探測方法等。

4.2實踐應用研究

1999年，CANTO-PEＲELLO等梳理了綜合管廊的發展曆史，探討了管廊在可持續發展中的關(guan) 鍵作用和可行性。同時提出管廊日常運營時在消防安全方麵需要注意的要求。隨後，建立了一種結合彩色編碼尺度、德爾菲法和層次分析法的專(zhuan) 家係統，為(wei) 管線的安全係統規劃決(jue) 策提供支持。

管廊發展初期，工程師也從(cong) 自身經驗對消防設計提出意見:在初期火災時可設置滅火器配置點，還可配置推車式幹粉滅火器進行防護冷卻滅火;提倡使用高壓細水霧係統保護電纜。2012年，綜合管廊國家標準、發布前(盡管其對消防係統要求條文也比較簡單，依賴設計者自己分析把握)，對於(yu) 消防滅火係統各地的消防審批部門有不同的做法，防火分區甚至有劃分到300～900m。

綜合管廊自動滅火係統通常有水噴霧、細水霧、超細幹粉、氣溶膠等多種。目前有2大趨勢:

用超細幹粉滅火係統取代傳(chuan) 統S型氣溶膠;

②高壓細水霧滅火係統取代水噴霧滅火係統。TOMAＲ同樣認為(wei) 技術性能高壓細水霧具備優(you) 勢，目前爭(zheng) 議點在於(yu) 1套係統到底能保護多少個(ge) 防護區。

監控與(yu) 探測方麵，越來越多的學者和設計單位考慮選用光纖傳(chuan) 感技術。1997年，ISHII等論證了管廊內(nei) 應用光纖進行溫度探測的可行性。王鵬等認為(wei) 如考慮溫度報警及時性及規範支持，使用光纖光柵測溫技術;如更多考慮報警準確性、可靠性及後期維護費用，建議使用分布式光纖測溫;如考慮初始造價(jia) ，建議采用感溫電纜。戴文濤建議電力艙接頭區采用非接觸纜式線型感溫火災探測器;謝軍(jun) 提出綜合管廊群監控概念。

未來的管控需要應用物聯網、人工智能、建築信息模型、地理信息係統、雲(yun) 計算、大數據等新技術，搭建實時共享、仿真及分析功能的綜合管廊可視化管理平台，納入智能消防應急疏散係統，開發巡檢機器人補充甚至代替人員巡檢。

5城市綜合管廊消防規範要求

我國在統籌、指導新建、擴建和改建的綜合管廊指南是《城市綜合管廊工程技術規範》(GB50838—2015)(簡稱新版)。在消防安全方麵，相對於(yu) 《城市綜合管廊工程技術規範》(GB50838—2012)(簡稱舊版)，新版規定更明確，同時體(ti) 現了規劃先行、適度超前、因地製宜、統籌兼顧的原則。

世界範圍內(nei) ，綜合管廊的消防設計應根據國情和實踐情況研究製定，當涉及具體(ti) 消防設計時，不同的規範要求，乃至工程實施存在較大差異。在結構設計上，類似我國要求，西班牙Lezkairu綜合管廊工程、卡塔爾Lusail城市綜合管廊采用防火牆結合防火門劃分防火分區。但Lezkairu管廊分區長度達到400m;韓國20世紀建造的管廊甚至不設防火分區，某些研究者提出的建議也是*低500m。阿布紮比管廊設計手冊(ce) 指出防火牆的設置根據地方當局的要求，可能需要，並非強製。中國台灣的《共同管道工程設計規範》也未對設置防火分區作出明確要求。通風排煙設計上，我國推拉型縱向通風方式與(yu) 日本的要求以及其他多數國家的實際案例基本一致。印度不設置防火分區，采用更為(wei) 經濟的射流風機形式。相比我國執行事故後機械排煙，西班牙、馬來西亞(ya) 則依據煙氣探測自動觸發排煙係統，進行火災事故中排煙。Lezkairu管廊要求排煙風機在400℃以內(nei) 持續工作2h。

近年來，我國連續發布了《城市工程管線綜合規劃規範》、《城鎮綜合管廊監控與(yu) 報警係統工程技術標準》、《城市地下綜合管廊建設規劃技術導則》和《城市地下綜合管廊運行維護及安全技術標準》，與(yu) 此同時，一些行業(ye) 協會(hui) ，如中國工程建設標準化協會(hui) 牽頭製定《城市地下綜合管廊管線工程技術規程》、《裝配式鋼結構地下綜合管廊工程技術規程》也正在編製，推動綜合管廊規範化進程。中國市政工程協會(hui) 也立項了《城市綜合管廊消防設施技術規程》和《城市綜合管廊通風設施技術規程》等專(zhuan) 業(ye) 標準編製。

地方層麵，各省級甚至地級市建設部門都在修訂適宜當地實施的綜合管廊規程，統計見表1。

表1我國地方綜合管廊工程設計地方標準

*近，海南省和深圳市分別頒布了《城市綜合管廊消防安全技術規程》、《城市綜合管廊消防係統工程技術規範》(征求意見稿)，這是目前僅(jin) 有的專(zhuan) 業(ye) 消防規範。

6研究不足與(yu) 展望

綜合管廊火災研究在各國學者的緊密推動下，已經取得了初步的成果，相關(guan) 消防標準的製定也具備一定的發展，其中存在的不足分析如下:

1)綜合管廊的基礎火災問題的研究思路以借鑒傳(chuan) 統交通隧道的成果為(wei) 主，適用性很少得到充分的論證，研究內(nei) 容還停留在對防滅火效果的驗證、比選以及模型修正階段，缺乏對綜合管廊火災態勢演化機製的新理論支撐，沒有形成係統、嚴(yan) 密、完善的工程指南。

2)綜合管廊的實踐應用研究很大程度依賴於(yu) 工程師的設計經驗，缺乏可供參考的綜合管廊試驗數據支持，也鮮有*新信息技術的應用。消防工程設計中出現的難題很少得到基礎科學研究領域的關(guan) 注。

3)綜合管廊特殊部位的火災問題很少受到關(guan) 注。

4)綜合管廊的消防規範標準不完善，專(zhuan) 業(ye) 消防規範十分有限。

著眼於(yu) 這些研究存在的不足和當下綜合管廊消防標準進程的思考，筆者認為(wei) 未來的研究應著重考慮以下方向:

1)綜合管廊結構標準段優(you) 化。主要包括管廊標準段的截麵，擴大防火分區和擴大通風分區，對於(yu) 圓形、矩形截麵的管廊研究不能互相套用結論。是否存在一個(ge) 高度、寬度範圍，可繼續挖掘。防火分區的擴大，需要全麵綜合考慮，擴大、合並通風分區，開啟通風區間中間的逃生井蓋作為(wei) 火災臨(lin) 時自然進風口，如何改進能夠充分滿足消防排煙要求還需要研究探討。

2)綜合管廊特殊部位的研究。對於(yu) 非標準段，如十字交叉口、T形交叉口等的火災問題需要係統的探索。

*優(you) 通風排煙準則及動作模式。事故中排煙模式需要保障快速響應、高溫工作的性能，同時對火焰區的燃燒增益*小，還要做好火災失控後的解決(jue) 措施;事故後排煙模式需要考慮通風排煙和自動滅火係統的聯動方案。首先，通風會(hui) 降低細水霧係統的滅火能力，細水霧係統滅火時也會(hui) 使煙氣濃度增加，降低煙氣層高度;其次，事故後通風量的設置、限製進、排風溫差、排風口出風風速、排煙口與(yu) 周圍建(構)築物口的安全距離、自然進風或機械進風的選擇，都是需要論證的問題。普通管道艙理論上存在大於(yu) 200m的情形，其通風係統如何規定還缺乏研究。電纜火災如何設計替代線性火源，使得模擬電纜區域火災易於(yu) 重複又具有可靠性和準確性，是當前試驗研究未曾考慮的。通風和自動滅火介入下的轟燃、回燃等火災現象是否會(hui) 發生，能否將事故中排煙和事故後排煙的優(you) 勢相結合？

4)電纜重點防護區的建立及防滅火技術。重點防護區的劃分依賴於(yu) 對電纜艙室的火災風險分析。各種類型探測裝置如何保證覆蓋全麵，超高壓電纜缺氧燃燒特性的研究，由此發展物理、化學防治方法。除電纜阻火分隔的物理阻隔概念，遠期更應嚐試化學隔斷。

5)綜合管廊火災逃生和疏散。管廊內(nei) 人員逃生更加注重個(ge) 體(ti) 行為(wei) 和有效的逃生路徑設計，而非群體(ti) 行為(wei) 或疏散組織。疏散的對象是和綜合管廊相鄰的建築內(nei) 的公眾(zhong) ，所以該部分的研究需要判別以上2點在動力學上的差異，對管廊內(nei) 的逃生設計要考慮到防火門、逃生口、爬梯的布局和便攜滅火設備、安全麵罩的配備等;對於(yu) 相鄰建築需要做好防火隔斷、通風隔斷，輔以應急疏散組織。

6)綜合管廊安全高效消防救援。采納事故後通風模式的綜合管廊消防救援，應立足於(yu) 自熄滅和自動滅火係統，消防員的介入確保安全。在火災發生階段應當著重保證周邊建築內(nei) 的人員安全。對於(yu) 安全介入管廊的時間選擇，同樣依賴於(yu) 密閉環境內(nei) 的溫度場演化規律、密閉環境內(nei) 毒性氣體(ti) 分析、影響火源熄滅的因素和動力學診斷的相關(guan) 研究。

7)綜合管廊消防智慧化進程。綜合管廊是麵向未來的百年工程，消防安全數據的監測、收集、分析和總結應智慧化，實時共享各類運行數據、建立智能消防應急疏散係統納入綜合管廊可視化管理平台，應用無人巡檢技術、物聯網、人工智能、地理信息係統、建築信息模型、雲(yun) 計算、大數據、虛擬現實等技術的*新成果，推動綜合管廊智慧化、智能化進程。

8)綜合管廊火災結構損傷(shang) 及修複。傳(chuan) 統鋼筋混凝土結構在綜合管廊火災長時間的燜燒環境下遭受的損傷(shang) 是不可忽視的。結構損傷(shang) 判定、修複辦法需要明確，從(cong) 而保證火災後結構恢複其耐久性。一些新材料包括超高性能混凝土、纖維強化聚合物加固混凝土結構、地質聚合物混凝土等應當大力提倡。當前還有利用裝配式鋼結構的趨勢，但防火、防腐問題的解決(jue) 還在於(yu) 高性能塗料的開發。

另外，施工過程火災問題需要重視。相比投入使用的綜合管廊，施工過程中空間結構多變，人員密集，缺乏通風排煙設施和滅火裝置，需要科學安排施工方案、嚴(yan) 格規範動火程序、配備可移動式消防器材和高效組織疏散和逃生。

以上是筆者基於(yu) 切實問題思考綜合管廊未來火災研究的方向，對這些問題的係統研究和探索，將強有力地推動城市綜合管廊火災科學作為(wei) 一門分支領域的發展。研究成果不能紙上談兵，落到實處，即推動相關(guan) 消防標準的完善。這些標準包括但不限於(yu) :綜合管廊結構標準段設計、通風排煙規程、重點防護區消防設計方法、自動滅火係統、管廊及周邊建(構)築應急逃生疏散程序、消防救援方案、火災結構損傷(shang) 及修複辦法、消防驗收和新型管道入廊標準等。

7 AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平台

(1)平台概述

AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平台集電力監控、能源管理、電氣安全、照明控製、環境監測於(yu) 一體(ti) ，為(wei) 建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體(ti) 係提供數據支持，從(cong) 數據采集、通信網絡、係統架構、聯動控製和綜合數據服務等方麵的設計，解決(jue) 了綜合管廊在管理過程中存在內(nei) 部幹擾性強、使用單位多及協調複雜的根本問題，大大提高了係統運行的可靠性和可管理性，提升了管廊基礎設施、環境和設備的使用和恢複效率。

(2)平台組成

安科瑞城市地下綜合管廊能效管理係統是一個(ge) 深度集成的自動化平台，它集成了10KV/O.4KV變電站電力監控係統、變電所環境監控係統、智能馬達監控係統、電氣火災監控係統、消防設備電源係統、防火門監控係統、智能照明係統、消防應急照明和疏散指示係統。用戶可通過瀏覽器、手機APP獲取數據，通過一個(ge) 平台即可全局、整體(ti) 的對管廊用電和用電安全進行進行集中監控、統一管理、統一調度，同時滿足管廊用電可靠、安全、穩定、高效、有序的要求。

(3)平台拓撲圖

(4)平台子係統

1）電力監控

電力監控主要針對10/0.4kV地麵或地下變電所，對變電所高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀(yi) 表進行保護和監控，對0.4kV出線配置多功能計量儀(yi) 表，用於(yu) 測控出線回路電氣參數和用能情況，可實時監控高低壓供配電係統開關(guan) 櫃、變壓器微機保護測控裝置、發電機控製櫃、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄等。

2）環境監測

環境監測包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃氣體(ti) 濃度、門禁、視頻、空調、消防數據的采集、展示和預警，同時也可接入管廊艙室內(nei) 的水泵和通風排煙風機等設備集成的第三方係統完成管廊環境綜合監控。

3）馬達監控

馬達監控實現對管廊電機的保護、遙測、遙信、遙控功能，實現對電機過載、短路、缺相、漏電等異常情況的保護、監測和報警。在需要的情況下可以設置聯動控製。

4）電氣安全

AcrelEMS-UT能效管理係統針對配電係統的電氣安全隱患配置相應的電氣火災傳(chuan) 感器、溫度傳(chuan) 感器，消防設備電源傳(chuan) 感器、防火門狀態傳(chuan) 感器，接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態實時顯示，並且對UPS的蓄電池溫度、內(nei) 阻進行實時監視，發生異常時通過聲光、短信、APP及時預警。

5）智能照明控製

防火分區單獨控製，分區內(nei) 設置智能控製麵板就地驅動器；開關(guan) 驅動器連接消防報警係統，接收消防報警信息，強製打開驅動器回路。

廊內(nei) 上方安裝智能照明傳(chuan) 感器，使人員進入管廊內(nei) 自動開啟燈具，在管廊內(nei) 停留燈具保持常亮，離開後燈具關(guan) 閉。

除了現場的控製方式外，還可用電腦端實現集中控製，實時遠程監控當前區域的照明情況，必要時可遠程控製該區域的照明。

考慮現場模塊分布較廣，距離過長，除了現場的控製方式外，還可用電腦端實現集中控製，實時遠程監控當前區域的照明情況，必要時可遠程控製該區域的照明。

係統支持單控、區域控製、自動控製、感應控製、定時控製、場景控製、調光控製等多種控製方式，支持延時控製，避免同時亮燈負荷對配電係統造成衝(chong) 擊。模塊不依賴係統，可獨立工作，每個(ge) 模塊均自帶時間模塊，可根據經緯度自動識別日出日落時間實現自動控製功能。

8相關(guan) 平台部署硬件選型清單

（1）電力監控及配電室環境監控係統

9結語

綜合管廊火災問題的特殊性對火災防治提出了新的挑戰。在傳(chuan) 統交通隧道火災研究的經驗和思路指導下，現階段已經初步建立起涵蓋自動滅火、通風排煙、探測報警、燃氣爆炸及火災動力學等專(zhuan) 題的新領域研究框架。

綜合管廊火災研究可歸類為(wei) 基礎問題和實踐應用2個(ge) 方麵，其中研究對象以綜合管廊標準段為(wei) 主。基礎問題的研究手段包括實體(ti) 試驗和數值模擬，研究內(nei) 容聚焦在各類消防係統、方法和應急方案的防治效果，對其中的火災現象和孕育、發展、演化規律等理論有一定的闡釋;實踐應用的研究形式為(wei) 工程經驗探討，內(nei) 容聚焦在消防設計、技術比選與(yu) 經濟探討等層麵，但忽視實體(ti) 試驗數據的支持。

國家、地方建設部門和一些行業(ye) 協會(hui) 正持續推進著我國的綜合管廊標準化進程，逐步建設和完善相應的規範體(ti) 係，但對消防專(zhuan) 項標準有所缺失。彌補這一短板，可解決(jue) 當前各地消防規範要求中存在的分歧。

參考文獻

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安科瑞企業(ye) 微電網設計應用手冊(ce) .2020.06版.

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楊立中，葉開．城市綜合管廊消防標準及火災研究綜述［J］．中國安全科學學報，2021，31(8):132－140.

作者簡介

簡婷，女，現任職於(yu) 韦德1946网址，主要研究方向為(wei) 智慧用電的研發與(yu) 應用。