一、概述

　　城市地下综合管廊，是指在城市地下用于集中敷设电力、通信、广电、给排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道。建于城市地下用于容纳两类及以上城市工程管线的建筑物及附属设施称综合管廊。一般隧道高2～4m,宽2～4m，建于地下大约6米深处。隧道平均造价为0.40～1.3亿元/公里。国家于2015年5月22日颁布了GB50838-2015《城市综合管廊工程设计规范》国家标准，2015年6月1日实施。

　　国内目前已建综合管廊的规模还小，与西方发达国家的规模相比还有很大差距，一旦时机成熟城市地下综合管廊将会以超常规的速度发展。地下综合管廊在国外已经有很成熟的建设经验了，但在国内这方面的研究还刚开始，在实践中有些方面经验还欠缺。

　　2015年8月国务院办公厅发表了关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见。2016年李克强总理作政府工作报告时提出，2016年将开工建设城市地下综合管廊2000公里以上。综合管廊建设的重要性及必要性已提升至空前高度，不少重点城市也已出台相关的配套政策，鼓励综合管廊的建设。十三五国家重点计划中，也就城市地下综合管廊建设列入其中。国家财政部、住房城市建设部在中国建筑文化中心开展了“2016年全国地下综合管廊试点城市竞争性评审”。评审结果有15个城市入选2016年全国地下综合管廊试点城市。

　　2015年国家第一批综合管廊试点城市与近期建设管廊长度：包头（26公里）、沈阳（12公里）、哈尔滨（24公里）、苏州（63公里）、厦门（39公里）、十堰（40公里）、长沙（62公里）、海口（43公里）、贵州六盘水（42公里）、甘肃白银（26公里）。

　　2016年国家第二批综合管廊试点城市：郑州、广州、石家庄、四平、青岛、威海、杭州、保山、南宁、银川、平潭、景德镇、成都、合肥、海东。

二、城市地下综合管廊应用领域与火灾原因、发展、特点

　　2.1应用领域

　　新区建设、旧城改造、道路新（扩、改）建，在城市重要地段和管线密集区规范建设。

　　2.2引起火灾主要原因

　　（1）电缆接触不良引起的火灾。综合管廊中电力系统中的电缆之间接头处连接出现松动现象，导致局部接触不良，使电阻增大、发热造成火灾。

　　（2）电缆短路引起的火灾。综合管廊中电缆是由不同的芯线组成的，各芯线存在电位差，若芯线绝缘体出现破裂、损坏就会产生放电，破裂处温度升高将产生火灾。

　　（3）电力系统中的线路过载也将引起火灾。

　　2.3综合管廊火灾的发展阶段

　　（1）前期阴燃阶段。电缆处于阴燃阶段，可嗅到焦糊味，有少量冒烟现象。

　　（2）早期局部小火燃烧阶段。电缆局部燃烧，开始大量冒烟。

　　（3）中期出现明火阶段。电缆成束出现明火，并伴随大量浓烟，综合管廊内温度急剧上升，能见度明显下降，火灾沿电缆方向快速蔓延。

　　（4）晚期火灾逐渐衰减阶段。综合管廊中火焰温度高达1000℃左右，各电缆处于轰燃阶段。电缆基本烧光后，火灾逐渐衰减熄灭。

　　2.4综合管廊火灾特点

　　（1）火势凶猛，非常迅速。电缆绝缘材料大多数是易燃物质制成，燃烧并产生有毒热浓烟。

　　（2）扑救困难。综合管廊狭长，人员在内部行动困难，无自然采光，火灾时有毒热浓烟使可见度大大降低，使人工灭火相当困难。

　　（3）损失严重，修复时间长，将造成的社会影响较大。

　　（4）综合管廊火灾主要为A（可燃固体）、B（可燃液体）、C（可燃气体）、E（电气）等种类。

三、降低火灾措施

　　3.1在容易发生火灾位置和电缆的重要部位多安装火灾探测器和电气火灾监控探测器，将火灾发现在萌芽状态。

　　3.2使用阻燃、难燃电缆。

　　3.3合理设计电缆线路。依据实际情况设计电流密度，防止过载，防止电缆温度过高产生火灾。

　　3.4设置动物防护网。防止小动物对电缆进行撕咬，导致电缆绝缘体破损，短路发生火灾。

四、城市地下综合管廊工程技术规范消防方面设计要求与设备配套（主要条款）

　　（1）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不燃性墙体进行防火分隔。防火分隔处的门应采用甲级防火门。

　　（2）综合管廊交叉口及各舱室交叉部位应采用3.0h的不燃性墙体进行防火分隔，分隔处采用甲级防火门。

　　（3）综合管廊内应在沿线、人员出入口、逃生口等处设置灭火器材，灭火器材的设置间距不应大于50m，灭火器配置应按标准配置。

　　（4）干线综合管廊中容纳电力电缆的舱室，支线综合管廊中容纳6根以上电力电缆的舱室应设置自动灭火系统；其它容纳电力电缆的舱室设置自动灭火系统。

　　（5）综合管廊内应设正常照明和应急照明。出入口和各防火分区防火门上方应设置安全出口标志灯、灯光疏散。

　　（6）综合管廊监控与报警系统宜分环境与设备监控系统、安全防范系统、通信系统、预警与报警系统、地理信息系统和统一管理信息平台等。

　　（7）监控、报警和联动反馈信号应送至监控中心。

　　（8）综合管廊应设置安全防范系统。设备集中安装地点、人员出入口、变配电间和监控中心等场所，应设置摄像机，每个防火分区应至少设置一台摄像机。摄像机设置间距不应大于100m。

　　（9）综合管廊的通风量应符合以下规定：正常通风换气次数不应小于2次/h,发生事故时不应小于6次/h；天然气正常时≥6次/h，发生事故时≥12次/h；通风口处出风风速≤5m/s。依据上述参数选型火灾探测器种类和规格。

　　（10）干线、支线综合管廊含电力电缆的舱室应设置火灾自动报警系统。

　　（11）应在电力电缆表层设置线型感温火灾探测器，并应在舱室顶部设置线型光纤感温火灾探测器或感烟火灾探测器。

　　（12）天然气管道舱应设置可燃气体探测报警系统。

五、探火管式灭火装置城市地下综合管廊工程设计应用

　　（1）产品组成与特点

　　探火管式灭火装置由充装有灭火剂的压力容器、容器阀和能释放灭火剂的探火管及释放管、喷嘴组成。

　　探火管式灭火装置是集火灾探测和灭火于一体的自动灭火系统，利用自身储压，依靠充压的探火管及装置瓶组就能实现快速、准确、有效的探测火源，将火灾扑灭在萌芽阶段。具有设计计算简单，施工安装简便、快速，灭火快速有效，无需任何电源控制，无需专门的烟（温）感探测器，纯机械自动控制和启动的优点。是一种低碳、环保、简单、成本低廉且可靠、独立的自动灭火系统。最新一代探火管式灭火装置启动方式有三种：无电源有定温自动启动和机械应急手动启动两种方式；有电源有远距离电气自动启动和电气手动启动两种方式。有电源启动方式可以实现远距离启动，并与火灾探测器、报警设备联动，在保护较大防护区时，能早发现火灾，将火灾扑灭在萌芽状态。

　　（2）灭火机理

　　探火管式灭火装置按灭火剂种类分为：七氟丙烷、二氧化碳、ABC超细干粉三种。按结构种类分为直接式和间接式。探火管式灭火装置核心是探火管，它将布置在靠近或在火源最可能发生处的上方，一旦着火时，探火管在受热温度最高处被软化并爆破，将灭火介质通过探火管本身（直接式）或通过释放管、喷嘴、喷射到保护区域，实施灭火。

　　二氧化碳灭火机灭火主要是窒息为主，冷却为辅的物理灭火。二氧化碳设计灭火浓度为34﹪左右，当密闭空间二氧化碳灭火浓度达到10﹪左右，将引起人员窒息甚至死亡，经常有人场所，人员必须全部撤离后方能使用。七氟丙烷和ABC超细干粉灭火剂灭火机理已介绍，不再赘述了。

　　（3）主要设计基本参数与要求

　　（a）七氟丙烷和二氧化碳直接式探火管灭火装置保护电气设备、文物资料柜体容积分别不应小于3和6m3，可同时保护六个柜体。

　　（b）间接式探火管灭火装置一般保护应小于60m3小型防护区。

　　（c）直接式时探火管三个作用：一是定温探测器；二是灭火管道；三是喷嘴。间接式时探火管两个作用：一是定温探测器；二是启动灭火装置。探火管安装要求：两探火管之间安装间距应≤1m；大多数分布在易发生火灾保护对象正上方距应≤0.6m；布置在保护对象侧方或下方距离应≤0.16m.

　　（d）探火管安装长度不宜≥25m。

　　（4）应用状态与专家建议

　　探火管式灭火装置（也叫探火装置，还叫感温自启动灭火装置）是消防灭火领域的一个重大创新发明。该装置于2000年引入中国，这几年应用比较广泛。

　　2014年最新修订的GB50016-2014《建筑设计防火规范》条文说明8.3中对探火装置的应用也作了明确说明：“二是推荐了一种较适合该类场所的灭火系统类型，正常情况下应采用该系统，但并不排斥采用其它适用的系统或类型灭火装置。如在有的场所空间很大，只有部分设备是主要的危险源并需要灭火保护，或建筑内只有少数面积较小的场所内的设备需要保护时，可对该局部火灾危险性大的设备采用火探管、气溶胶、超细干粉等小型自动灭火装置进行局部保护，而不必采用大型自动灭火系统保护整个空间的方法。”

　　中国工程建设标准化协会与公安部天津消防研究所制定了CECS345：2013《探火管灭火装置技术规范》，中华人民共和国公安部与2014年6月23日批准了GA1167-2014《探火管式灭火装置》行业标准，为强制标准，于2014年7月1日起实施。

　　探火管式灭火装置第一代产品只有探火管定温自动启动一种方式，第二代CECS345规范要求探火管式灭火装置间接式，必须应有定温自动启动和机械应急手动启动两种方式。探火管灭火装置近几年发展非常快，已有第三代产品了，特点是无电源时具有定温自动启动、机械应急手动启动两种方式；有电源时与火灾探测器报警设备配套，具有远距离电气自动、电气手动启动两种方式；不与火灾探测器、报警设备配套时，具有远距离电气手动启动功能。

　　（5）用途与建议

　　综合上述介绍，七氟丙烷、二氧化碳直接式探火管灭火装置非常适用于地下综合管廊、地下电缆隧道的电气设备机柜中，因该灭火装置外形体积小，不占地面面积，占用空间体积也较小。七氟丙烷间接式探火管灭火装置适用于60m3以下，封闭条件较好的电气设备间。二氧化碳间接式探火管灭火装置适用于60m3以下封闭条件较好和较差的电气设备间，但灭火时人员必须先撤离。ABC超细干粉间接式探火管灭火装置，主要适用于封闭条件一般的地下综合管廊和洁净度不高的配电间和窄小的水平方向电缆隧道。

选自《城市地下综合管廊工程项目发展和火灾特点与自动灭火系统设计方案探讨》

作者 朱劲武 北京利达海鑫灭火系统设备有限公司

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