摘要:為系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(jiǎn)述城市綜合管廊基本概念，回顧國內外綜合管廊發(fā)展歷程，分析綜合管廊火災危險性，論述綜合管廊火災與交通隧道火災的區別;從基礎問(wèn)題和實(shí)踐應用2個(gè)層面，綜述綜合管廊火災研究的成果和總體進(jìn)展;總結國內外消防設計規范要求的差異和國內標準的發(fā)展情況，全面展望未來(lái)綜合管廊火災研究方向。研究結果表明:基礎問(wèn)題的研究方法以借鑒交通隧道領(lǐng)域為主，研究?jì)热萦芯窒扌?，研究課題間聯(lián)系不緊密;實(shí)踐應用研究局限于工程經(jīng)驗探討，消防規范普遍缺乏專(zhuān)項標準。

關(guān)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

城市綜合管廊作為一類(lèi)集約使用的新型隧道，提供了市政管線(xiàn)可持續發(fā)展的新途徑，但其潛在的火災危害也不容小覷。近年來(lái)發(fā)生了多起綜合管廊火災案例，如日本世田谷電纜管廊因用火不慎釀成火災;韓國1994—1997年發(fā)生4起線(xiàn)纜故障短路引發(fā)管廊火災事故。

公路隧道、地鐵隧道等傳統交通隧道火災研究已取得一些系統性成果。BEAＲD等*早從工程實(shí)踐的角度總結了火災探測和各類(lèi)主、被動(dòng)防火策略的問(wèn)題、要求、當前科學(xué)技術(shù)發(fā)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(zhù)重于梳理隧道火災問(wèn)題的理論科學(xué)進(jìn)展(物理現象和動(dòng)力學(xué)基礎)，同時(shí)引申出相應的預測方法指南。這2本專(zhuān)著(zhù)為隧道火災研究與消防實(shí)踐提供了詳實(shí)的指導，但都未涉及綜合管廊火災問(wèn)題。當前對綜合管廊這類(lèi)新型隧道火災的研究仍處于起步階段。早期管廊火災的研究?jì)热菥窒抻诠こ探?jīng)驗探討，近年來(lái)，開(kāi)始利用試驗、仿真等科學(xué)手段進(jìn)行論證，探索相應的火災規律，但相比成熟系統的交通隧道火災研究還不夠完善，未曾明確綜合管廊與交通隧道兩者的差異帶來(lái)的火災問(wèn)題和研究方法的區別。張書(shū)豪綜述了綜合管廊燃氣火災和爆炸安全的相關(guān)研究成果，但是缺乏對綜合管廊普遍發(fā)生電纜火災的研究成果的歸納和探討。

鑒于此，首先從綜合管廊基本概念、發(fā)展歷程和火災危險性3個(gè)角度簡(jiǎn)述本文研究對象，接著(zhù)通過(guò)對比交通隧道火災問(wèn)題，突出綜合管廊火災問(wèn)題的特殊性。然后從基礎問(wèn)題和實(shí)踐應用2個(gè)層面，綜述綜合管廊火災研究的*新成果和總體進(jìn)展;總結國內外消防設計的規范要求與發(fā)展情況。*后提出當前綜合管廊火災研究的不足，展望未來(lái)的研究方向，以期為管廊消防規范體系建設、開(kāi)展實(shí)踐應用研究，以及保障城市生命線(xiàn)長(cháng)治久安提供參考。

1城市綜合管廊的概念

綜合管廊定義為建于城市地下用于容納2類(lèi)及以上城市工程管線(xiàn)的構筑物及附屬設施，一般容納的市政管線(xiàn)有供水管道(包括給水管道、中水管道和消防管道)、排水管道(包括雨水管道和污水管道)、燃氣管線(xiàn)、電力電纜、通信電纜和熱力管道等。

根據管廊收容的管線(xiàn)等級、數量、輸送性質(zhì)，可將其分為干線(xiàn)綜合管廊、支線(xiàn)綜合管廊和纜線(xiàn)管廊。根據不同工程條件，綜合管廊可以采用矩形斷面、圓形斷面和馬蹄形斷面等形式。綜合管廊內容納的管線(xiàn)具有不同的火災危險性，通常將不同危險等級的管線(xiàn)分開(kāi)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(fā)展

建設綜合管廊來(lái)整合市政設施*早可追溯到羅馬帝國時(shí)代，當時(shí)的工程師將給水管線(xiàn)和污水系統合并設置。該設計理念此后被忽視，直到19世紀法國將巴黎的市政設施改造成可容人通過(guò)的隧道，同時(shí)容納多種管線(xiàn)，現代管廊系統的雛形由此誕生。此后綜合管廊在世界各國得到飛速的發(fā)展。張竹村梳理了世界綜合管廊發(fā)展史后總結出3個(gè)階段及其特點(diǎn)，我國綜合管廊建設也經(jīng)歷了4個(gè)階段。

借鑒綜合管廊在世界各國近200年的發(fā)展經(jīng)驗，我國當前穩步推進(jìn)管廊建設的啟示包括:充分借鑒管廊發(fā)展的歐洲模式和日本模式，促進(jìn)綠色發(fā)展;完善法律法規體系，規范管廊建設和改造;統籌管廊建設時(shí)序和地域，實(shí)現地上地下統一規劃;推進(jìn)新工藝(大數據、物聯(lián)網(wǎng)、建筑信息模型、地理信息系統、機器人及智慧運維平臺)的開(kāi)發(fā)和使用;實(shí)現規劃、建設、運維全過(guò)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，地震和火災是其面臨的2大主要災害。潛在的火災危險類(lèi)型主要有電力電纜火災、燃氣火災和污水管道火災等?；诰C合管廊火災案例研究，發(fā)現綜合管廊內起火原因多樣，通常有電氣火災(短路、接觸不良、線(xiàn)路超負荷和漏電)、明火火災(人為入侵、非標準化作業(yè))和可燃物泄漏火災。綜合管廊火災特點(diǎn)為:可燃物種類(lèi)多，數量大，燃燒時(shí)間長(cháng);空間受限，燃燒過(guò)程復雜;火場(chǎng)環(huán)境惡劣，撲救困難;影響范圍廣。

4城市綜合管廊火災研究進(jìn)展

4.1基礎問(wèn)題研究

4.1.1綜合管廊火災問(wèn)題的特殊性

近年來(lái)，針對綜合管廊火災問(wèn)題的研究剛起步，而之前國內外學(xué)者已在相關(guān)的電力電纜燃燒特性及行為和隧道火災動(dòng)力學(xué)等方向開(kāi)展了豐富的研究，取得了豐碩的研究成果。對隧道火災的研究，著(zhù)重于交通隧道火災領(lǐng)域，其中封堵隧道火災這類(lèi)場(chǎng)景與綜合管廊存在相似之處，但綜合管廊作為一類(lèi)特殊的市政隧道，與隧道在以下方面仍有所區別。

1)管廊結構。綜合管廊的斷面尺寸相比公路隧道通常更小，我國每個(gè)艙室根據規范劃分為多個(gè)不超過(guò)200m的防火分區，因此，綜合管廊內會(huì )存在封堵端墻。

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

3)通風(fēng)排煙設計。交通隧道排煙設計是通過(guò)持續高效地控煙、排煙協(xié)助受困人員、車(chē)輛進(jìn)行緊急疏散。而綜合管廊排煙的首要目標是保障管線(xiàn)和結構安全，輔助消防撲救工作。目前綜合管廊的通風(fēng)排煙設計有事故中排煙模式和事故后排煙模式。

4.1.2綜合管廊火災研究現狀

近2年，在國內外研究者的持續推動(dòng)下，深層次研究自動(dòng)滅火系統、通風(fēng)排煙、探測報警、燃氣爆炸及基礎火災動(dòng)力學(xué)。

自動(dòng)滅火系統的研究基本以數值模擬研究為主，實(shí)體試驗作為驗證。細水霧系統優(yōu)異的滅火效果和避免2次污染的優(yōu)勢得到了理論和試驗的多次論證。需要強調的是，火災時(shí)保持通風(fēng)會(huì )影響細水霧系統滅火能力，促進(jìn)火源區的空氣補充。細水霧系統滅火時(shí)也會(huì )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(fēng)模式研究中，劉浩男等認為，管廊火災臨界風(fēng)速符合煙氣逆流長(cháng)度經(jīng)典經(jīng)驗公式。也有學(xué)者從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(shí)，煙氣層具有足夠的穩定性，不會(huì )對人造成很大傷害，風(fēng)速達到5m/s時(shí)，會(huì )出現吸穿現象；如果關(guān)閉防火門(mén)，則機械進(jìn)、排風(fēng)模式是*佳安全模式，如打開(kāi)防火門(mén)，則自然進(jìn)風(fēng)、機械排風(fēng)模式*安全。在電力艙事故后排煙研究中，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(jìn)1排比1進(jìn)2排的模式有利于提高排煙效果。陳立清建議采用機械進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)或采用自然進(jìn)風(fēng)\機械排風(fēng)。工程實(shí)踐中，黃勝元等提出非燃氣艙將2個(gè)防火分區作為獨立通風(fēng)區間的方案，減少地面通風(fēng)口數量，降低工程造價(jià)，減小日常維護管理，但未作試驗論證。

在探測報警方面，蔡宙、李陳瑩等對比點(diǎn)型感煙探測器、線(xiàn)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(chǎng)綜合管廊電纜密集交叉區、普通電力艙火災場(chǎng)景，建議考慮日常管廊實(shí)時(shí)溫度場(chǎng)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。

自從燃氣管線(xiàn)入廊被論證可行并納入《城市綜合管廊工程技術(shù)規范》后，燃氣艙火災安全吸引了眾多的研究。陳宏磊認為，為保險起見(jiàn)，應當保持火災區域為密閉空間，3min火災即可窒息熄滅；錢(qián)喜玲強調火災發(fā)生后的60s是逃生關(guān)鍵時(shí)間，建議逃生口應設置在離末端5～8m處；何樂(lè )平等探討了甲烷氣體探頭的布置位置要求。泄漏火災研究的結論為人員需要距離泄漏口10m以外避免高溫灼傷或熱輻射。張書(shū)豪等從泄漏擴散、火災消防、爆炸、監控、報警與通風(fēng)等方面，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(diǎn)；王雪梅等建議在頂棚每隔15m安裝氣體探測裝置時(shí)，將*后一個(gè)裝置、排風(fēng)口盡可能靠近防火墻。

KIM等研究了火災發(fā)生在電纜接頭處時(shí)事故中通風(fēng)的作用。之后對比了管廊矩形和圓形截面對火災煙氣流動(dòng)特性的影響。KO發(fā)現，*好的控制和滅火方法是嚴密的防火封堵，輔以自動(dòng)滅火設施。年等建議電纜艙通道寬度1200mm，*上層電纜距頂板凈距600mm。

火源功率、位置、形態(tài)等變量同樣對管廊整體火災溫度場(chǎng)發(fā)展有顯著(zhù)影響。中國礦業(yè)大學(xué)的朱國慶教授課題組研究得到了關(guān)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。對于傳統的矩形管廊密閉環(huán)境，楊永斌分析發(fā)現，火源位置影響火場(chǎng)溫度分布、火勢發(fā)展程度、火災蔓延到未燃電纜層的時(shí)間。端部火源引發(fā)的電纜火災局部溫度更高，底部點(diǎn)燃形成的溫度分布整體更高，火焰蔓延速度和范圍更大。

對于密閉的圓形管廊*高煙氣溫度，LIUHaonan等討論了火焰不觸及頂棚的情形，發(fā)現經(jīng)典公式并不適用，他們考慮到煙氣填充環(huán)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(mén)、通風(fēng)設施全部關(guān)閉的策略是明確可行的。ZHANGHongtao等也從溫度場(chǎng)的角度確認關(guān)閉防火門(mén)的必要性；LIJian等認為，規范規定的200m防火分區可以適當擴大，但須在500m以?xún)缺ＷC事故后通風(fēng);高明旭認為，防火分區長(cháng)度超過(guò)250m時(shí)采用高壓細水霧，還建立了電力艙內*高溫度公式，該公式納入了防火門(mén)開(kāi)閉狀態(tài)和風(fēng)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(wèn)題也受到了新的關(guān)注。徐浩倬等強調防火門(mén)及時(shí)關(guān)閉和通風(fēng)組織對單艙－雙艙管廊交叉口的重要性;LIANGKai等分析了T形管廊內電纜火災的蔓延過(guò)程，發(fā)現2個(gè)區域內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(jìn)度計劃，減少施工人員數量。

4.1.3我們的相關(guān)研究

通過(guò)近年來(lái)的研究，取得的主要成果包括:

1)自行研制1∶8城市綜合管廊火災試驗平臺。

2)自主發(fā)明了1種熱煙試驗發(fā)煙系統和1種基于光流技術(shù)的煙氣二維速度場(chǎng)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，定量分析了管廊內燃燒強化現象。

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

5)針對一端強制通風(fēng)導致火源的熱釋放速率增大的現象，開(kāi)展了考慮環(huán)境風(fēng)下羽流特性的綜合管廊事故中排煙模式的優(yōu)化研究和事故后排煙模式研究，實(shí)踐論證了相鄰2個(gè)防火分區設置通風(fēng)區間的可行性。正在進(jìn)行和未來(lái)的研究方向包括:密閉環(huán)境下的電纜火災動(dòng)力學(xué)、通風(fēng)等邊界條件介入后的火行為、綜合管廊*優(yōu)通風(fēng)排煙策略及智能化控制、綜合管廊機器人智慧探測方法等。

4.2實(shí)踐應用研究

1999年，CANTO-PEＲELLO等梳理了綜合管廊的發(fā)展歷史，探討了管廊在可持續發(fā)展中的關(guān)鍵作用和可行性。同時(shí)提出管廊日常運營(yíng)時(shí)在消防安全方面需要注意的要求。隨后，建立了一種結合彩色編碼尺度、德?tīng)柗品ê蛯哟畏治龇ǖ膶?zhuān)家系統，為管線(xiàn)的安全系統規劃決策提供支持。

管廊發(fā)展初期，工程師也從自身經(jīng)驗對消防設計提出意見(jiàn):在初期火災時(shí)可設置滅火器配置點(diǎn)，還可配置推車(chē)式干粉滅火器進(jìn)行防護冷卻滅火;提倡使用高壓細水霧系統保護電纜。2012年，綜合管廊國家標準、發(fā)布前(盡管其對消防系統要求條文也比較簡(jiǎn)單，依賴(lài)設計者自己分析把握)，對于消防滅火系統各地的消防審批部門(mén)有不同的做法，防火分區甚至有劃分到300～900m。

綜合管廊自動(dòng)滅火系統通常有水噴霧、細水霧、超細干粉、氣溶膠等多種。目前有2大趨勢:

1. 用超細干粉滅火系統取代傳統S型氣溶膠;

②高壓細水霧滅火系統取代水噴霧滅火系統。TOMAＲ同樣認為技術(shù)性能高壓細水霧具備優(yōu)勢，目前爭議點(diǎn)在于1套系統到底能保護多少個(gè)防護區。

監控與探測方面，越來(lái)越多的學(xué)者和設計單位考慮選用光纖傳感技術(shù)。1997年，ISHII等論證了管廊內應用光纖進(jìn)行溫度探測的可行性。王鵬等認為如考慮溫度報警及時(shí)性及規范支持，使用光纖光柵測溫技術(shù);如更多考慮報警準確性、可靠性及后期維護費用，建議使用分布式光纖測溫;如考慮初始造價(jià)，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(xiàn)型感溫火災探測器;謝軍提出綜合管廊群監控概念。

未來(lái)的管控需要應用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、建筑信息模型、地理信息系統、云計算、大數據等新技術(shù)，搭建實(shí)時(shí)共享、仿真及分析功能的綜合管廊可視化管理平臺，納入智能消防應急疏散系統，開(kāi)發(fā)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范要求

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(shù)規范》(GB50838—2015)(簡(jiǎn)稱(chēng)新版)。在消防安全方面，相對于《城市綜合管廊工程技術(shù)規范》(GB50838—2012)(簡(jiǎn)稱(chēng)舊版)，新版規定更明確，同時(shí)體現了規劃先行、適度超前、因地制宜、統籌兼顧的原則。

世界范圍內，綜合管廊的消防設計應根據國情和實(shí)踐情況研究制定，當涉及具體消防設計時(shí)，不同的規范要求，乃至工程實(shí)施存在較大差異。在結構設計上，類(lèi)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墻結合防火門(mén)劃分防火分區。但Lezkairu管廊分區長(cháng)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。阿布扎比管廊設計手冊指出防火墻的設置根據地方當局的要求，可能需要，并非強制。中國臺灣的《共同管道工程設計規范》也未對設置防火分區作出明確要求。通風(fēng)排煙設計上，我國推拉型縱向通風(fēng)方式與日本的要求以及其他多數國家的實(shí)際案例基本一致。印度不設置防火分區，采用更為經(jīng)濟的射流風(fēng)機形式。相比我國執行事故后機械排煙，西班牙、馬來(lái)西亞則依據煙氣探測自動(dòng)觸發(fā)排煙系統，進(jìn)行火災事故中排煙。Lezkairu管廊要求排煙風(fēng)機在400℃以?xún)瘸掷m工作2h。

近年來(lái)，我國連續發(fā)布了《城市工程管線(xiàn)綜合規劃規范》、《城鎮綜合管廊監控與報警系統工程技術(shù)標準》、《城市地下綜合管廊建設規劃技術(shù)導則》和《城市地下綜合管廊運行維護及安全技術(shù)標準》，與此同時(shí)，一些行業(yè)協(xié)會(huì )，如中國工程建設標準化協(xié)會(huì )牽頭制定《城市地下綜合管廊管線(xiàn)工程技術(shù)規程》、《裝配式鋼結構地下綜合管廊工程技術(shù)規程》也正在編制，推動(dòng)綜合管廊規范化進(jìn)程。中國市政工程協(xié)會(huì )也立項了《城市綜合管廊消防設施技術(shù)規程》和《城市綜合管廊通風(fēng)設施技術(shù)規程》等專(zhuān)業(yè)標準編制。

地方層面，各省級甚至地級市建設部門(mén)都在修訂適宜當地實(shí)施的綜合管廊規程，統計見(jiàn)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(shù)規程》、《城市綜合管廊消防系統工程技術(shù)規范》(征求意見(jiàn)稿)，這是目前僅有的專(zhuān)業(yè)消防規范。

6研究不足與展望

綜合管廊火災研究在各國學(xué)者的緊密推動(dòng)下，已經(jīng)取得了初步的成果，相關(guān)消防標準的制定也具備一定的發(fā)展，其中存在的不足分析如下:

1)綜合管廊的基礎火災問(wèn)題的研究思路以借鑒傳統交通隧道的成果為主，適用性很少得到充分的論證，研究?jì)热葸€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(tài)勢演化機制的新理論支撐，沒(méi)有形成系統、嚴密、完善的工程指南。

2)綜合管廊的實(shí)踐應用研究很大程度依賴(lài)于工程師的設計經(jīng)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(shù)的應用。消防工程設計中出現的難題很少得到基礎科學(xué)研究領(lǐng)域的關(guān)注。

3)綜合管廊特殊部位的火災問(wèn)題很少受到關(guān)注。

4)綜合管廊的消防規范標準不完善，專(zhuān)業(yè)消防規范十分有限。

著(zhù)眼于這些研究存在的不足和當下綜合管廊消防標準進(jìn)程的思考，筆者認為未來(lái)的研究應著(zhù)重考慮以下方向:

1)綜合管廊結構標準段優(yōu)化。主要包括管廊標準段的截面，擴大防火分區和擴大通風(fēng)分區，對于圓形、矩形截面的管廊研究不能互相套用結論。是否存在一個(gè)高度、寬度范圍，可繼續挖掘。防火分區的擴大，需要全面綜合考慮，擴大、合并通風(fēng)分區，開(kāi)啟通風(fēng)區間中間的逃生井蓋作為火災臨時(shí)自然進(jìn)風(fēng)口，如何改進(jìn)能夠充分滿(mǎn)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。對于非標準段，如十字交叉口、T形交叉口等的火災問(wèn)題需要系統的探索。

*優(yōu)通風(fēng)排煙準則及動(dòng)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(shí)對火焰區的燃燒增益*小，還要做好火災失控后的解決措施;事故后排煙模式需要考慮通風(fēng)排煙和自動(dòng)滅火系統的聯(lián)動(dòng)方案。首先，通風(fēng)會(huì )降低細水霧系統的滅火能力，細水霧系統滅火時(shí)也會(huì )使煙氣濃度增加，降低煙氣層高度;其次，事故后通風(fēng)量的設置、限制進(jìn)、排風(fēng)溫差、排風(fēng)口出風(fēng)風(fēng)速、排煙口與周?chē)?構)筑物口的安全距離、自然進(jìn)風(fēng)或機械進(jìn)風(fēng)的選擇，都是需要論證的問(wèn)題。普通管道艙理論上存在大于200m的情形，其通風(fēng)系統如何規定還缺乏研究。電纜火災如何設計替代線(xiàn)性火源，使得模擬電纜區域火災易于重復又具有可靠性和準確性，是當前試驗研究未曾考慮的。通風(fēng)和自動(dòng)滅火介入下的轟燃、回燃等火災現象是否會(huì )發(fā)生，能否將事故中排煙和事故后排煙的優(yōu)勢相結合？

4)電纜重點(diǎn)防護區的建立及防滅火技術(shù)。重點(diǎn)防護區的劃分依賴(lài)于對電纜艙室的火災風(fēng)險分析。各種類(lèi)型探測裝置如何保證覆蓋全面，超高壓電纜缺氧燃燒特性的研究，由此發(fā)展物理、化學(xué)防治方法。除電纜阻火分隔的物理阻隔概念，遠期更應嘗試化學(xué)隔斷。

5)綜合管廊火災逃生和疏散。管廊內人員逃生更加注重個(gè)體行為和有效的逃生路徑設計，而非群體行為或疏散組織。疏散的對象是和綜合管廊相鄰的建筑內的公眾，所以該部分的研究需要判別以上2點(diǎn)在動(dòng)力學(xué)上的差異，對管廊內的逃生設計要考慮到防火門(mén)、逃生口、爬梯的布局和便攜滅火設備、安全面罩的配備等;對于相鄰建筑需要做好防火隔斷、通風(fēng)隔斷，輔以應急疏散組織。

6)綜合管廊安全高效消防救援。采納事故后通風(fēng)模式的綜合管廊消防救援，應立足于自熄滅和自動(dòng)滅火系統，消防員的介入確保安全。在火災發(fā)生階段應當著(zhù)重保證周邊建筑內的人員安全。對于安全介入管廊的時(shí)間選擇，同樣依賴(lài)于密閉環(huán)境內的溫度場(chǎng)演化規律、密閉環(huán)境內毒性氣體分析、影響火源熄滅的因素和動(dòng)力學(xué)診斷的相關(guān)研究。

7)綜合管廊消防智慧化進(jìn)程。綜合管廊是面向未來(lái)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(shí)時(shí)共享各類(lèi)運行數據、建立智能消防應急疏散系統納入綜合管廊可視化管理平臺，應用無(wú)人巡檢技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、地理信息系統、建筑信息模型、云計算、大數據、虛擬現實(shí)等技術(shù)的*新成果，推動(dòng)綜合管廊智慧化、智能化進(jìn)程。

8)綜合管廊火災結構損傷及修復。傳統鋼筋混凝土結構在綜合管廊火災長(cháng)時(shí)間的燜燒環(huán)境下遭受的損傷是不可忽視的。結構損傷判定、修復辦法需要明確，從而保證火災后結構恢復其耐久性。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(zhì)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(wèn)題的解決還在于高性能涂料的開(kāi)發(fā)。

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

以上是筆者基于切實(shí)問(wèn)題思考綜合管廊未來(lái)火災研究的方向，對這些問(wèn)題的系統研究和探索，將強有力地推動(dòng)城市綜合管廊火災科學(xué)作為一門(mén)分支領(lǐng)域的發(fā)展。研究成果不能紙上談兵，落到實(shí)處，即推動(dòng)相關(guān)消防標準的完善。這些標準包括但不限于:綜合管廊結構標準段設計、通風(fēng)排煙規程、重點(diǎn)防護區消防設計方法、自動(dòng)滅火系統、管廊及周邊建(構)筑應急逃生疏散程序、消防救援方案、火災結構損傷及修復辦法、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臺

(1)平臺概述

AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺集電力監控、能源管理、電氣安全、照明控制、環(huán)境監測于一體，為建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體系提供數據支持，從數據采集、通信網(wǎng)絡(luò )、系統架構、聯(lián)動(dòng)控制和綜合數據服務(wù)等方面的設計，解決了綜合管廊在管理過(guò)程中存在內部干擾性強、使用單位多及協(xié)調復雜的根本問(wèn)題，大大提高了系統運行的可靠性和可管理性，提升了管廊基礎設施、環(huán)境和設備的使用和恢復效率。

(2)平臺組成

安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統是一個(gè)深度集成的自動(dòng)化平臺，它集成了10KV/O.4KV變電站電力監控系統、變電所環(huán)境監控系統、智能馬達監控系統、電氣火災監控系統、消防設備電源系統、防火門(mén)監控系統、智能照明系統、消防應急照明和疏散指示系統。用戶(hù)可通過(guò)瀏覽器、手機APP獲取數據，通過(guò)一個(gè)平臺即可全局、整體的對管廊用電和用電安全進(jìn)行進(jìn)行集中監控、統一管理、統一調度，同時(shí)滿(mǎn)足管廊用電可靠、安全、穩定、高效、有序的要求。

(3)平臺拓撲圖

(4)平臺子系統

1）電力監控

電力監控主要針對10/0.4kV地面或地下變電所，對變電所高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表進(jìn)行保護和監控，對0.4kV出線(xiàn)配置多功能計量?jì)x表，用于測控出線(xiàn)回路電氣參數和用能情況，可實(shí)時(shí)監控高低壓供配電系統開(kāi)關(guān)柜、變壓器微機保護測控裝置、發(fā)電機控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄等。

2）環(huán)境監測

環(huán)境監測包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃氣體濃度、門(mén)禁、視頻、空調、消防數據的采集、展示和預警，同時(shí)也可接入管廊艙室內的水泵和通風(fēng)排煙風(fēng)機等設備集成的第三方系統完成管廊環(huán)境綜合監控。

3）馬達監控

馬達監控實(shí)現對管廊電機的保護、遙測、遙信、遙控功能，實(shí)現對電機過(guò)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(lián)動(dòng)控制。

4）電氣安全

AcrelEMS-UT能效管理系統針對配電系統的電氣安全隱患配置相應的電氣火災傳感器、溫度傳感器，消防設備電源傳感器、防火門(mén)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UPS的蓄電池溫度、內阻進(jìn)行實(shí)時(shí)監視，發(fā)生異常時(shí)通過(guò)聲光、短信、APP及時(shí)預警。

5）智能照明控制

1. 防火分區單獨控制，分區內設置智能控制面板就地驅動(dòng)器；開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器連接消防報警系統，接收消防報警信息，強制打開(kāi)驅動(dòng)器回路。

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

3. 除了現場(chǎng)的控制方式外，還可用電腦端實(shí)現集中控制，實(shí)時(shí)遠程監控當前區域的照明情況，必要時(shí)可遠程控制該區域的照明。

4. 考慮現場(chǎng)模塊分布較廣，距離過(guò)長(cháng)，除了現場(chǎng)的控制方式外，還可用電腦端實(shí)現集中控制，實(shí)時(shí)遠程監控當前區域的照明情況，必要時(shí)可遠程控制該區域的照明。

5. 系統支持單控、區域控制、自動(dòng)控制、感應控制、定時(shí)控制、場(chǎng)景控制、調光控制等多種控制方式，支持延時(shí)控制，避免同時(shí)亮燈負荷對配電系統造成沖擊。模塊不依賴(lài)系統，可獨立工作，每個(gè)模塊均自帶時(shí)間模塊，可根據經(jīng)緯度自動(dòng)識別日出日落時(shí)間實(shí)現自動(dòng)控制功能。

8相關(guān)平臺部署硬件選型清單

（1）電力監控及配電室環(huán)境監控系統

（2）智能照明系統

（3）電氣火災監控系統

（4）消防設備電源監控系統

（5）防火門(mén)監控系統

（6）消防應急照明和疏散指示系統

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

綜合管廊火災研究可歸類(lèi)為基礎問(wèn)題和實(shí)踐應用2個(gè)方面，其中研究對象以綜合管廊標準段為主?；A問(wèn)題的研究手段包括實(shí)體試驗和數值模擬，研究?jì)热菥劢乖诟黝?lèi)消防系統、方法和應急方案的防治效果，對其中的火災現象和孕育、發(fā)展、演化規律等理論有一定的闡釋;實(shí)踐應用的研究形式為工程經(jīng)驗探討，內容聚焦在消防設計、技術(shù)比選與經(jīng)濟探討等層面，但忽視實(shí)體試驗數據的支持。

國家、地方建設部門(mén)和一些行業(yè)協(xié)會(huì )正持續推進(jìn)著(zhù)我國的綜合管廊標準化進(jìn)程，逐步建設和完善相應的規范體系，但對消防專(zhuān)項標準有所缺失。彌補這一短板，可解決當前各地消防規范要求中存在的分歧。

參考文獻

1. 程潔群．綜合管廊消防設計探討［J］．學(xué)院學(xué)報，2014，30(8):54-56.

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3. 安科瑞電氣股份有限公司.

4. 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計應用手冊.2020.06版.

5. 安科瑞綜合管廊能效管理系統解決方案.2020.06版.

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