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《建筑熱能通風(fēng)空調(diào)雜志》2014年第三期

1系統(tǒng)設(shè)計方案的確定

電力隧道通風(fēng)可采用自然通風(fēng)和機械通風(fēng)兩種通風(fēng)方式，但自然通風(fēng)只有在電纜發(fā)熱量較小、自然條件比較有利、隧道較短等情況下才能實現(xiàn)，大多數(shù)情況下，城市電力隧道長度較長，穿越城市中心區(qū)域，途經(jīng)城市干道，規(guī)劃要求較高。因此，針對目前穿梭于城市地下的電力隧道而言，大多數(shù)情況下采用機械通風(fēng)作為通風(fēng)方案的首選。由于隧道不具備自然排煙條件，本設(shè)計在考慮通風(fēng)設(shè)計的同時還要考慮其排煙功能。機械通風(fēng)有三種方式[2~5]，即：①機械進風(fēng)、自然排風(fēng)；②機械排風(fēng)、自然進風(fēng)；③機械進風(fēng)、機械排風(fēng)。由于本設(shè)計的通風(fēng)區(qū)域劃分較長，因此采用③方式的通風(fēng)及排煙系統(tǒng)形式。通風(fēng)系統(tǒng)針對每段通風(fēng)區(qū)域采用1端送1端排的縱向通風(fēng)方式，滿足平時排熱，通風(fēng)換氣及事故工況的功能要求。

2通風(fēng)機房的設(shè)置和區(qū)段劃分

通風(fēng)機房的布置要根據(jù)通風(fēng)區(qū)段來布置，結(jié)合電纜實際敷設(shè)及土建施工工法（盾構(gòu)），同時滿足工藝（電纜分支及敷設(shè)）、工作人員平時進行維護和災(zāi)時進行逃生等要求，每隔一段距離須設(shè)置相應(yīng)的工作井。本設(shè)計在各個工作井內(nèi)均設(shè)計通風(fēng)機房，并布置有通風(fēng)機，利用工作井作為隧道通風(fēng)機房，兩個通風(fēng)機房之間的一段隧道就作為一個通風(fēng)區(qū)段。考慮離心風(fēng)機特性曲線較為平緩，且噪聲稍低，故本工程風(fēng)機采用箱式離心風(fēng)機。本段電纜隧道通風(fēng)設(shè)計利用工作井2、4、6、8作為排風(fēng)井，每個井設(shè)置2臺排風(fēng)兼排煙風(fēng)機，每臺排風(fēng)機分別對應(yīng)一段隧道進行排風(fēng)。工作井1、3、5、7作為進風(fēng)井，每個井設(shè)置2臺送風(fēng)機，每臺送風(fēng)機分別對應(yīng)一段隧道進行送風(fēng)。風(fēng)井中的兩臺風(fēng)機設(shè)置為并聯(lián)關(guān)系，兩風(fēng)機間設(shè)一個電動風(fēng)閥，在一臺故障時，另一臺可兼顧。因4-5區(qū)間1.72km，通風(fēng)量較大，單臺風(fēng)機無法滿足風(fēng)量要求，故針對該區(qū)間分別設(shè)置了2臺排風(fēng)機和送風(fēng)機。同時風(fēng)井內(nèi)設(shè)置2m消聲器，立式安裝。通風(fēng)系統(tǒng)圖見圖1所示。

3電力隧道通風(fēng)量的計算

結(jié)合隧道通風(fēng)系統(tǒng)四種運行工況，需要滿足以下幾種風(fēng)量要求：①排熱風(fēng)量；②巡視風(fēng)量；③換氣風(fēng)量；④災(zāi)后通風(fēng)風(fēng)量。1）排熱風(fēng)量計算根據(jù)《火力發(fā)電廠及變電所供暖通風(fēng)空調(diào)設(shè)計手冊》[6]，電纜隧道通風(fēng)量計算公式為：式中：G為通風(fēng)量，m3/s；Q1為電纜散熱量，kW；Q2為電纜隧道的傳熱，可按電纜散熱量的30%~40%估算，kW，取30%；c為比熱容，1.01kJ/(kg•℃)；ρa為空氣平均密度，kg/m3；tex，tin為進、排風(fēng)溫度，排風(fēng)溫度40℃，進風(fēng)溫度31.8℃。式中：I為電纜載流量，A，220kV線路N-1情況下載流量1863A，110kV線路N-1情況下載流量937A，其中110kV某T接線電纜線路N-1情況下載流量714A。2）巡視風(fēng)量計算計算公式同式（1），排風(fēng)溫度取35℃。3）換氣風(fēng)量計算電纜隧道會散發(fā)異味，同時，長期不通風(fēng)會使隧道內(nèi)的空氣不利于保障運營人員的勞動衛(wèi)生條件。因此，必須維持隧道內(nèi)空氣品質(zhì)在一定的水平，根據(jù)《城市地下空間開發(fā)利用規(guī)劃與設(shè)計技術(shù)規(guī)程》（DBJ/T15-64-2009）[7]的要求，電力隧道的最小通風(fēng)量應(yīng)保證換氣次數(shù)不小于2次/h。4）災(zāi)后通風(fēng)量計算按照6次換氣次數(shù)計算。5）隧道通風(fēng)量計算結(jié)果根據(jù)上述計算參數(shù)，隧道發(fā)熱量及各通風(fēng)區(qū)段通風(fēng)量計算結(jié)果見表1和表2所示。根據(jù)計算結(jié)果，巡視風(fēng)量最大，風(fēng)機為雙速風(fēng)機，低速為排熱風(fēng)量、高速為巡視風(fēng)量（兼災(zāi)后排風(fēng)）。平時低速運行，在巡視工況時根據(jù)隧道溫度及室外溫度情況采用高速或低速運行。

4系統(tǒng)運行模式

系統(tǒng)采用以下運行模式：1）排熱工況：當(dāng)隧道內(nèi)溫度＞37.0℃時，自動打開風(fēng)機低速運行，當(dāng)隧道內(nèi)溫度＞39.0℃時，風(fēng)機高速運行，直至隧道內(nèi)溫度≤35℃時停機。2）巡視工況：巡視人員進入隧道前，通知控制中心，需要該通風(fēng)區(qū)段進入巡視模式，提前半小時進行通風(fēng)，并直至人員出來為止。當(dāng)巡視人員出地面以后，通知控制中心將該通風(fēng)區(qū)段風(fēng)機恢復(fù)到排熱運行模式。當(dāng)隧道內(nèi)溫度≥35.0℃時，高速運行；當(dāng)隧道內(nèi)溫度<35.0℃時，低速運行。3）換氣工況：在每天零時進行判斷，若全天內(nèi)隧道內(nèi)該通風(fēng)區(qū)段未達到風(fēng)機的啟動溫度，一直處于停機狀態(tài)，則開啟風(fēng)機對隧道進行通風(fēng)換氣，風(fēng)機低速運行1小時，可以滿足3次換氣次數(shù)。4）密閉滅火模式：當(dāng)隧道內(nèi)某段發(fā)生火災(zāi)時，則立即自動關(guān)閉該區(qū)段的風(fēng)機、電動閥，使隧道處于密閉狀態(tài)滅火。5）災(zāi)后通風(fēng)：待確認(rèn)火災(zāi)熄滅后，電動或手動打開風(fēng)機及電動閥，風(fēng)機處于高速運行狀態(tài)，迅速排除隧道內(nèi)煙氣。

5現(xiàn)存問題及建議

通過對地下電力隧道通風(fēng)設(shè)計的分析，發(fā)現(xiàn)存在以下問題，并提出相應(yīng)的改進建議：1）井間距過大，會造成個別區(qū)段風(fēng)量較大，使得風(fēng)機型號較大，相應(yīng)風(fēng)井機房面積增加，風(fēng)井面積增加，設(shè)備噪音增加。建議電力隧道約700m就需考慮設(shè)置通風(fēng)工作井1座。2）巡視工況的通風(fēng)量最大，而目前規(guī)范內(nèi)對于巡視工況沒有相關(guān)條文，故對于巡視工況的設(shè)計條件需加以斟酌。建議能否適當(dāng)提高巡視工況的設(shè)計溫度，或選擇早晚氣溫相對較低的時段巡視，以降低巡視風(fēng)量，并減小設(shè)備型號及初投資，從而進一步降低運行能耗及設(shè)備運行的噪聲。

6結(jié)論

目前國內(nèi)長距離電力隧道工程較少，且電力電纜隧道的設(shè)計規(guī)范和規(guī)程對于通風(fēng)專業(yè)設(shè)計條款較少，尚有待補充。但隨著城市發(fā)展的趨勢，電力隧道尤其是城市內(nèi)部長距離的電力隧道將成為電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展方向。本文通過對長距離電力隧道的通風(fēng)設(shè)計，提出一些建議，以供參考。

作者：李林林肖國鋒單位：廣州地鐵設(shè)計研究院有限公司中國能源建設(shè)集團廣東省電力設(shè)計研究院