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城市综合管廊防护设计定位探讨——以南京市《城市综合管廊防护设计导则》编制为例

发表时间：2020/12/11 来源：《基层建设》2020年第24期作者：于倩

[导读] 摘要：在城市综合管廊建设日趋频繁，规模日益增大的情况下，亟需对其兼顾设防设计进行引导，从而与综合管廊的建设和发展相匹配。

        江苏省建筑设计研究院有限公司 210019
        摘要：在城市综合管廊建设日趋频繁，规模日益增大的情况下，亟需对其兼顾设防设计进行引导，从而与综合管廊的建设和发展相匹配。但其防护设计定位应适当、可操作、易执行，既起到防护作用，又不会对工程造价过于增加负担，才能使城市综合管廊的防护设计落于实处。
        关键词：综合管廊；防护设计；定位适当
        根据《人民防空法》有关规定，城市地下空间有兼顾人民防空要求。作为容纳生命线体系的地下空间构筑物，综合管廊兼顾人民防空要求应当从其防护定位、防护等级、单元划分、平战转换等多个方面进行深入研究，从而提出满足战时防护要求，符合我国国情的规范标准，从而完善城市人民防空体系，增强城市防空和防灾能力。
        我们在参与南京市《城市综合管廊防护设计导则》的编制中，对防护措施、功能定位等进行了深入研究和探讨，从而对《导则》编制的基本内容做出总体规定，确保有利于《导则》的执行和推广。
        一、综合管廊防护设计定位的基本原则
        （1）“到位不越位”的原则
        钱七虎院士在2017年6月发表《建设城市地下综合管廊，转变城市发展方式》的文章，对综合管廊兼顾人防提出应“到位而不越位”的原则。“到位”就是必须兼顾人防需要，既要提高平时防灾减灾能力，又要提高战时的防空能力；“不越位”就是兼顾人防不能要求过高，使其工程造价提高过大，从而影响管廊的建设。
        （2）经济适用原则
        综合管廊防护设计应立足于对管廊内生命线管线的防护，充分利用管廊现有的设计和结构优势，确定适当的防护等级，适度规模的单元分区及其配套防护设备，以最为经济适用的措施手段实现综合管廊兼顾人民防空要求。
        （3）适度超前原则
        目前国内综合管廊建设的智能化、信息化、智慧化要求很高，因此在综合管廊防护设计平战转换方面也应当适应其要求，适度采用新技术，与管廊建设相协调。
        二、防护设计研究的主要内容
        南京市《城市综合管廊防护设计导则》，结合实际工程对基本定位问题给予了研究和确定。研究内容主要包括以下几个内容：
        （一）综合管廊兼顾设防战时功能研究
        城市地下综合管廊的可利用空间较小，如右图一般尺寸的综合廊道中，去除供水和电力等管线，剩余的可通行空间仅为两条不足1.2m宽的巡查检修通道，不足以作为人员隐蔽部和应急疏散通道。城市地下综合管廊的综合性导致其存在诸多危险因素，不适合作为人员隐蔽部和应急疏散通道。

        结论：综合管廊兼顾设防要求的功能定位在于防护管廊内的各类管线，不适合作为人员隐蔽部和应急疏散通道。
        （二）抗力等级研究
        综合管廊与人防工程中的人员掩蔽、物资库以及其他兼顾设防工程，如地铁、交通隧道等类似，这类人防工程为5级或6级设防，均不考虑常规武器直接打击命中。
        综合管廊设计使用年限均为100年，对结构要求较高，且均为小跨度工程，埋深2-3米，且由于平时防水和结构抗力的要求，其结构构件、配筋等构造措施基本可以满足核6级、常6级防护的要求。
        对于地下监控中心，其战时无大量人员掩蔽需求，仅需少量值班人员，与物资库等配套工程的功能性质相同，因而抗力等级确定为核6级、常6级较为合适。
        结论：廊道和监控中心的防护等级均按核6级、常6级设置较为合理。
        （三）防化等级研究
        监控中心独立于管廊主体存在，负责管廊的运行控制和维护，战时不掩蔽人员，仅需少量值班人员，与物资库相类似，即便是在隔绝通风时段，对于少量的值班人员氧气量也足够，因而防化等级按丁级确定较为合适。
        对于廊道主体来说，以防护管线为目标，完全无人员掩蔽和疏散要求，仅有抢修和维护要求，故可不设定防化等级，允许战时染毒。
        结论：监控中心防化等级为丁级，廊道不设防化等级。
        （四）防护单元和抗爆单元划分研究
        1、防护单元的划分
        各类市政管线沿管廊纵向分布，自身成为一个整体。若依据防护单元定义，各单元设备需自成体系，势必在单元内部将管线用特定阀门装置进行独立截断，这样做工序复杂，既无效益也无必要。
        监控中心作为综合管廊工程的“心脏”，对保护生命线工程起到重要的监控作用，对管廊整体的防护首先是对监控中心的防护，因此提出监控中心宜设置于地下的要求，且应为一个独立的防护单元。
        2、抗爆单元划分
        结合综合管廊战时以防护廊内各类市政管线为功能定位，对主体廊道划分防护单元并不适宜，主体廊道以抗爆单元划分更为合理。抗爆单元应包含一定数量的投料口、逃生口等设施，不同类型的管线均以200米—400米不等距离设定，以供抢险抢修人员进出；根据综合管廊武器内爆效应分析，在一枚高爆炸药弹头的直接攻击下，管廊及其内部设备破坏范围区间为100～160m左右。
        结论：廊道宜按线划分防护单元，监控中心为独立的防护单元；防护单元内部应划分抗爆单元，每个抗爆单元按间距不大于200m设置，且宜结合防火分区设置。
        （五）平战转换研究
        1、综合管廊需要平战转换的位置及设备研究
        各类孔口平时战时功能相同，均有人员进出需求，但战时需有防护抗力要求。因而各类孔口安装智能防护密闭井盖，且能够从外部和内部进行开启。平时即进行安装，既能满足平时战时人员进出需求，且关闭时即具有防护抗力。
        由于综合管廊廊道主体抗爆单元划分与防火分隔相结合，单元连通口有平时防火、战时抗爆的需求，因而防护或抗爆单元连通口应设置双向受力智能防火防护密闭门，平时即安装到位，平时防火，战时抗爆。
        2、平战转换时限研究
        战时紧急情况下，对各类洞口、设备的转换提出时限要求，穿越综合管廊防护隔墙（板）的各类管线较多，需要战时临时关停，因此需要提出可靠关闭或临时截止的时限要求。廊道内所有口部及管线的密闭措施，转换时效设定为24h；监控中心的战时通风、水、电等的转换，转换时效设定为3天。
        三、结合工程试做情况
        1、结合实际工程试做
        本《导则》编制完成后，结合南京市惠民大道综合管廊工程进行了试做。惠民大道干线管廊属于南京市干线管廊江南环网的重要组成部分，该管廊总长度为1.87KM，共有26处孔口，其中顶板上各类孔口合计45个，中板上各类孔口124个。如对顶板洞口防护，则中板的洞口可不用防护，但需要改变现有结构尺寸；如在中板上设置防护措施，则不需改变结构尺寸，但数量多于顶板，造价相对较高。因此本工程防护措施大部分选择在顶板上设置，如开启距离不够时选择在中板上封堵。
        2、建设成本增加情况分析
        惠民大道管廊增加的防护措施主要是将原有盖板改为防护盖板，增加根据设备造价初步计算：根据管廊1.87km的长度折算，约增加0.25万元/m～0.55万元/m；一般管廊建安费用为15万元/m，约增加造价在1.6%～3.6%之间。
        四、结论
        综合管廊作为城市地下生命线系统的基本组成部分，关乎城市运行命脉以及战后的恢复和发展，关乎国家战争潜力的激发，对其展开兼顾设防领域的规划研究和设计引导，是城市重要经济目标综合防护体系的重要组成内容。
        综合管廊工程防护设计同步规划、同步建设有着重要的价值和意义，在建设成本增加有限的情况下，城市综合管廊和人防工程相结合将会成为未来城市综合管廊建设的发展趋势。
        参考文献
        [1]《江苏省城市地下综合管廊建设指南》
        [2]《江苏省城市综合管廊与地下工程协同建设指南（试行）》
        [3]《南京市城市地下综合管廊管理暂行办法》
        [4]钱七虎，《建设城市地下综合管廊，转变城市发展方式》，隧道建设，2017.6
        [5]邓智勇，《地下综合管廊兼顾人防工程设计要点探讨》，建筑节能，2017.7
        作者简介
        于倩，江苏省建筑设计研究院有限公司副总建筑师，地下空间设计院副院长，高级建筑师。