余大洲，黃紅

（中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司，西安 710075）

1 項目概況

處于大灣區(qū)的“國家金融創(chuàng)新試驗區(qū)”及“粵港澳緊密合作示范區(qū)”珠海橫琴新區(qū)位于珠江口西岸，分別與珠海市區(qū)和澳門特區(qū)南北相接、東西相通。天羽道隧道位于橫琴新區(qū)北部，隧道長約720m，為中隧道，北起環(huán)島北路，橫穿小橫琴山后，南至風(fēng)吹羅帶路。隧道北口東側(cè)緊鄰石博園，南口附近為國際居住區(qū)，距橫琴口岸僅4km。隧道包括兩孔機動車隧道和一孔人行及非機動車隧道，為當(dāng)?shù)鼐用窦案鞯赜慰吞峁┮惶帣M穿小橫琴山，便捷、舒適的通道。該隧道機電工程設(shè)計包括隧道通風(fēng)、照明、消防、監(jiān)控、供配電等部分。

2 隧道通風(fēng)系統(tǒng)

2.1 設(shè)計方案

本項目天羽道隧道為不通行?；奋囕v市政道路隧道，機動車隧道為三類隧道，人行及非機動車隧道為四類隧道。

機動車隧道采用全射流風(fēng)機縱向式通風(fēng)方式。其正常運營工況按每10km/h 計算并考慮交通阻塞工況稀釋一氧化碳、煙塵濃度需風(fēng)量，換氣工況為5 次/h 且換氣風(fēng)速不低于2.5m/s；隧道通風(fēng)還應(yīng)滿足隧道在火災(zāi)時排煙、救援通風(fēng)要求。各工況需風(fēng)量中的較大值即設(shè)計需風(fēng)量。

通過計算可知，機動車隧道（左、右線）均由火災(zāi)工況控制。通過控制需風(fēng)量，計算隧道所需射流風(fēng)機配置臺數(shù)，具體如表1 所示。

表1 機動車隧道各工況下所需風(fēng)機臺數(shù)表

人行及非機動車隧道設(shè)計需風(fēng)量及通風(fēng)計算結(jié)果如表2所示。

表2 人行及非機動車隧道需風(fēng)量計算結(jié)果及風(fēng)機配置

參考CJJ 69—1995《城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范》相關(guān)要求，考慮人行及非機動車隧道采用全射流風(fēng)機縱向式通風(fēng)方式。

2.2 經(jīng)驗小結(jié)

1）由于國內(nèi)城市人行及非機動車隧道通風(fēng)設(shè)計沒有明確的現(xiàn)行國家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)計依據(jù)，因此，其需風(fēng)量參考CJJ 69—1995《城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范》、JB 50736—2012《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》等相關(guān)規(guī)定進行計算。

2）人行及非機動車采用功率較小的7.5kW 射流風(fēng)機，可以采用同一干線電纜給一組風(fēng)機供電，節(jié)約電纜費用。

3）為降低射流風(fēng)機啟動電流對供配電系統(tǒng)的沖擊，風(fēng)機采用星三角啟動方式。

3 隧道照明系統(tǒng)

3.1 設(shè)計方案

應(yīng)建設(shè)方要求，照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)由40km/h 提高到按60km/h 進行設(shè)計。根據(jù)JTG/T D70/2-01—2014《公路隧道照明設(shè)計細則》進行照明設(shè)計，并參考GB/T 31832—2015《LED 城市道路照明應(yīng)用技術(shù)要求》。為保證行車安全和隧道通行能力，60km/h 速度亮度折減系數(shù)取最大值0.022。

因本項目道路等級為城市次干路，因此，機動車隧道中間段照明及人行及非機動車隧道照明參考CJJ 45—2015《城市道路照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》取高檔值，設(shè)計值均取3cd/m2。隧道內(nèi)各區(qū)段照明設(shè)計亮度及照明功率密度（LPD）如表3 所示。

表3 隧道內(nèi)各區(qū)段照明設(shè)計亮度及照明功率密度

隧道內(nèi)照明設(shè)計采用LED 燈具兩側(cè)對稱布置方式，并設(shè)應(yīng)急照明，應(yīng)急照明供電電源維持時間應(yīng)不小于120min。

3.2 經(jīng)驗小結(jié)

1）按JB 51309—2018《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)要求設(shè)置消防應(yīng)急照明，燈具安裝于隧道側(cè)壁裝飾板。

2）隧道各段功率密度值應(yīng)按GB/T 32481—2016《隧道照明用LED 燈具性能要求》進行核算。

3）根據(jù)建設(shè)方偏好及要求，隧道3 個照明燈具均改用連續(xù)燈帶，其中機動車隧道燈帶完全連續(xù)，人行及非機動車隧道采用1m 長燈帶間隔1m 設(shè)置。

4 隧道消防系統(tǒng)

4.1 設(shè)計方案

依據(jù)GB 50016—2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（2018 版）并結(jié)合JTG D70/2—2014《公路隧道設(shè)計規(guī)范 第二冊 交通工程與附屬設(shè)施》，本項目隧道消防系統(tǒng)設(shè)置方案如下。

隧道消防設(shè)備配置：在機動車隧道行車方向右側(cè)側(cè)壁每50m 設(shè)1 處消防設(shè)備洞室，在隧道左側(cè)壁每50m 設(shè)一組滅火器洞室，兩側(cè)洞室交錯布置。在人行及非機動車隧道小樁號至大樁號行車方向右側(cè)側(cè)壁每50m 設(shè)1 處滅火器洞室。

消防設(shè)備洞室：消防設(shè)備箱內(nèi)配備雙閥雙出口減壓穩(wěn)壓消火栓1 套，DN65mm 水帶（25m）2 條，φ19mm 水槍2 支，消防水泵啟動按鈕1 個；箱內(nèi)設(shè)30L 水成膜泡沫液儲罐1 個，比例式混合器1 個，泡沫噴射槍1 支，噴射用橡膠軟管1 條等。

滅火器洞室：4 具手提式MF/ABC8 滅火器。

洞外消防設(shè)備：在機動車隧道洞口處設(shè)有地上式室外消火栓和水泵接合器，供專業(yè)消防隊伍及消防車使用。室外消火栓按照20L/s 流量設(shè)計。

4.2 經(jīng)驗小結(jié)

1）為減少對稀缺山地林木資源的破壞，同時考慮項目接近發(fā)達市政供水網(wǎng)絡(luò)，隧道消防供水采用市政自來水，消防系統(tǒng)采用穩(wěn)高壓供水方案。

2）JTG D70/2—2014 要求人行橫洞防火門開啟方向為疏散方向，經(jīng)與規(guī)范編制單位咨詢，該“疏散方向”指的是人行橫洞另一端，故防火門設(shè)計為向人行橫洞內(nèi)開啟。

3）10L/s 的消火栓用水量，僅靠單出口消火栓無法滿足此流量要求，因此本項目設(shè)置雙閥雙出口消火栓，每支消防水槍的設(shè)計最小流量為5L/s，每次滅火2 支水槍同時使用。

5 隧道監(jiān)控系統(tǒng)

5.1 設(shè)計方案

隧道監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計包含馬騮洲隧道管養(yǎng)中心擴容、天羽道隧道監(jiān)控外場設(shè)施及傳輸?shù)葍?nèi)容。監(jiān)控系統(tǒng)由中央控制系統(tǒng)、照明控制、交通誘導(dǎo)控制系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)、緊急電話系統(tǒng)、有線廣播系統(tǒng)共同組成，各子系統(tǒng)高效結(jié)合，實現(xiàn)對交通運行的宏觀管理和調(diào)度[1]。

綜合探測精度、靈敏度、施工維護、造價各方面考慮，本項目火災(zāi)報警系統(tǒng)推薦采用視頻圖像火災(zāi)系統(tǒng)的方式，設(shè)置原則如下：圖像火災(zāi)探測器設(shè)置間距不大于100m。因圖像型探測器同時兼作攝像機，為避免圖像被車輛遮擋，在滿足火災(zāi)探測無盲區(qū)的前提下，將圖像探測器安裝高度按距路面4.5m 設(shè)置。信號總線上每20 個地址設(shè)1 只總線隔離器。隧道內(nèi)每50m 設(shè)聲光報警器和手動報警按鈕，入口前50～250m處設(shè)紅閃聲光警報裝置。

5.2 經(jīng)驗小結(jié)

1）本項目采取集中監(jiān)控，監(jiān)控信息全部上傳臨近馬騮洲隧道管養(yǎng)中心，由馬騮洲隧道管養(yǎng)中心負責(zé)天羽道隧道的運營控制和緊急情況處理。馬騮洲隧道管養(yǎng)中心監(jiān)控室已設(shè)計完善的監(jiān)控系統(tǒng)，服務(wù)器、各工作站配置齊全，本工程監(jiān)控設(shè)備按馬騮洲隧道監(jiān)控圖紙施工，天羽道隧道對監(jiān)控室的擴容是在監(jiān)控室原系統(tǒng)招標(biāo)文件實施到位的基礎(chǔ)上展開。

2）隧道內(nèi)弱電電纜溝布置的各弱電系統(tǒng)信號線、電源線與通信聯(lián)動線為阻燃耐火雙絞線，為考慮其耐久性、安全性及預(yù)防動物咬傷，設(shè)置金屬線槽進行保護。

6 隧道供配電系統(tǒng)

6.1 設(shè)計方案

根據(jù)負荷的分布情況，在天羽道隧道進口端設(shè)置1 座20kV/0.4kV 變電所，由珠海市電力網(wǎng)琴韻變電站不同母線段引入兩路相互獨立、可靠的專用20kV 供電電源，兩路均為常用電源。隧道供電采用20kV 雙市電源+EPS+UPS 電源供電。

6.2 經(jīng)驗小結(jié)

1）根據(jù)南方電網(wǎng)要求，隧道變電所設(shè)置公共開關(guān)房，隧道專業(yè)應(yīng)及時準(zhǔn)確提供給建筑專業(yè)，避免遺漏。

2）各弱電系統(tǒng)如電視、網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等，應(yīng)設(shè)電涌保護器進行保護。

7 結(jié)語

沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)對市政隧道機電工程的整體要求較高，設(shè)計時需充分溝通了解建設(shè)方需求及偏好，積極在設(shè)計方案中響應(yīng)，并準(zhǔn)確運用相關(guān)規(guī)范合理將其落地，以保證隧道運營的穩(wěn)定性和順暢性。