城市综合管廊通风摩阻系数实验设计

城市综合管廊通风摩阻系数实验设计

1杨刚 2贾瑞贞

（成都市市政工程设计研究院有限公司 四川 成都 610000）

（2 四川大学华西第二医院 四川 成都 610000）

摘要：随着我国现代城市发展速度的不断加快,通过对以往发展经验的分析,可以看出,由于受到多种因素的干扰,在以往的建设项目中,管道施工往往采用直铺法,随着使用寿命的逐渐增加,必然会给后续的城市建设项目和管道管理工作带来沉重的阻力。而近年来,各地方政府部门纷纷积极推进地下复杂管道工程的建设,严格遵循绿色施工原则,合理运用现代管道工程施工技术手段,更有利于城市环境的改善。

关键词：城市综合管廊；通风摩阻系数；实验设计；

引言

近年来生态文明建设理念提升到新的高度，对城市发展和工程建设提出了更高的要求。相对于传统管线敷设方式，市政管线在综合管廊内集中敷设，可以极大地减少布置在道路上的检查井，提高城市环境景观，促进城市功能和城市品质的提升。综合管廊可以有效地利用土地资源，为市政管线日后扩容、增设预留空间，提高地下空间综合利用率，营造良好的城市生态系统。

1综合管廊的主要构成

综合管道走廊的目标是减少城市道路的开放性,但如果管道的入口和界面没有得到适当的预留,综合管道走廊的最终目标将无法实现。作为监理机构,在实施前,应仔细熟悉图纸,掌握周围环境,综合管道走廊附近地块的相应建设规划和相应的单位接口要求,以便检查施工图纸的要求或满足要求,否则及时向施工单位提出意见和建议。总体而言,城市地下综合管道走廊包括以下组件。首先,大厅的主体;地下综合管道走廊的主体主要由钢筋混凝土和相应的防水层组成,严格按照施工图纸和相应的施工质量验收规定完成地下综合管道走廊系统的施工任务。2.管道;在城市中,地下综合走廊包含多种管道,最常见的是供暖、供水、电力、电信、天然气、雨水等。3、监控系统;在地下综合管道走廊运行过程中,环境湿度和氧气浓度的变化会造成不同程度的安全隐患,安装监控系统是保证控制中心能够及时发现和应对地下空间安全隐患的重要因素。最后是通风系统。通风系统的主要任务是保证建筑工人的身心健康,同时在地下综合管道走廊上进行工作,启动通风系统,使地下空间能够流通新鲜空气。

2实验平台搭建

走廊中的管道使用各种直径的PVC管道进行建模,包括D40和D25 PVC管道。在安装过程中,模型管道由薄钢丝和模型支架固定,纵向连接是相应尺寸的直接连接。为了防止通过管道的空气在通风过程中受到实验效果的影响,管道部分进行密封。走廊中的支撑使用150毫米长,20毫米宽的钢板进行建模。为了便于固定,支架预制成焊接形式,将钢板焊接到另一个板上,在给定的垂直距离上,并在该板的两端安装固定孔,将其固定到模型走廊的墙上。过去曾采用面积称重法测量风速和风压,但由于该模型管道和支柱数量较多,截面尺寸较小,因此面积称重法不易测量每个区域的中心值。为了根据有限测量点的数值计算相应的截面值,我们首先使用数值模拟来测量相应工作条件下的风速和风压,以获得相应的有限试验值和截面值之间的关系。

3通风风速对等效摩阻系数的影响

复杂走廊通风量在不同状态下不同,风速不可避免地不同。一般情况下,在正常运行和维护的前提下,复杂走廊的截面风速不应超过1.5m/s。然而,为了满足实验研究条件的数量需求,在数值模拟和模型实验中扩展了截面风速范围。在支座与通风障碍物之间有一定距离的情况下,随着通风速度的增大,走廊模型的通风阻力逐渐增大,增大也逐渐增大。由此可见,在风速匹配段(计算风速范围的指数模拟与实验测试的风速范围一致,在这种情况下,意味着风速小于3.2m/s),模拟和模型实验的变化趋势一致,模型实验得到的总通风阻力略大于模拟结果,差0~5pa,总体上满足实验要求。其次,在支座与通风障碍物之间有一定距离的情况下,走廊模型的等效摩擦系数随着通风速度的逐渐增加而逐渐减小,然后趋向于更稳定的值,这在数值模拟结果中更为明显。

4综合管廊施工技术发展方向

4.1预制拼装的标准化与模块化

在现代化施工工艺中，预制拼装技术的标准化与模块化趋势势在必行，能够有效降低施工过程中对于资源和能源的消耗与浪费，强调能源的重复利用率，实现绿色低碳建设。同时，能够有效改善工程建设中的技术水平，从而提升整体工程质量与施工工艺，所以，怎样实现预制拼装技术的标准化与模块化是当前管廊施工过程中的重要问题。预制拼装模块化的概念主要是对施工现场进行勘察，依据施工实际情况对管廊模板长度进行测量，从而确保管廊长度的精准性；预制拼装标准化的概念则是依据标准化的施工程序与施工工艺，大量使用同样的模板进行预制拼装手段，在此过程中，能够实现模板的循环利用，将之前施工项目中废弃的模板重新使用，遵循节能环保的建设理念，从而达到节约成本和可持续发展的双重目的。

4.2顶管技术

随着各个城市管线数量的不断增加,如何更快、更高效、更准确地解决老城管线问题,所有参与管线一体化建设项目的企业都将着力思考这个问题。其中,综合管道工程必然会与铁路、建筑物、河流等各种障碍物接触,以尽量减少负面影响,顶管技术的应用频率将逐渐增加。到目前为止,在我们的综合管道走廊项目中已经应用到世界上最大的横截面矩形顶管机,相信在未来这种新型的顶管技术一定会蓬勃发展。

4.3综合管廊与空间建设的有机结合

由于城市地下空间的结构较为复杂，涉及多个环节与部门，因此在实际施工过程中将会面临种种困难，并且由于沟通不畅甚至会导致各个部门之间的矛盾产生，如地下空间设计、轨道交通问题等。所以，将综合管廊的规划与地下空间分布有效融合，将成为城市地下综合管廊建设的未来发展趋势，在地下管廊设计初期，应对各类城市公共设施需求进行充分考虑，对地下空间进行科学合理的分配，尽可能地防止后续施工过程中出现不必要的问题纠纷，从而更好地对工程成本进行把控，保证绿色施工技术的成功实施。

4.4三位一体建设模式

这里提到的三元结构模型包括地下空间、地下集成管道和地下环形轨道的三个要素。随着中国建筑业的稳定发展,建筑工程的总体规模也在增加,建筑一体化三位一体的快速发展可以满足大型建筑的施工要求。它不仅可以有效地降低地下综合管道工程的建设成本,而且可以促进绿色建筑理念的推广和应用。

结束语

综上所述，综合管廊的建设将推动市政管线统一建设和运营模式创新，但应结合社会、经济、技术因素，科学合理的选择入廊管线，避免“一刀切”的管线入廊方式。随着城市化的推进，地下空间的利用愈发得到重视，也给综合管廊建设带来了更多挑战。城市综合管道实验平台具有良好的灵活性和适应性,可以根据不同的实际情况灵活调整室内布局,根据城市综合管道进行各种实验的需要,在一定程度上具有普遍的效果。

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