前言：寻找写作灵感？中文期刊网用心挑选的隧道机电工程设计综述，希望能为您的阅读和创作带来灵感，欢迎大家阅读并分享。
【摘要】结合珠海横琴新区天羽道隧道机电工程项目，主要围绕其机电工程设计工作展开探讨，具体包括通风系统、照明系统、消防系统等方面的内容，并总结项目经验，为后续类似隧道机电工程提供借鉴。
【关键词】机电设计；通风系统；照明系统
1项目概况
处于大湾区的“国家金融创新试验区”及“粤港澳紧密合作示范区”珠海横琴新区位于珠江口西岸，分别与珠海市区和澳门特区南北相接、东西相通。天羽道隧道位于横琴新区北部，隧道长约720m，为中隧道，北起环岛北路，横穿小横琴山后，南至风吹罗带路。隧道北口东侧紧邻石博园，南口附近为国际居住区，距横琴口岸仅4km。隧道包括两孔机动车隧道和一孔人行及非机动车隧道，为当地居民及各地游客提供一处横穿小横琴山，便捷、舒适的通道。该隧道机电工程设计包括隧道通风、照明、消防、监控、供配电等部分。
2隧道通风系统
2.1设计方案。本项目天羽道隧道为不通行危化品车辆市政道路隧道，机动车隧道为三类隧道，人行及非机动车隧道为四类隧道。机动车隧道采用全射流风机纵向式通风方式。其正常运营工况按每10km/h计算并考虑交通阻塞工况稀释一氧化碳、烟尘浓度需风量，换气工况为5次/h且换气风速不低于2.5m/s；隧道通风还应满足隧道在火灾时排烟、救援通风要求。各工况需风量中的较大值即设计需风量。通过计算可知，机动车隧道（左、右线）均由火灾工况控制。通过控制需风量，计算隧道所需射流风机配置台数，具体如表1所示。人行及非机动车隧道设计需风量及通风计算结果如表2所示。参考CJJ69—1995《城市人行天桥与人行地道技术规范》相关要求，考虑人行及非机动车隧道采用全射流风机纵向式通风方式。
2.2经验小结。1）由于国内城市人行及非机动车隧道通风设计没有明确的现行国家规范、标准作为设计依据，因此，其需风量参考CJJ69—1995《城市人行天桥与人行地道技术规范》、JB50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》等相关规定进行计算。2）人行及非机动车采用功率较小的7.5kW射流风机，可以采用同一干线电缆给一组风机供电，节约电缆费用。3）为降低射流风机启动电流对供配电系统的冲击，风机采用星三角启动方式。
3隧道照明系统
3.1设计方案。应建设方要求，照明设计标准由40km/h提高到按60km/h进行设计。根据JTG/TD70/2-01—2014《公路隧道照明设计细则》进行照明设计，并参考GB/T31832—2015《LED城市道路照明应用技术要求》。为保证行车安全和隧道通行能力，60km/h速度亮度折减系数取最大值0.022。因本项目道路等级为城市次干路，因此，机动车隧道中间段照明及人行及非机动车隧道照明参考CJJ45—2015《城市道路照明设计标准》取高档值，设计值均取3cd/m2。隧道内各区段照明设计亮度及照明功率密度（LPD）如表3所示。隧道内照明设计采用LED灯具两侧对称布置方式，并设应急照明，应急照明供电电源维持时间应不小于120min。
3.2经验小结。1）按JB51309—2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》相关要求设置消防应急照明，灯具安装于隧道侧壁装饰板。2）隧道各段功率密度值应按GB/T32481—2016《隧道照明用LED灯具性能要求》进行核算。3）根据建设方偏好及要求，隧道3个照明灯具均改用连续灯带，其中机动车隧道灯带完全连续，人行及非机动车隧道采用1m长灯带间隔1m设置。
4隧道消防系统
4.1设计方案。依据GB50016—2014《建筑设计防火规范》（2018版）并结合JTGD70/2—2014《公路隧道设计规范第二册交通工程与附属设施》，本项目隧道消防系统设置方案如下。隧道消防设备配置：在机动车隧道行车方向右侧侧壁每50m设1处消防设备洞室，在隧道左侧壁每50m设一组灭火器洞室，两侧洞室交错布置。在人行及非机动车隧道小桩号至大桩号行车方向右侧侧壁每50m设1处灭火器洞室。消防设备洞室：消防设备箱内配备双阀双出口减压稳压消火栓1套，DN65mm水带（25m）2条，φ19mm水枪2支，消防水泵启动按钮1个；箱内设30L水成膜泡沫液储罐1个，比例式混合器1个，泡沫喷射枪1支，喷射用橡胶软管1条等。灭火器洞室：4具手提式MF/ABC8灭火器。洞外消防设备：在机动车隧道洞口处设有地上式室外消火栓和水泵接合器，供专业消防队伍及消防车使用。室外消火栓按照20L/s流量设计。
4.2经验小结。1）为减少对稀缺山地林木资源的破坏，同时考虑项目接近发达市政供水网络，隧道消防供水采用市政自来水，消防系统采用稳高压供水方案。2）JTGD70/2—2014要求人行横洞防火门开启方向为疏散方向，经与规范编制单位咨询，该“疏散方向”指的是人行横洞另一端，故防火门设计为向人行横洞内开启。3）10L/s的消火栓用水量，仅靠单出口消火栓无法满足此流量要求，因此本项目设置双阀双出口消火栓，每支消防水枪的设计最小流量为5L/s，每次灭火2支水枪同时使用。
5隧道监控系统
5.1设计方案。隧道监控系统设计包含马骝洲隧道管养中心扩容、天羽道隧道监控外场设施及传输等内容。监控系统由中央控制系统、照明控制、交通诱导控制系统、闭路电视系统、紧急电话系统、有线广播系统共同组成，各子系统高效结合，实现对交通运行的宏观管理和调度[1]。综合探测精度、灵敏度、施工维护、造价各方面考虑，本项目火灾报警系统推荐采用视频图像火灾系统的方式，设置原则如下：图像火灾探测器设置间距不大于100m。因图像型探测器同时兼作摄像机，为避免图像被车辆遮挡，在满足火灾探测无盲区的前提下，将图像探测器安装高度按距路面4.5m设置。信号总线上每20个地址设1只总线隔离器。隧道内每50m设声光报警器和手动报警按钮，入口前50～250m处设红闪声光警报装置。
5.2经验小结。1）本项目采取集中监控，监控信息全部上传临近马骝洲隧道管养中心，由马骝洲隧道管养中心负责天羽道隧道的运营控制和紧急情况处理。马骝洲隧道管养中心监控室已设计完善的监控系统，服务器、各工作站配置齐全，本工程监控设备按马骝洲隧道监控图纸施工，天羽道隧道对监控室的扩容是在监控室原系统招标文件实施到位的基础上展开。2）隧道内弱电电缆沟布置的各弱电系统信号线、电源线与通信联动线为阻燃耐火双绞线，为考虑其耐久性、安全性及预防动物咬伤，设置金属线槽进行保护。
6隧道供配电系统
6.1设计方案。根据负荷的分布情况，在天羽道隧道进口端设置1座20kV/0.4kV变电所，由珠海市电力网琴韵变电站不同母线段引入两路相互独立、可靠的专用20kV供电电源，两路均为常用电源。隧道供电采用20kV双市电源+EPS+UPS电源供电。
6.2经验小结。1）根据南方电网要求，隧道变电所设置公共开关房，隧道专业应及时准确提供给建筑专业，避免遗漏。2）各弱电系统如电视、网络、监控、火灾自动报警系统等，应设电涌保护器进行保护。
7结语
沿海经济发达地区对市政隧道机电工程的整体要求较高，设计时需充分沟通了解建设方需求及偏好，积极在设计方案中响应，并准确运用相关规范合理将其落地，以保证隧道运营的稳定性和顺畅性。
【参考文献】
【1】代明.公路隧道工程机电系统的设计关键研究[J].工程建设与设计,2019(9):55-57.
作者:余大洲 黄红 单位:中交第一公路勘察设计研究院有限公司
