隧道复线工程通风设计.doc

1、1隧道复线工程通风设计摘 要：文章从通风方式、通风卫生标准、通风量计算、射流风机推力与风机台数计算火灾工况通风环境保护设计等方面，对某市 A 路隧道复线工程的通风设计进行阐述，以供参考。 关键词：隧道；正常交通；阻塞；有效推力 1 工程概况 某市 A 路隧道处于该城市东、西轴线，其作用是联结该市西中心地区与东部贸易开发区。该隧道于上世纪 90 年代初投入运营，随着数年来交通量的不断增长，其单管 2 车道对向交通规模已经不在适应该市东部新区的发展需求，因此，对 A 路隧道复线工程的改建势在必行。根据该隧道复线工程可知，其所处位置起到了联结该市中心地区政治、经济、交通的重要作用，是推动该市东、西区

2、人们生活发展的重要纽带，其具有的社会效益与经济效益十分显著。而隧道通风作为隧道复线工程中的一个重要环节，优化隧道通风设计，改善通风效果，能够降低隧道运营管理成本，对于隧道交通管理有着十分重要的意义。 2 通风方式 A 路隧道复线工程为两车道同向行驶隧道，交通方向为自西向东。根据规划与研究显示，该隧道的交通流量预计可达到 1800 辆/小时，设计车速为 40km/h，据此，隧道内有可利用的车辆行驶活塞风，采用射流风机的诱导型纵向通风设计方案比较适宜。 2该设计方案的特点为将射流风机设置在车道顶板下以获取所需通风量，将两台射流风机设为一组，在同一截断面下并联运行，并在整个隧道中串联若干个排射流风机

3、组。隧道入口进入新风，在隧道内空气呈纵向流动的趋势，隧道射流风机将吸入横断面气流中少部分空气，然后利用动能吸入的空气送回隧道横断面气流中，以此实现气流交换，提供能量，推动气流在隧道内的纵向流动。射流风机的纵向间距应保证能够实现动力射流的动能进行周围气流的传递，其速度应达到一定的平均值。为了避免空气污染，在距离隧道峒口大约 400 米处的顶部会设置集中排风口，将污染空气排除。 3 通风卫生标准 该复线工程采用的通风方式为纵向通风，新风从隧道入口进入，隧道内空气有害气体浓度从入口处呈直线上升的态势，到隧道峒口其浓度达到最大值，此外，由于该复线工程为城市道路隧道，因此必须采用有关标准来规定有害物质浓

4、度（以 CO 与烟雾为主）： CO 浓度：当交通处于正常情况下，CO 浓度为 125ppm 时，为了确保不出现中毒症状，乘客在隧道内可逗留 165min，维修人员可劳动 80 分钟。当交通堵塞时，CO 浓度达到 250ppm，在 15min 以内允许车辆进入，乘客可逗留时间为 45min，维修人员劳动时间为 15min。 烟雾浓度：当交通正常时，烟雾浓度达到 7.510-3m3 时，隧道内稍有烟雾的情况下应保证 66.5m 的安全可见视距；当交通堵塞时，烟雾浓度达到 9.010-3m3 时，应保证隧道的舒适度下限以及 53.5m 的安全可见视距。 34 通风量计算 4.1 交通状态判定 该市

5、A 路隧道双管高峰小时交通量具体如下：链接公交汽车 195 辆/小时，公交电车 70 辆/小时，公交机动车 35 辆/小时，轿车 2500 辆/小时，火车 950 辆/小时，总计交通车流量为 3750 辆/小时，以各 50%的双管交通量进行计算，该复线工程高峰小时混合车流为 1875 辆，车长以标准车计算为 2319PCU/h，其中柴油车占到了 13.2%，进而得出该工程车迷度为 29PCU/km?l，属于流畅交通，取 125ppm 为 CO 浓度设计值，根据国际道路会议常设委员会的规定：隧道内空气 CO 浓度应控制在100150ppm，就不会产生气味，并且汽车尾气中的 NO2 浓度也足够低。

6、 4.2 通风量计算结果 根据 4 种不同车速的计算设计计算出所需通风量，如图 1 所示。已知条件如下： 两车道同向行驶，隧道通风长度为 1.676km，高峰小时混合车流中13.2%为柴油车。Vt 为 2040km/h，CO 最高浓度不得超过 125ppm；Vt为 10km/h 时，CO 最高浓度不得超过 150ppm；Vt 为 0 时，CO 最高浓度不得超过 250ppm（15min） 。CO 产生量为 0.72Nm3/h?PCU。 5 射流风机推力与风机台数计算 该复线工程采用的是射流风机纵向通风，必须考虑隧道内各部分阻力，包括入口局部阻力、隧道内摩擦阻力、车队阻力以及峒口阻力等等，以此才

7、能够为车道内空气纵向流通提供强有力的保障。隧道内纵向风速、安装方式等决定了射流风机的有效推力，纵向风俗与射流风机的有效推4力成反比例关系；风机中心线与墙面距离或天花板距离与风机的直径的比值与射流风机的有效推力成正比例关系。 根据射流风机的推力计算公式可得该工程采用 AFA710/280-8 型射流风机，有效推力为 545N/台，峒口风速为 38.4m/s，风机电机平均功率为18.5kW。根据计算结果，射流风机的安装台数以火灾工况保持隧道内风速所需通风量为参考，总共 34 台，并留 4 台备用风机。 6 火灾工况通风 当发生火灾时，纵向通风隧道只能够通过对气流方向的控制来实现排烟，是无法与全横向

8、或可逆式半横向通风隧道进行排烟的。由于该复线工程采用的是同向行驶隧道，即使发生火灾，肇事车前方车辆仍然能够继续行驶并开出隧道峒口，行车方向与烟流控制方向一致，因此肇事车后方车辆是处于安全状态，不会受到烟气的影响。 7 环境保护设计 该复线工程有 70%的污染空气由原隧道东 2#风塔高空排放，2#风塔排风口下沿标高+40.2m，上沿标高+47.2m，污染空气排出在 GB3095-82大气环境质量标准的允许范围之内，不会对环境造成严重影响。 为了保证 2#风塔产生的噪音对环境的影响满足 GB3096-82城市区域环境噪声标准的规定，应对集中排风机作对外消声处理。 在隧道内，射流风机单级运行声压级为 76dB，经计算可得，应取87dB 为隧道内噪声计算值，与国外同类型隧道相比，其隧道内噪声水平大致相同。 参考文献 51 林永贵，陈晓裕.莫洛瓦斯隧道通风设计J.中外公路，2014（2）. 2 黄丽君.与既有隧道共用风塔通风的隧道设计方案J.中国市政工程，2010（z1）. 3 安枫垒.城市隧道通风设计中 CO 污染防治的分析与控制J.城市建筑，2013（22）.