第1章隧道通風課件

1、第第1 1章章 隧道通風隧道通風1.1 1.1 概述概述1.2 1.2 空氣中有害物質容許濃度空氣中有害物質容許濃度 1.3 1.3 需風量計算需風量計算 1.4 1.4 通風方式及其選擇通風方式及其選擇1.5 1.5 隧道通風設計隧道通風設計1.1 1.1 概述概述 1 1、隧道內污染的形成、隧道內污染的形成 2 2、改善隧道內污染的途徑、改善隧道內污染的途徑3 3、隧道通風設計要考慮的主要問題、隧道通風設計要考慮的主要問題1 1、隧道內污染的形成、隧道內污染的形成 施工期間：爆破、施工設備、瓦斯施工期間：爆破、施工設備、瓦斯 運營期間：汽車排放出的廢氣，運營期間：汽車排放出的廢氣，COCO

2、和煙霧和煙霧 隧道內突發(fā)事件的產生：火災、消隧道內突發(fā)事件的產生：火災、消防、交通混亂防、交通混亂2 2、改善隧道內污染的途徑、改善隧道內污染的途徑 消除污染源消除污染源-改造汽車改造汽車 使用濾毒濾煙設備，還原被污染空氣使用濾毒濾煙設備，還原被污染空氣 將污染空氣稀釋到容許濃度值以下將污染空氣稀釋到容許濃度值以下 突發(fā)事件應急措施研究、隧道結構研突發(fā)事件應急措施研究、隧道結構研究、路面結構研究究、路面結構研究3 3、隧道通風設計要考慮的主要問題、隧道通風設計要考慮的主要問題 空氣中有害物質的容許濃度：人的忍空氣中有害物質的容許濃度：人的忍受程度、行車安全視距受程度、行車安全視距 需風量計算問

3、題：交通量和排放量需風量計算問題：交通量和排放量 自然通風的能力自然通風的能力 機械通風方式的討論機械通風方式的討論 通風方式及通風設備選擇：經濟性和通風方式及通風設備選擇：經濟性和耐久性耐久性1 1、確定隧道內污染空氣中有害物的設計、確定隧道內污染空氣中有害物的設計濃度需要研究的問題濃度需要研究的問題 對汽車排放對汽車排放COCO量的研究量的研究 對汽車排放煙霧量及透明度的研究對汽車排放煙霧量及透明度的研究 人在污染空氣中的適應能力人在污染空氣中的適應能力 分別研究分別研究COCO設計濃度和煙霧設計濃度設計濃度和煙霧設計濃度2 2、COCO設計濃度設計濃度 有害氣體濃度的表示：單位體有害氣體

4、濃度的表示：單位體積被污染空氣中含有害氣體體積積被污染空氣中含有害氣體體積被污染空氣有害氣體3361101mmppm 人體對各種人體對各種濃度有害氣體的濃度有害氣體的反映反映CO -H b%強癥狀重癥中等癥狀輕度癥狀(h)坐姿(h)行走(h,min)勞動2 5 0 p p m1 0 0 p p m致死限界2 0 0 0 p p m5 0 0 p p m1 0 0 0 p p m3 0 0 0 p p m1 0 0 0 0 p p m CO CO設計濃度：與隧道長度和通風方式設計濃度：與隧道長度和通風方式有關有關CO設計濃度（設計濃度（ppm） 隧道長度（隧道長度（m）10003000CO設計濃

5、度設計濃度150100注：注：1 1、交通阻滯時，阻滯段的平均、交通阻滯時，阻滯段的平均COCO設計濃度可取設計濃度可取150ppm150ppm； CO(NO CO(NO2 2) )設計濃度：與隧道長度和通風設計濃度：與隧道長度和通風方式有關方式有關注：注：3 3、人車混合通行的隧道，、人車混合通行的隧道，COCO設計濃度不應大于設計濃度不應大于70ppm70ppm；4 4、隧道內養(yǎng)護維修時，隧道作業(yè)段空氣的、隧道內養(yǎng)護維修時，隧道作業(yè)段空氣的COCO允許濃允許濃度不應大于度不應大于30ppm30ppm。3 3、煙塵設計濃度、煙塵設計濃度 煙塵設計濃度定義：表示煙塵對空氣的污染程度，煙塵設計濃

6、度定義：表示煙塵對空氣的污染程度，通過測定污染空氣通過測定污染空氣100m100m距離的煙塵光線透過率來距離的煙塵光線透過率來確定，也稱為確定，也稱為100m100m透過率，為洞內能見度指標。透過率，為洞內能見度指標。透過率是光線在污染空氣中的透過量與在潔凈空氣透過率是光線在污染空氣中的透過量與在潔凈空氣中的透過量之比中的透過量之比 0EE式中：式中： 分別為同一光源的光通過污染空氣和潔凈分別為同一光源的光通過污染空氣和潔凈空氣后的照度。則煙塵濃度空氣后的照度。則煙塵濃度K K為：為：0,EElg1lK式中：式中： 是光源光穿過是光源光穿過lm厚的容許透光率，在隧道通厚的容許透光率，在隧道通風

7、與照明中，取風與照明中，取l100m100m，故其容許濃度，故其容許濃度 lg1001K煙霧濃度煙霧濃度K K為為(2) (2) 煙塵設計濃度：與光源和車速有關煙塵設計濃度：與光源和車速有關 采用顯色指數采用顯色指數33Ra6033Ra60、相關色溫、相關色溫20003000K20003000K的鈉光源時，煙塵設計濃度的鈉光源時，煙塵設計濃度K K按下表取值按下表取值 采用顯色指數采用顯色指數Ra65Ra65、相關色溫、相關色溫33006000K33006000K的熒的熒光燈、光燈、LEDLED燈光源時，煙塵設計濃度燈光源時，煙塵設計濃度K K按下表取值按下表取值設計速度設計速度vt(km/h

8、)9060vt9050vt6030vt50vt30煙塵設計濃度煙塵設計濃度K(m-1)0.00650.00700.00750.00900.0120設計速度設計速度vt(km/h)9060vt9050vt6030vt50vt30煙塵設計濃度煙塵設計濃度K(m-1)0.00500.00650.00700.00750.0120(2) (2) 煙塵設計濃度：與光源和車速有關煙塵設計濃度：與光源和車速有關注：注：1 1、雙洞單向交通臨時改為單洞雙向交通時，隧道內、雙洞單向交通臨時改為單洞雙向交通時，隧道內煙塵允許濃度不應大于煙塵允許濃度不應大于0.012m0.012m-1-1；2 2、隧道內養(yǎng)護維修時，

9、隧道作業(yè)段空氣的煙塵允許濃度、隧道內養(yǎng)護維修時，隧道作業(yè)段空氣的煙塵允許濃度不應大于不應大于0.003m0.003m-1-1。4 4、其他有害物質、其他有害物質 氮氧化物：柴油機主要排放的有害物質，據調查，氮氧化物：柴油機主要排放的有害物質，據調查，平均濃度為平均濃度為20mg/m20mg/m3 3( (接觸接觸4545分鐘分鐘) )，只有少數人出現，只有少數人出現不適感，當平均濃度為不適感，當平均濃度為55mg/m55mg/m3 3，全部人員有不適感；，全部人員有不適感； 丙烯醛：是一種無色揮發(fā)性液體，對眼睛和呼吸道丙烯醛：是一種無色揮發(fā)性液體，對眼睛和呼吸道粘膜有劇烈刺激作用，如流淚等；粘

10、膜有劇烈刺激作用，如流淚等； 二氧化硫：為具有強烈幸辣刺激性氣味的氣體，進二氧化硫：為具有強烈幸辣刺激性氣味的氣體，進入呼吸道后形成硫酸和亞硫酸，引起各種炎癥；入呼吸道后形成硫酸和亞硫酸，引起各種炎癥； 這些有害物質的含量與這些有害物質的含量與COCO和煙霧含量相比較小。和煙霧含量相比較小。 1.3 1.3 需風量計算需風量計算 1 1、按稀釋、按稀釋COCO濃度計算新風量濃度計算新風量 2 2、按稀釋煙塵濃度計算新風量、按稀釋煙塵濃度計算新風量3 3、需風量的取值、需風量的取值需風量：需風量：按保證隧道安全運營要求的環(huán)境指標，根按保證隧道安全運營要求的環(huán)境指標，根據隧道條件計算確定需要的新鮮

11、空氣量。據隧道條件計算確定需要的新鮮空氣量。計算方法：計算方法：需風量計算中，設計小時需風量計算中，設計小時交通量交通量以及相對以及相對應的機動車有害氣體應的機動車有害氣體排放量排放量均應與各設計目均應與各設計目標年份相匹配。標年份相匹配。計算方法：計算方法：機動車有害氣體基準排放量宜均以機動車有害氣體基準排放量宜均以20002000年年為起點，按為起點，按每年每年2.0%2.0%的遞減率計算至設計目標年份獲得的排放量，的遞減率計算至設計目標年份獲得的排放量，作為隧道通風設計目標年份的基準排放量，最大折減年限作為隧道通風設計目標年份的基準排放量，最大折減年限不宜超過不宜超過3030年年。當隧道

12、所在路段交通組成中有新型環(huán)保發(fā)動機車輛時，當隧道所在路段交通組成中有新型環(huán)保發(fā)動機車輛時，其有害氣體排放量宜單獨計算。其有害氣體排放量宜單獨計算。確定需風量時，應對稀釋確定需風量時，應對稀釋煙塵、煙塵、COCO按隧道設計速度以按隧道設計速度以下各工況車速下各工況車速10km/h10km/h為一檔分別進行計算，并計算為一檔分別進行計算，并計算交通交通阻滯和換氣阻滯和換氣的需風量，取其較大者作為設計需風量。的需風量，取其較大者作為設計需風量。1 1、按稀釋、按稀釋COCO濃度計算新風量濃度計算新風量 正常交通時，正常交通時，20002000年的機動車尾排有害氣年的機動車尾排有害氣體中體中COCO的

13、基準排放量應取的基準排放量應取0.0070.007mm3 3/(vehkm)/(vehkm)交通阻滯時，車輛按怠速考慮，交通阻滯時，車輛按怠速考慮，20002000年的年的機動車尾排有害氣體中機動車尾排有害氣體中COCO的基準排放量應取的基準排放量應取0.0150.015mm3 3/(vehkm)/(vehkm)，且阻滯段計算長度不，且阻滯段計算長度不宜大于宜大于1000m1000m。1 1、按稀釋、按稀釋COCO濃度計算需風量濃度計算需風量 首先計算汽車首先計算汽車排放量排放量，然后計算稀釋到容許，然后計算稀釋到容許濃度濃度所需新風量所需新風量。 COCO排放量計算公式排放量計算公式 nmm

14、mivhdaCOCOfNLffffqQ16)(106 . 31其中：其中： 隧道隧道COCO排放量排放量(m(m3 3/s)/s)； 設計目標年份的設計目標年份的COCO基準排放量輛基準排放量輛mm3 3/(vehkm)/(vehkm)； 考慮考慮COCO的車況系數，對高速公路、一級公路取的車況系數，對高速公路、一級公路取1.01.0，對二級以下公路取，對二級以下公路取1.11.21.11.2； 車密度系數，與車速有關，按下表取值；車密度系數，與車速有關，按下表取值；COQCOqafdfnmmmivhdaCOCOfNLffffqQ16)(106 . 31工況車速工況車速(km/h)100807

15、06050403020100.60.750.8511.21.5236df考慮考慮COCO的海拔高度系數，按圖取值；的海拔高度系數，按圖取值；相應車型的交通量（相應車型的交通量（veh/hveh/h）；）；考慮考慮COCO的車型系數，按下表取值；的車型系數，按下表取值；hfmNmfivfn車型類別數；車型類別數； L L 隧道長度，隧道長度，mm；考慮考慮COCO的縱坡的縱坡- -車速系數，按下表取值。車速系數，按下表取值。車型柴油車汽油車小客車旅行車-輕型貨車中型貨車大型客車-拖掛車1.01.02.55.07.0mfnmmmivhdaCOCOfNLffffqQ16)(106 . 31設計速度設

16、計速度vt(km/h)隧道行車方向縱坡隧道行車方向縱坡i(%)-4-3-2-1012341001.21.21.21.21.21.41.41.41.4801.01.01.01.01.01.01.21.21.2701.01.01.01.01.01.01.01.21.2601.01.01.01.01.01.01.01.01.2501.01.01.01.01.01.01.01.01.0401.01.01.01.01.01.01.01.01.0300.80.80.80.80.81.01.01.01.0200.80.80.80.80.81.01.01.01.0100.80.80.80.80.80.80.8

17、0.80.8 稀釋稀釋COCO到容許濃度的到容許濃度的需風量計算需風量計算 600)(10TTppQQCOCOreq式中：式中： 隧道全長稀釋隧道全長稀釋COCO的需風量的需風量(m(m3 3/s)/s)； 標準大氣壓，取標準大氣壓，取101.325(kN/m101.325(kN/m2 2) )； 隧址大氣壓隧址大氣壓 (kN/m (kN/m2 2) ) ； 標準氣溫，取標準氣溫，取273273K K； 隧址夏季氣溫，隧址夏季氣溫，K K； COCO設計濃度。設計濃度。 )(COreqQ0p0TpT2 2、按稀釋煙塵濃度計算需風量、按稀釋煙塵濃度計算需風量 20002000年的機動車尾排有害氣

18、體中煙塵的年的機動車尾排有害氣體中煙塵的基準排放量應取基準排放量應取2.0m2.0m2 2/(vehkm) /(vehkm) 。車輛車輛煙塵基準排放量煙塵基準排放量是指滿載重是指滿載重9.5t9.5t中型柴油中型柴油貨車行駛貨車行駛1km1km的排放濃度。的排放濃度。 煙塵排放量計算煙塵排放量計算1=)()()()(6)(106 . 31=DnmVImmVIIVVIhdVIaVIVIfNLffffqQ其中：其中： 隧道煙塵排放量（隧道煙塵排放量（mm3 3/s/s）；）； 設計目標年份的煙塵基準排放量設計目標年份的煙塵基準排放量mm2 2/(vehkm)/(vehkm)； 考慮煙塵的車況系數，

19、對高速公路、一級公路取考慮煙塵的車況系數，對高速公路、一級公路取1.01.0，對二級及以下公路，對二級及以下公路取取1.21.51.21.5； 考慮煙塵的海拔高度系數，按圖取值；考慮煙塵的海拔高度系數，按圖取值； 柴油車車型類別系數；柴油車車型類別系數； 考慮煙塵的車型系數，按下表取值；考慮煙塵的車型系數，按下表取值； VIQVIq)(VIaf)(VIhfDn)(VIIVf考慮煙塵的縱坡考慮煙塵的縱坡- -車速系數，按下表取值；車速系數，按下表取值；)(VImf小客車、輕型貨車中型貨車重型貨車、大型客車拖掛車、集裝箱車0.41.01.53工況車速工況車速(km/h)隧道行車方向縱坡隧道行車方向

20、縱坡i(%)-4-3-2-101234800.30.40.550.81.302.603.74.4-700.30.40.550.81.101.803.103.9-600.30.40.550.751.001.452.202.953.7500.30.40.550.751.001.452.202.953.7400.30.40.550.700.851.101.452.202.95300.30.40.500.600.720.901.101.452.0010200.30.360.400.500.600.720.851.031.25 稀釋煙塵到容許濃度的需風量計算稀釋煙塵到容許濃度的需風量計算KQQVIVIr

21、eq)( 隧道稀釋煙塵的需風量（隧道稀釋煙塵的需風量（mm3 3/s/s）；）； 煙塵設計濃度（煙塵設計濃度（mm-1-1）。）。)(VIreqQK3 3、換氣需風量、換氣需風量3600=)(sracreqnLAQ Ar隧道凈空面積（隧道凈空面積（mm2 2）；）； ns隧道最小換氣頻率，不應低于每小時隧道最小換氣頻率，不應低于每小時3 3次。次。4 4、需風量的取值、需風量的取值()()()acreqVIreqCOreqreqQQQQ,max=采用縱向式通風的隧道，換氣需風量還需按下式計采用縱向式通風的隧道，換氣需風量還需按下式計算后取最大值。算后取最大值。racacreqAvQ=)( va

22、c隧道換氣風速，不應低于隧道換氣風速，不應低于1.5m/s1.5m/s。1.4 1.4 通風方式及其選擇通風方式及其選擇 1 1、概述、概述 通風方式通風方式 通風方通風方式式車道空間的空氣流動自然通風自然通風自然風自然風機械通風機械通風交通風交通風(活塞風活塞風)一般不穩(wěn)定一般不穩(wěn)定交通量有關交通量有關(車速等車速等)縱向通風縱向通風半橫向通風半橫向通風全射流全射流集中送入式集中送入式通風井送排式通風井送排式通風井排出式通風井排出式吸塵式吸塵式送風式送風式排風式排風式1 1、概述、概述 通風方式通風方式 通風通風方式方式機械通機械通風風全橫向通風全橫向通風組合通風組合通風底送頂排式底送頂排式

23、頂送底排式頂送底排式側送側排式側送側排式縱向組合式縱向組合式縱向縱向+半橫向組合式半橫向組合式縱向縱向+集中排煙組合式集中排煙組合式 如何選擇通風方式如何選擇通風方式 確定所需風量確定所需風量 考慮自然通風是否滿足考慮自然通風是否滿足 經驗公式經驗公式雙向交通隧道雙向交通隧道單向交通隧道單向交通隧道 通風方式選擇與多種因素有關通風方式選擇與多種因素有關 隧道類型：隧道類型：山嶺隧道、城市隧道、水底隧道山嶺隧道、城市隧道、水底隧道 交通量交通量：近期、遠期、某年限的交通量：近期、遠期、某年限的交通量 經濟問題經濟問題：工程費、維修費和養(yǎng)護費：工程費、維修費和養(yǎng)護費 地質、氣候和周圍環(huán)境的影響地質

24、、氣候和周圍環(huán)境的影響：大斷面開挖的：大斷面開挖的可行性可行性 通風方式選擇與多種因素有關通風方式選擇與多種因素有關 采用縱向通風方式時采用縱向通風方式時單向交通且長度單向交通且長度L5000mL5000m、雙向交通且長度雙向交通且長度L 3000mL 3000m的隧道可采用全射流的隧道可采用全射流縱向通風方案。縱向通風方案。 通風井送排式縱向通風方式的通風井數量和隧通風井送排式縱向通風方式的通風井數量和隧道分段長度應根據隧道長度、防災排煙需求、通道分段長度應根據隧道長度、防災排煙需求、通風井設置條件、建設與運營費用等綜合考慮。風井設置條件、建設與運營費用等綜合考慮。 通風方式選擇與多種因素有

25、關通風方式選擇與多種因素有關 對國內采用通風井送排式縱向通風方式的已建對國內采用通風井送排式縱向通風方式的已建隧道工程調研統(tǒng)計表明：隧道工程調研統(tǒng)計表明：5000mL8000m5000mL8000m的隧道通常設置的隧道通常設置1 1座通風井；座通風井；8000mL12000m8000mL12000m的隧道通常設置的隧道通常設置1212座；座；12000mL16000m12000m16000mL16000m的隧道通常設置的隧道通常設置3 3座或座或3 3座以上通風井。座以上通風井。2 2、通風計算、通風計算一般規(guī)定：一般規(guī)定：公路隧道通風設計應根據公路隧道通風設計應根據工程可行性研究工程可行性研

26、究、初步設初步設計計和和施工圖設計施工圖設計等階段的要求進行相應的計算。等階段的要求進行相應的計算。工程可行性研究階段工程可行性研究階段根據工可階段隧道的長度、根據工可階段隧道的長度、平縱線形、橫斷面等條件，進行隧道需風量、設計平縱線形、橫斷面等條件，進行隧道需風量、設計風速等概略計算，對通風系統(tǒng)的經濟型和合理性作風速等概略計算，對通風系統(tǒng)的經濟型和合理性作初步分析。初步分析。2 2、通風計算、通風計算一般規(guī)定：一般規(guī)定：初步設計階段初步設計階段對通風方案進行比選并進行通風對通風方案進行比選并進行通風系統(tǒng)初步設計，即根據隧道通風設計的調查資料，系統(tǒng)初步設計，即根據隧道通風設計的調查資料，計算所

27、需風壓和風量、風機的大致規(guī)格、設置臺數計算所需風壓和風量、風機的大致規(guī)格、設置臺數等，同時根據交通量等提出通風系統(tǒng)分期實施的設等，同時根據交通量等提出通風系統(tǒng)分期實施的設計方案，確定通風系統(tǒng)規(guī)模。計方案，確定通風系統(tǒng)規(guī)模。2 2、通風計算、通風計算一般規(guī)定：一般規(guī)定：注：對于技術復雜的通風系統(tǒng)，如全橫向通風、多注：對于技術復雜的通風系統(tǒng)，如全橫向通風、多座豎井（或斜井）結合射流風機分段組合通風的系座豎井（或斜井）結合射流風機分段組合通風的系統(tǒng)，在確定組合風壓、風量、分段風速、送風和排統(tǒng)，在確定組合風壓、風量、分段風速、送風和排風風壓、風口與風道構造形式等方面存在困難時，風風壓、風口與風道構造形

28、式等方面存在困難時，通常采用數值或物理模擬試驗手段等進行研究分析。通常采用數值或物理模擬試驗手段等進行研究分析。2 2、通風計算、通風計算一般規(guī)定：一般規(guī)定：施工圖設計施工圖設計通風計算和設計需深化初步設計或通風計算和設計需深化初步設計或技術設計的設計成果，確定通風系統(tǒng)的細部構造，技術設計的設計成果，確定通風系統(tǒng)的細部構造，精確計算所需風壓和風量，計算隧道投入運營后的精確計算所需風壓和風量，計算隧道投入運營后的各種通風狀態(tài)，制定通風設施總體運行方案。各種通風狀態(tài)，制定通風設施總體運行方案。2 2、通風計算、通風計算通風系統(tǒng)中，風機及交通通風力提供的風量和風通風系統(tǒng)中，風機及交通通風力提供的風量

29、和風壓應滿足需風量和克服通風阻力的要求。壓應滿足需風量和克服通風阻力的要求。通風計算中，應將自然通風力作為隧道通風計算中，應將自然通風力作為隧道通風阻力通風阻力考考慮；當確定自然風作用引起的隧道內風速常年與隧慮；當確定自然風作用引起的隧道內風速常年與隧道通風方向一致時，宜作為隧道道通風方向一致時，宜作為隧道通風動力通風動力考慮。考慮。自然風作用引起的洞內風速宜根據氣象調查資料、自然風作用引起的洞內風速宜根據氣象調查資料、隧道長度、縱坡等確定；當未取得相關調查結果時，隧道長度、縱坡等確定；當未取得相關調查結果時，可取可取2.03.0m/s2.03.0m/s。2 2、通風計算、通風計算 自然通風力

30、自然通風力 =mp 是自然風阻力（是自然風阻力（N/mN/m2 2）；）； 為隧道入口局部阻力系數，可取為隧道入口局部阻力系數，可取0.60.6； 是隧道沿程阻力系數，是隧道沿程阻力系數，0.020.02； L L 是隧道長度；是隧道長度； 是自然風作用引起的洞內風速（是自然風作用引起的洞內風速（m/sm/s），可?。?，可取2323； 為空氣密度（為空氣密度（kg/mkg/m3 3），可?。?，可取1.21.2； 為隧道斷面當量直徑，為隧道斷面當量直徑， 為隧道凈空斷面積，為隧道凈空斷面積， 為隧道斷面周長。為隧道斷面周長。 mpernvrrrCAD4rArC22)+1 (nrrevDLrprv

31、2 2、通風計算、通風計算（2 2）通風阻力通風阻力 2 2、通風計算、通風計算（3 3）交通通風力）交通通風力單向交通時，交通通風力宜作為動力考慮；單向交通時，交通通風力宜作為動力考慮；雙向交通時，交通通風力宜作為阻力考慮；雙向交通時，交通通風力宜作為阻力考慮；交通通風力應按設計速度以下各工況車速分別計算。交通通風力應按設計速度以下各工況車速分別計算。（3 3）交通通風力）交通通風力 雙向交通：雙向交通： 2)(2)()(2)(2rtrmrtrmtvvnAAvvnAAp其中： 是交通通風力； 是隧道內與 同向的車輛數； 為隧道內與 反向的車輛數； 是隧道設計風速ms； 為與 同向的各工況車速

32、； 為與 反向的各工況車速； 為汽車等效阻抗面積(汽車正投影面積)。tpnrvnrvrv)(tvrv)(tvrvmA單向交通單向交通： =tp2)(2rtcrmvvnAA-csA小型車正面投影面積(m2)，可取2.13m2；clA大型車(m2)，可取5.37m2；隧道內小型車或大型車的空氣阻力系數，小型車取0.5，大型車取1.0。rl大型車比例；3 3、全射流縱向通風、全射流縱向通風在車道空間上方吊設射流風機，用以升壓在車道空間上方吊設射流風機，用以升壓 對于雙向交通，適用于對于雙向交通，適用于3000m3000m以下的隧道；以下的隧道； 對于單向交通，可達對于單向交通，可達5000m5000

33、m。風流射流風機 優(yōu)點：設備費少、經濟；優(yōu)點：設備費少、經濟； 缺點：噪音大缺點：噪音大 隧道內壓力平衡條件隧道內壓力平衡條件 jtmrpppp為射流風機群總升壓力（為射流風機群總升壓力（N/mN/m2 2） jp射流風機所需臺數射流風機所需臺數jtmrppppi 為單臺射流風機升壓力：為單臺射流風機升壓力： 是射流風機出口面積；是射流風機出口面積； 是射流風機出口速度；是射流風機出口速度； 射流風機位置摩阻損失折減系數。射流風機位置摩阻損失折減系數。 jp)1 (2jrrjjjvvAAvpjAjv備用射流風機宜采用同型號風機成組備用。1）計算所需射流風機臺數為16組時，可備用1組；2）大于6

34、組時，可考慮所需臺數15%備用。4 4、有豎井的縱向式通風、有豎井的縱向式通風 縱向式通風是最簡單的通風方式，它以自然通縱向式通風是最簡單的通風方式，它以自然通風為主，不滿足需要時，用機械通風加以補充，風為主，不滿足需要時，用機械通風加以補充，是經濟合理的。但是，是經濟合理的。但是，通風所需動力與隧道長度通風所需動力與隧道長度的立方成正比的立方成正比。如果在隧道中間設置豎井就可以。如果在隧道中間設置豎井就可以克服這個缺點。克服這個缺點。常常用豎井對長隧道進行分段常常用豎井對長隧道進行分段。(1) (1) 豎（斜）井排出式豎（斜）井排出式風流風流底部合流后的全壓底部合流后的全壓(1) (1) 豎

35、（斜）井排出式豎（斜）井排出式 應用于單向交通隧道時，可采用合流型或分流型通應用于單向交通隧道時，可采用合流型或分流型通風井排出式通風，通風井宜設置在隧道出口側位置；風井排出式通風，通風井宜設置在隧道出口側位置； 應用于雙向交通隧道時，宜采用合流型通風井排出應用于雙向交通隧道時，宜采用合流型通風井排出式通風，通風井宜設置在隧道縱向長度中部位置。式通風，通風井宜設置在隧道縱向長度中部位置。(2) (2) 豎井送排式縱向通風豎井送排式縱向通風 需風量需風量按保證隧道安全運營要求的環(huán)境指標，按保證隧道安全運營要求的環(huán)境指標，根據隧道條件計算確定需要的新鮮空氣量。根據隧道條件計算確定需要的新鮮空氣量。

36、 設計風量設計風量以計算得到的隧道需風量為基礎，滿以計算得到的隧道需風量為基礎，滿足運營要求，進行風機配置后達到的通風量。足運營要求，進行風機配置后達到的通風量。 設計風速設計風速根據設計風量計算得到的空氣在隧道根據設計風量計算得到的空氣在隧道內沿隧道軸向流動的速度。內沿隧道軸向流動的速度。(2) (2) 豎井送排式縱向通風豎井送排式縱向通風設計原則設計原則(2) (2) 豎井送排式縱向通風豎井送排式縱向通風 排風口與送風口之間的短道不產生回流應滿足排風口與送風口之間的短道不產生回流應滿足設計原則設計原則 設計濃度應滿足設計濃度應滿足 隧道內壓力應滿足隧道內壓力應滿足 排風機、送風機設計風壓可

37、表示為排風機、送風機設計風壓可表示為(2) (2) 豎井送排式縱向通風豎井送排式縱向通風 宜用于單向交通隧道；近期為雙向交通、遠期為單向交通的隧道可采用通風井送宜用于單向交通隧道；近期為雙向交通、遠期為單向交通的隧道可采用通風井送排式縱向通風方式；排式縱向通風方式； 隧道內最大設計風速不宜大于隧道內最大設計風速不宜大于8.0m/s8.0m/s； 設計時應防止短道段出現回流，短道段長度不應小于設計時應防止短道段出現回流，短道段長度不應小于50m50m； 設計時應提供一定的短道段竄流風速；送風量計算應充分考慮短道段竄流風量及設計時應提供一定的短道段竄流風速；送風量計算應充分考慮短道段竄流風量及其污

38、染濃度。其污染濃度。 通風井送排式縱向通風宜與射流風機組合，應滿足通風井送排式縱向通風宜與射流風機組合，應滿足設計原則設計原則5 5、橫向通風、橫向通風 半橫向通風半橫向通風( (送風式、排風式送風式、排風式) ) 行車空間行車空間風流風流送風道送風道送風孔送風孔 全橫向通風全橫向通風 這種通風方式同時設置送風管道和排風管道，隧道內這種通風方式同時設置送風管道和排風管道，隧道內基本上不產生沿縱向流動的風，只有橫方向的風流動?；旧喜划a生沿縱向流動的風，只有橫方向的風流動。風流風流風流風流風流風流風流風流風流風流排風孔排風孔排風孔排風孔排風道排風道送風孔送風孔送風道送風道送風道送風道送風孔送風孔

39、排風道排風道排風孔排風孔6 6、混合式通風、混合式通風 混合式通風沒有固定的格局混合式通風沒有固定的格局，它是根，它是根據某些特殊的需要，由上述幾種基本通據某些特殊的需要，由上述幾種基本通風型式組合而成的。其組合方式有許多風型式組合而成的。其組合方式有許多種，但應符合經濟實用原則。種，但應符合經濟實用原則。 7 7、風道、風道 風道設計應綜合考慮通風系統(tǒng)的建設和運營費用。風道設計應綜合考慮通風系統(tǒng)的建設和運營費用。風道主要由主風道和連接風道及風機房內部風道構成；連接風道為隧道主洞、主風道、通風道主要由主風道和連接風道及風機房內部風道構成；連接風道為隧道主洞、主風道、通風井與風機房等之間相互連接

40、的風道。風井與風機房等之間相互連接的風道。 風道設計應減少斷面變化和轉彎次數。風道的彎曲、風道設計應減少斷面變化和轉彎次數。風道的彎曲、折曲、擴徑、縮徑、分岔、合流等處宜平順過渡，內壁面折曲、擴徑、縮徑、分岔、合流等處宜平順過渡，內壁面應平滑。應平滑。 在通風井底部及風道各彎道處可設置導流葉片，在風在通風井底部及風道各彎道處可設置導流葉片，在風道變斷面處、合流處及送排風口等處可設置整流板；風機道變斷面處、合流處及送排風口等處可設置整流板；風機前后附近的風道不應產生偏流、回流及渦流。前后附近的風道不應產生偏流、回流及渦流。7 7、風道、風道 風道口應設置防護網，防止異物進入。風道口應設置防護網，

41、防止異物進入。 主風道宜沿隧道縱向布置，宜設置在隧道的上部。主風道宜沿隧道縱向布置，宜設置在隧道的上部。 主風道的設計風速宜在主風道的設計風速宜在13.020.013.020.0的范圍內取值。的范圍內取值。 連接風道的設計風速不宜大于連接風道的設計風速不宜大于13.0m/s13.0m/s。8 8、風機房與通風井、風機房與通風井 風機房應具有布置軸流風機、電氣設備、控制設備、風機房應具有布置軸流風機、電氣設備、控制設備、其他輔助設備的空間及預留設備檢修空間，并應設置大型其他輔助設備的空間及預留設備檢修空間，并應設置大型設備搬運通道和工作通道等。設備搬運通道和工作通道等。 風機房與風道的連接應嚴密

42、封閉。風機房與風道的連接應嚴密封閉。 風機房與通風井內應采取防排水措施。風機房與通風井內應采取防排水措施。 地表風機房的設置應避免對附近居民生活、環(huán)境景觀地表風機房的設置應避免對附近居民生活、環(huán)境景觀等產生影響。等產生影響。 地下風機房與隧道的位置關系，可根據地質條件，隧地下風機房與隧道的位置關系，可根據地質條件，隧道與通風井、連接風道的位置關系確定。道與通風井、連接風道的位置關系確定。8 8、風機房與通風井、風機房與通風井 隧道通風豎井、斜井和平行導洞可單獨設置，也可組隧道通風豎井、斜井和平行導洞可單獨設置，也可組合選用。合選用。 通風井應設置在地質條件總體較好的地段，應避免穿通風井應設置在

43、地質條件總體較好的地段，應避免穿越斷層破碎帶、煤層、涌突水等不良地質地段。越斷層破碎帶、煤層、涌突水等不良地質地段。 通風井的設計風速宜取通風井的設計風速宜取13.020.0m/s13.020.0m/s。 通風井頂部宜設置井帽，防止雨、雪等進入；寒冷地通風井頂部宜設置井帽，防止雨、雪等進入；寒冷地區(qū)應采取措施，防止通風井內與井口結冰。區(qū)應采取措施，防止通風井內與井口結冰。8 8、風機房與通風井、風機房與通風井 通風井設計應滿足：通風井設計應滿足：豎井深度不宜超過豎井深度不宜超過300m300m；當豎井深度超過；當豎井深度超過300m300m時，宜結合路線選擇、施工安全、工程時，宜結合路線選擇、

44、施工安全、工程造價等進行專題論證。造價等進行專題論證。豎井內輪廓宜采用圓形斷面形式。豎井內輪廓宜采用圓形斷面形式。 通風斜井設計應滿足：通風斜井設計應滿足：斜井長度不宜超過斜井長度不宜超過1000m1000m；當斜井深度超過；當斜井深度超過1000m1000m時，宜結合路線選擇、施工安全、工時，宜結合路線選擇、施工安全、工程造價等進行專題論證。程造價等進行專題論證。當斜井長度不大于當斜井長度不大于700m700m時，斜井內設計風速可取時，斜井內設計風速可取16.020.0m/s16.020.0m/s；當斜井長度大于；當斜井長度大于700m700m時，斜井內設計風速可取時，斜井內設計風速可取13

45、.016.0m/s13.016.0m/s。8 8、風機房與通風井、風機房與通風井 送風井與排風井合建時，應滿足：送風井與排風井合建時，應滿足：當送風井與排風井合建時，應根據隧道送風量和排風量分別所需凈空斷面積劃分通風井的當送風井與排風井合建時，應根據隧道送風量和排風量分別所需凈空斷面積劃分通風井的各自獨立空間。各自獨立空間。當隧道不同通風區(qū)段的送風井合建或排風井合建時，應根據不同通風區(qū)段送風量或排風量當隧道不同通風區(qū)段的送風井合建或排風井合建時，應根據不同通風區(qū)段送風量或排風量分別所需凈空斷面積劃分通風井的各自獨立空間。分別所需凈空斷面積劃分通風井的各自獨立空間。通風設計程序：通風設計程序：1

46、 1、根據隧道長度和交通量，初步確定通風方式；、根據隧道長度和交通量，初步確定通風方式；2 2、收集交通、氣象、環(huán)境、地質、地形、地物等通風設計基礎資料；、收集交通、氣象、環(huán)境、地質、地形、地物等通風設計基礎資料；3 3、根據有關調查資料尤其是車輛情況，計算需風量；、根據有關調查資料尤其是車輛情況，計算需風量；4 4、從安全、技術、經濟等方面進行通風方式比較，選擇最佳通風方式；、從安全、技術、經濟等方面進行通風方式比較，選擇最佳通風方式；5 5、計算通風壓力、風量和風速等；、計算通風壓力、風量和風速等；6 6、確定風機的規(guī)格和配置，并對風道、風機房等進行結構計算。、確定風機的規(guī)格和配置，并對風

47、道、風機房等進行結構計算。隧道需風量計算實例：隧道需風量計算實例：某隧道通風基本參數：某隧道通風基本參數：道路等級：高速公路，分離式雙向四車道（計算單洞）；道路等級：高速公路，分離式雙向四車道（計算單洞）；計算行車速度：計算行車速度：v vt t=80km/h=80km/h；空氣密度：；空氣密度： =1.2kg/m=1.2kg/m3 3；隧道斷面積：隧道斷面積：A Ar r=65.37m=65.37m2 2；隧道當量直徑：；隧道當量直徑：D Dr r=8.378m=8.378m；隧道內平均氣溫：隧道內平均氣溫：t tmm=20=20；隧址大氣壓：；隧址大氣壓：94906pa94906pa；設計

48、交通量：設計交通量：1848618486量中型車量中型車/ /日（雙向），高峰小時交通量按日交通量的日（雙向），高峰小時交通量按日交通量的12%12%計算；上計算；上下行交通量不均衡系數下行交通量不均衡系數1.11.1；交通組成：交通組成：汽油車：小型客車汽油車：小型客車15%15%，小型貨車，小型貨車18%18%，中型貨車，中型貨車24%24%；柴油車：中型貨車柴油車：中型貨車24%24%，大型客車，大型客車13%13%，大型貨車，大型貨車6%6%；隧道需風量計算實例：隧道需風量計算實例：某隧道通風基本參數：某隧道通風基本參數：隧道起止樁號、長度、縱坡及設計標高如圖所示；隧道起止樁號、長度、

49、縱坡及設計標高如圖所示；隧道進口隧道進口k25+254545.680k26+504570.680隧道出口隧道出口k27+684556.930i=2%L1=1250mi=-1.25%L2=1180m試確定該隧道需風量。試確定該隧道需風量。20252025為近期，為近期，20352035為遠期。為遠期。隧道需風量計算實例：隧道需風量計算實例：1 1、COCO排放量：排放量：COCO基準排放量：基準排放量：q qcoco=0.007m=0.007m3 3/(vehkm)/(vehkm)20252025年年 q qcoco=0.007(1-2%)=0.007(1-2%)2525；20352035年年

50、q qcoco=0.007(1-2%)=0.007(1-2%)3030；工況車速分別考慮：工況車速分別考慮：80km/h80km/h，60km/h60km/h，40km/h40km/h，20km/h20km/h，10km/h10km/h（阻滯工況）；（阻滯工況）；交通量分解：交通量分解：單洞高峰小時交通量單洞高峰小時交通量184861848612%12%0.50.51.1=1220veh/h1.1=1220veh/h獲得各工況車速下的獲得各工況車速下的COCO排放量。排放量。例例1 1：全射流縱向通風：全射流縱向通風（1 1）單向交通）單向交通已知：已知：隧道長度隧道長度L=1537mL=15

51、37m；隧道斷面積；隧道斷面積A Ar r=63.85m=63.85m2 2；斷面當量直徑斷面當量直徑D Dr r=8.166m=8.166m；混合車型設計高峰小時交通量；混合車型設計高峰小時交通量N=1984N=1984輛輛/h/h；大型車比例；大型車比例r rl l=59%=59%；設計速度設計速度v vt t=60km/h=16.67m/s=60km/h=16.67m/s；洞內自然風速；洞內自然風速v vn n=2.5m/s=2.5m/s；設計風量設計風量QQr r=450m=450m3 3/s/s；通風計算風速；通風計算風速v vr r=450/63.85=7.05m/s=450/63

52、.85=7.05m/s。隧道內所需升壓力：隧道內所需升壓力：tmrpppp+=-tmrpppp+=-222/56. 4=85. 02505. 7-185.63636. 0252 . 1=)1 (=mNvvAAvpjrrjjj）（-222/78.10=85. 03005. 7-185.6398. 0302 . 1=)1 (=mNvvAAvpjrrjjj）（-例例1 1：全射流縱向通風：全射流縱向通風（2 2）雙向交通）雙向交通附加條件：附加條件：混合車型設計高峰小時交通量混合車型設計高峰小時交通量N=759N=759輛輛/h/h；上行方向交通量的方向分布系數上行方向交通量的方向分布系數D=60%

53、D=60%；設計速度設計速度v vt t=40km/h=11.11m/s=40km/h=11.11m/s；洞內自然風速；洞內自然風速v vn n=1.5m/s=1.5m/s；設計風量設計風量QQr r=172m=172m3 3/s/s；通風計算風速；通風計算風速v vr r=172/63.85=2.69m/s=172/63.85=2.69m/s。隧道內所需升壓力：隧道內所需升壓力：tmrpppp+=-tmrpppp+=-222/67. 5=85. 02569. 2-185.63636. 0252 . 1=)1 (=mNvvAAvpjrrjjj）（-222/83.12=85. 03069. 2-185.6398. 0302 . 1=)1 (=mNvvAAvpjrrjjj）（-例例2 2：通風井送排式縱向通風（考慮：通風井送排式縱向通風（考慮1 1座豎井）座豎井）已知：已知：隧道長度隧道長度L=4100m(LL=4100m(L1 1=2000m=2000m，L L2 2=2100m)=2100m)；隧道斷面積隧道斷面積A Ar r=66.04m=66.04m2 2；斷面當量直徑；斷面當量直徑D Dr r=8.25m=8.25m；混合車型設計高峰小時交通量混合車型設計高峰小時交通量N=1850N=1