公路隧道營運(yùn)通風(fēng)

1、第二十章 道路隧道的營運(yùn)通風(fēng) 1、概述、概述2、空氣中有害物質(zhì)的容許濃度、空氣中有害物質(zhì)的容許濃度3、新風(fēng)量計(jì)算、新風(fēng)量計(jì)算4、通風(fēng)方式的選擇、通風(fēng)方式的選擇5、通風(fēng)機(jī)的選擇、通風(fēng)機(jī)的選擇概述 1、隧道空氣污染源：、隧道空氣污染源：廢氣、塵土和塵埃廢氣、塵土和塵埃2、隧道的特性：、隧道的特性：閉塞空間，只有進(jìn)出口與大氣閉塞空間，只有進(jìn)出口與大氣相通相通3、隧道內(nèi)空氣污染的危害、隧道內(nèi)空氣污染的危害對人體的危害、影響行車安全對人體的危害、影響行車安全4、改善隧道內(nèi)空氣污染的途徑：、改善隧道內(nèi)空氣污染的途徑：生產(chǎn)無公害生產(chǎn)無公害汽車、使用濾毒裝置還原被污染的空氣，把污染汽車、使用濾毒裝置還原被污染

2、的空氣，把污染空氣的有害物稀釋到容許值以下空氣的有害物稀釋到容許值以下概述 5、通風(fēng)設(shè)計(jì)調(diào)查、通風(fēng)設(shè)計(jì)調(diào)查（1）一般性調(diào)查）一般性調(diào)查（2）交通狀況的調(diào)查，交通量與交通流組成（計(jì)）交通狀況的調(diào)查，交通量與交通流組成（計(jì)算通風(fēng)量的基礎(chǔ)資料），實(shí)質(zhì)上是根據(jù)原有交通算通風(fēng)量的基礎(chǔ)資料），實(shí)質(zhì)上是根據(jù)原有交通狀況對未來可能發(fā)生的交通狀況的一種推斷狀況對未來可能發(fā)生的交通狀況的一種推斷（3）環(huán)境調(diào)查）環(huán)境調(diào)查（4）地形地質(zhì)調(diào)查）地形地質(zhì)調(diào)查概述 5、要考慮的主要問題、要考慮的主要問題（1）空氣中有害物質(zhì)的容許濃度）空氣中有害物質(zhì)的容許濃度（2）新風(fēng)量的確定方法）新風(fēng)量的確定方法（3）判斷自然通風(fēng)的能力）

3、判斷自然通風(fēng)的能力（4）機(jī)械通風(fēng)方式的討論）機(jī)械通風(fēng)方式的討論（5）通風(fēng)設(shè)備的選擇）通風(fēng)設(shè)備的選擇（6）經(jīng)濟(jì)性）經(jīng)濟(jì)性空氣中有害物質(zhì)容許濃度 1、通風(fēng)的原因、通風(fēng)的原因稀釋稀釋CO濃度（衛(wèi)生條件）、稀釋煙霧濃度濃度（衛(wèi)生條件）、稀釋煙霧濃度（行車安全）、稀釋異味（行車舒適）（行車安全）、稀釋異味（行車舒適）2、計(jì)算的依據(jù)、計(jì)算的依據(jù)CO容許濃度、煙霧容許濃度容許濃度、煙霧容許濃度空氣中有害物質(zhì)容許濃度 3、CO容許濃度容許濃度（1）為什么以）為什么以CO作為污染空氣代表？作為污染空氣代表？CO濃度的測定遠(yuǎn)比其他有害物的測定容易得到正濃度的測定遠(yuǎn)比其他有害物的測定容易得到正確值，在稀釋確值，在稀

4、釋CO的同時(shí)，其他有害物質(zhì)濃度也在的同時(shí)，其他有害物質(zhì)濃度也在降低。降低。（2）容許濃度）容許濃度CO的規(guī)定的規(guī)定（安全值與舒適性）（安全值與舒適性）7空氣中有害物質(zhì)容許濃度 1）采用全橫向通風(fēng)方式與半橫向通風(fēng)方式）采用全橫向通風(fēng)方式與半橫向通風(fēng)方式時(shí)，時(shí)，CO的設(shè)計(jì)濃度為當(dāng)隧道長度的設(shè)計(jì)濃度為當(dāng)隧道長度1000m時(shí)，取時(shí)，取250ppm，當(dāng)隧道長度，當(dāng)隧道長度3000m時(shí)，取時(shí)，取200ppm；當(dāng)；當(dāng)隧道長度在兩者之間時(shí)，可按插值法取值。隧道長度在兩者之間時(shí)，可按插值法取值。2）交通阻滯時(shí)，阻滯段的平均）交通阻滯時(shí)，阻滯段的平均CO設(shè)計(jì)濃度可取設(shè)計(jì)濃度可取300ppm，經(jīng)歷時(shí)間不超過，經(jīng)歷時(shí)

5、間不超過20min，阻滯段的計(jì)算，阻滯段的計(jì)算長度不宜大于長度不宜大于1km。3）人車混合通行的隧道長度不宜超過）人車混合通行的隧道長度不宜超過2000m，其，其設(shè)計(jì)濃度為：設(shè)計(jì)濃度為： 1000m時(shí)，取時(shí)，取150ppm， 2000m時(shí)，取時(shí)，取100ppm，兩者之間按插值法取值。，兩者之間按插值法取值?？諝庵杏泻ξ镔|(zhì)容許濃度 4、煙霧容許濃度、煙霧容許濃度（1）要求）要求保證停車視距，保證舒適性保證停車視距，保證舒適性（2）表示方法：光的透過率，它不僅因煙霧濃度）表示方法：光的透過率，它不僅因煙霧濃度不同而不同，而且還隨光源與受光部之間的距離不同而不同，而且還隨光源與受光部之間的距離而改變

6、。因此在做相應(yīng)的評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)考慮光源與而改變。因此在做相應(yīng)的評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)考慮光源與受光部之間的距離受光部之間的距離9空氣中有害物質(zhì)容許濃度 （3）取值）取值1）采用鈉燈光源時(shí)，煙霧設(shè)計(jì)濃度如下取值；采）采用鈉燈光源時(shí)，煙霧設(shè)計(jì)濃度如下取值；采用熒光光源時(shí)，煙霧設(shè)計(jì)濃度應(yīng)提高一個(gè)等級(jí)。用熒光光源時(shí)，煙霧設(shè)計(jì)濃度應(yīng)提高一個(gè)等級(jí)。計(jì)算行車速度（km/h）100806040K(m-1)0.00650.007 0.0075 0.00910空氣中有害物質(zhì)容許濃度 （3）取值）取值2）當(dāng)煙霧濃度達(dá)到）當(dāng)煙霧濃度達(dá)到0.012m-1,應(yīng)按采取交通管制等應(yīng)按采取交通管制等措施考慮。措施考慮。計(jì)算行車速度（km/h）

7、100806040K(m-1)0.00650.007 0.0075 0.0093）隧道內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修時(shí)，應(yīng)按現(xiàn)場實(shí)際煙霧濃）隧道內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修時(shí)，應(yīng)按現(xiàn)場實(shí)際煙霧濃度不大于度不大于0.0035m-1考慮?？紤]。空氣中有害物質(zhì)容許濃度 5、其他有害物質(zhì)、其他有害物質(zhì)氮氧化合物、丙烯醛、二氧化硫氮氧化合物、丙烯醛、二氧化硫12空氣中有害物質(zhì)容許濃度 6、稀釋異味、稀釋異味（1）隧道空間不間斷換氣頻率不宜低于每小時(shí)）隧道空間不間斷換氣頻率不宜低于每小時(shí)5次；交通量較小或特長隧道，可采用每小時(shí)次；交通量較小或特長隧道，可采用每小時(shí)34次。次。（2）采用縱向通風(fēng)的隧道，隧道內(nèi)換氣風(fēng)速不應(yīng)）采用縱向通風(fēng)的

8、隧道，隧道內(nèi)換氣風(fēng)速不應(yīng)低于低于2.5m/s新風(fēng)量的計(jì)算 1、交通量和交通流組成、交通量和交通流組成2、按稀釋、按稀釋CO計(jì)算新風(fēng)量計(jì)算新風(fēng)量3、按稀釋煙霧濃度計(jì)算新風(fēng)量、按稀釋煙霧濃度計(jì)算新風(fēng)量新風(fēng)量的計(jì)算1、計(jì)算依據(jù)、計(jì)算依據(jù)（1）交通量（小時(shí)）交通量（小時(shí)）老路改建：老路改建：PIARC推薦的第推薦的第30h交通量交通量新路：采用年平均日交通量的新路：采用年平均日交通量的16作為通風(fēng)量計(jì)作為通風(fēng)量計(jì)算的小時(shí)交通量算的小時(shí)交通量（2）交通流組成）交通流組成柴油車與汽油車，小汽車和摩托車柴油車與汽油車，小汽車和摩托車空氣中有害物質(zhì)容許濃度 2、按稀釋、按稀釋CO計(jì)算新風(fēng)量計(jì)算新風(fēng)量（1）標(biāo)準(zhǔn)

9、狀態(tài)下）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下CO產(chǎn)生量產(chǎn)生量海拔高度在海拔高度在400m以下的水平路段，小汽車以下的水平路段，小汽車4060km/h、大型車、大型車4050 km/h速度形式的狀態(tài)。速度形式的狀態(tài)。)/(300hkmNmfffqGMQrfhCOCO空氣中有害物質(zhì)容許濃度 （2）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所需新風(fēng)量）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所需新風(fēng)量)/(103600hkmNmQQCOCOF空氣中有害物質(zhì)容許濃度 （3）實(shí)際所需新風(fēng)量）實(shí)際所需新風(fēng)量（4）隧道所需通風(fēng)量）隧道所需通風(fēng)量)/,/(273760330smmhkmmTBQQFFLQQF新風(fēng)量的計(jì)算 3、按稀釋煙霧濃度計(jì)算新風(fēng)量、按稀釋煙霧濃度計(jì)算新風(fēng)量（1）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙霧產(chǎn)

10、生量）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙霧產(chǎn)生量（2）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所需新風(fēng)量）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所需新風(fēng)量rfhSSfffqGDQ00kQQSF00新風(fēng)量的計(jì)算 （3）實(shí)際所需新風(fēng)量）實(shí)際所需新風(fēng)量)/(27376030hkmmTBQQFF（4）實(shí)際所需新風(fēng)量）實(shí)際所需新風(fēng)量LQQF通風(fēng)方式的選擇1、綜述、綜述2、自然通風(fēng)、自然通風(fēng)3、關(guān)于空氣氣流的假定條件、關(guān)于空氣氣流的假定條件4、縱向式通風(fēng)、縱向式通風(fēng)5、半橫向式通風(fēng)、半橫向式通風(fēng)6、全橫向式通風(fēng)、全橫向式通風(fēng)7、混合式通風(fēng)混合式通風(fēng)21綜述1、通風(fēng)方式的分類、通風(fēng)方式的分類2、通風(fēng)方式的選擇、通風(fēng)方式的選擇3、公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)的一般要求、公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)的一般要求通風(fēng)

11、方式的分類通風(fēng)通風(fēng)自然通風(fēng)自然通風(fēng)機(jī)械通風(fēng)機(jī)械通風(fēng)縱向式縱向式半橫向式半橫向式全橫向式全橫向式混合式混合式射流式射流式風(fēng)道式和噴嘴式風(fēng)道式和噴嘴式豎井排風(fēng)式豎井排風(fēng)式送風(fēng)式送風(fēng)式排風(fēng)式排風(fēng)式23通風(fēng)方式的選擇1、影響通風(fēng)方式選擇的因素、影響通風(fēng)方式選擇的因素（1）隧道長度：隧道越長，對隧道通風(fēng)的安全性）隧道長度：隧道越長，對隧道通風(fēng)的安全性和可靠性要求越高。和可靠性要求越高。對于不同長度隧道選擇通風(fēng)方式時(shí)可參照如下對于不同長度隧道選擇通風(fēng)方式時(shí)可參照如下單向行車隧道：縱向通風(fēng)方式射流風(fēng)機(jī)式：單向行車隧道：縱向通風(fēng)方式射流風(fēng)機(jī)式：5002000m；縱向通風(fēng)方式集中送排風(fēng)式：；縱向通風(fēng)方式集中送排

12、風(fēng)式：20004000m；半橫向通風(fēng)方式：；半橫向通風(fēng)方式：15003000m；橫向通；橫向通風(fēng)方式：風(fēng)方式：20004000m。雙向行車隧道：縱向通風(fēng)方式射流風(fēng)機(jī)式：雙向行車隧道：縱向通風(fēng)方式射流風(fēng)機(jī)式：5001000m；縱向通風(fēng)方式集中送排風(fēng)式；縱向通風(fēng)方式集中送排風(fēng)式5002000m24通風(fēng)方式的選擇（2）隧道交通條件）隧道交通條件 交通方向（單向、雙向行車）、交通量、交通交通方向（單向、雙向行車）、交通量、交通流組成、車速以及交通密度。流組成、車速以及交通密度。 交通風(fēng)：活塞風(fēng)，單向交通時(shí)，車速越大，活交通風(fēng)：活塞風(fēng)，單向交通時(shí)，車速越大，活塞作用越顯著，可靠性；對向交通的隧道無活塞塞

13、作用越顯著，可靠性；對向交通的隧道無活塞作用。作用。交通量大時(shí)，車速會(huì)降低，容易發(fā)生交通阻塞，交通量大時(shí)，車速會(huì)降低，容易發(fā)生交通阻塞，交通風(fēng)將處于不穩(wěn)定狀態(tài)。交通風(fēng)將處于不穩(wěn)定狀態(tài)。交通風(fēng)與車輛大小有關(guān)。交通風(fēng)與車輛大小有關(guān)。25通風(fēng)方式的選擇（3）隧道所處地層的地質(zhì)條件）隧道所處地層的地質(zhì)條件 良好的地質(zhì)條件給開挖大斷面隧道提供了可能，良好的地質(zhì)條件給開挖大斷面隧道提供了可能，此時(shí)可以把通風(fēng)道修得足夠大，使選擇全橫向通此時(shí)可以把通風(fēng)道修得足夠大，使選擇全橫向通風(fēng)或半橫向式通風(fēng)變成現(xiàn)實(shí)可行的方案。風(fēng)或半橫向式通風(fēng)變成現(xiàn)實(shí)可行的方案。 豎井和豎井和斜井作為通風(fēng)通道對地形地質(zhì)條件的要求斜井作為通

14、風(fēng)通道對地形地質(zhì)條件的要求（4）隧道所處地區(qū)的地形和氣象條件）隧道所處地區(qū)的地形和氣象條件 自然風(fēng)的利用，但是自然風(fēng)往往是不穩(wěn)定的。自然風(fēng)的利用，但是自然風(fēng)往往是不穩(wěn)定的。通風(fēng)設(shè)計(jì)要從最不利的氣象因素去考慮通風(fēng)設(shè)計(jì)要從最不利的氣象因素去考慮26公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)的一般要求1、單向交通的隧道的設(shè)計(jì)風(fēng)速不宜大于、單向交通的隧道的設(shè)計(jì)風(fēng)速不宜大于10m/s，特殊情況下可取特殊情況下可取12m/s；雙向交通的隧道的設(shè)計(jì)風(fēng)；雙向交通的隧道的設(shè)計(jì)風(fēng)速不應(yīng)大于速不應(yīng)大于8m/s；人車混合通行的隧道設(shè)計(jì)風(fēng)速；人車混合通行的隧道設(shè)計(jì)風(fēng)速不應(yīng)大于不應(yīng)大于7m/s。2、風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲及隧道中廢氣的集中排放均應(yīng)、風(fēng)機(jī)產(chǎn)

15、生的噪聲及隧道中廢氣的集中排放均應(yīng)符合環(huán)保的有關(guān)規(guī)定。符合環(huán)保的有關(guān)規(guī)定。3、確定的通風(fēng)方式在交通條件等發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)、確定的通風(fēng)方式在交通條件等發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)具有較高的穩(wěn)定性，并能適應(yīng)火災(zāi)工況下的通風(fēng)具有較高的穩(wěn)定性，并能適應(yīng)火災(zāi)工況下的通風(fēng)要求。要求。4、運(yùn)營通風(fēng)的主流方向不應(yīng)頻繁變化、運(yùn)營通風(fēng)的主流方向不應(yīng)頻繁變化自然通風(fēng)1、目前還沒有可靠的計(jì)算自然通風(fēng)的隧道最大容、目前還沒有可靠的計(jì)算自然通風(fēng)的隧道最大容許長度的一般算式：自然風(fēng)的變化是復(fù)雜而不穩(wěn)許長度的一般算式：自然風(fēng)的變化是復(fù)雜而不穩(wěn)定的，但是作為機(jī)械通風(fēng)時(shí)的輔助作用，卻不應(yīng)定的，但是作為機(jī)械通風(fēng)時(shí)的輔助作用，卻不應(yīng)忽視。忽視。60

16、0 NL圖圖46虛線是根據(jù)世界上一些有名的隧道的統(tǒng)計(jì)虛線是根據(jù)世界上一些有名的隧道的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)繪制的自然通風(fēng)限界數(shù)據(jù)繪制的自然通風(fēng)限界交通阻滯情況下，可以考慮射流式通風(fēng)交通阻滯情況下，可以考慮射流式通風(fēng)2、對向交通下自然通風(fēng)與機(jī)械通風(fēng)的限界、對向交通下自然通風(fēng)與機(jī)械通風(fēng)的限界自然通風(fēng)3、單向交通條件下交通風(fēng)壓頭的計(jì)算、單向交通條件下交通風(fēng)壓頭的計(jì)算交通風(fēng)比自然風(fēng)作用大，在單向交通情況下，即交通風(fēng)比自然風(fēng)作用大，在單向交通情況下，即使隧道相當(dāng)長，也有可能進(jìn)行足夠的通風(fēng)。使隧道相當(dāng)長，也有可能進(jìn)行足夠的通風(fēng)。4、自然風(fēng)方向、隧道內(nèi)的風(fēng)向以及交通風(fēng)向之間、自然風(fēng)方向、隧道內(nèi)的風(fēng)向以及交通風(fēng)向之間可以有

17、不同的組合方式可以有不同的組合方式關(guān)于空氣氣流的假定條件1、把空氣看作是非壓縮性流體、把空氣看作是非壓縮性流體2、把氣流看作是穩(wěn)定流、把氣流看作是穩(wěn)定流3、無論進(jìn)氣或排氣均看作是普通空氣，其比重為、無論進(jìn)氣或排氣均看作是普通空氣，其比重為12N/m3（在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓200C，相對濕度為，相對濕度為75的的條件下）條件下）縱向式通風(fēng)1、定義：從一個(gè)洞口直接引進(jìn)新鮮空氣，由另一、定義：從一個(gè)洞口直接引進(jìn)新鮮空氣，由另一個(gè)洞口把污染空氣排出的方式。個(gè)洞口把污染空氣排出的方式。2、特點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)；空氣污染濃度呈直線分布；沿車、特點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)；空氣污染濃度呈直線分布；沿車道縱向風(fēng)速勻速的，但較大；通

18、風(fēng)所需動(dòng)力與長道縱向風(fēng)速勻速的，但較大；通風(fēng)所需動(dòng)力與長度的立方成正比。度的立方成正比。3、分類：射流式通風(fēng)，風(fēng)道式通風(fēng)、集中排氣式、分類：射流式通風(fēng)，風(fēng)道式通風(fēng)、集中排氣式通風(fēng)通風(fēng)4、射流式通風(fēng)、射流式通風(fēng)5、有豎井的縱向式通風(fēng)、有豎井的縱向式通風(fēng)半橫向式通風(fēng)1、特點(diǎn)、特點(diǎn)污染濃度大體上保持一致，縱向風(fēng)速較大污染濃度大體上保持一致，縱向風(fēng)速較大2、分類：送風(fēng)式（常用）、排風(fēng)式、分類：送風(fēng)式（常用）、排風(fēng)式半橫向式通風(fēng)適用于半橫向式通風(fēng)適用于3000m以下的隧道以下的隧道全橫向式通風(fēng)1、特點(diǎn)：污染濃度均勻，可靠，縱向風(fēng)速小，造、特點(diǎn)：污染濃度均勻，可靠，縱向風(fēng)速小，造價(jià)很高，隧道通風(fēng)計(jì)算中的各種系數(shù)，確定時(shí)比價(jià)很高，隧道通風(fēng)計(jì)算中的各種系數(shù)，確定時(shí)比較困難較困難2、適用范圍：長大隧道、重要隧道、水底隧道、適用范圍：長大隧道、重要隧道、水底隧道33第五節(jié)第五節(jié) 通風(fēng)機(jī)的選擇通風(fēng)機(jī)的選擇1、根據(jù)離心式和軸流式通風(fēng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)選擇通風(fēng)、根據(jù)離心式和軸流式通風(fēng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)選擇通風(fēng)機(jī)的種類機(jī)的種類軸流式通風(fēng)機(jī)：