公路隧道運(yùn)營通風(fēng)計(jì)算及方法選擇

1、第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 通風(fēng)目的：通過通風(fēng)改變隧道內(nèi)空氣的化學(xué)組成和氣候條件，使之滿足人員工作、車輛運(yùn)行的衛(wèi)生和安全要求，保證隧道正常營運(yùn)。 改善隧道內(nèi)空氣污染途徑： 1)、無公害汽車； 2)、濾毒裝置還原； 3)、稀釋。 l1、隧道內(nèi)廢氣的有害物質(zhì)l 1)、汽車廢氣：含有多種有害成分，是氣態(tài)和浮游固態(tài)微粒的混合物，如一氧化碳、煤煙、鋁、磷化物、硫等。2)、汽車攜帶的塵土和卷起的塵埃。l2、汽車廢氣的危害l 汽車廢氣的危害主要有兩方面：1)、危害人體健康，主要物質(zhì)為CO，因而在設(shè)計(jì)中只考慮CO的設(shè)計(jì)濃度。2)、煙霧降低能見度。l3、汽車排放的特點(diǎn)：l 1)、汽油車：CO排放量大，幾乎不排煙。l

2、 2)、柴油車：排煙量大，CO排放量小。 4 4、污染空氣的稀釋標(biāo)準(zhǔn)、污染空氣的稀釋標(biāo)準(zhǔn)( (主要有三個(gè)，但主要有三個(gè)，但在實(shí)際應(yīng)用中，按在實(shí)際應(yīng)用中，按COCO和煙霧進(jìn)行計(jì)算和煙霧進(jìn)行計(jì)算) ) 1) 1)、COCO設(shè)計(jì)濃度：保證衛(wèi)生條件設(shè)計(jì)濃度：保證衛(wèi)生條件 2)2)、煙霧設(shè)計(jì)濃度：保證行車安全、煙霧設(shè)計(jì)濃度：保證行車安全 3)3)、稀釋異味：提高隧道內(nèi)運(yùn)行舒適性。、稀釋異味：提高隧道內(nèi)運(yùn)行舒適性。 4)4)、注意：對(duì)于長大隧道，需考慮火災(zāi)時(shí)注意：對(duì)于長大隧道，需考慮火災(zāi)時(shí)通風(fēng)的要求。通風(fēng)的要求。1)1)、COCO設(shè)計(jì)濃度：保證衛(wèi)生條件。表示方法：設(shè)計(jì)濃度：保證衛(wèi)生條件。表示方法：空氣VV

3、COCO；PPmPPm以以1m1m3 3空氣中存在的空氣中存在的COCO的毫升數(shù)表示。的毫升數(shù)表示。 CO 例如：JTJ 026.11999規(guī)定： 采用全橫向通風(fēng)和半橫向通風(fēng)方式時(shí)，CO的設(shè)計(jì)濃度按下表取值；采用縱向通風(fēng)方式時(shí)，CO設(shè)計(jì)濃度可按下表所列各值提高50ppm取值。隧道長度隧道長度(m)(m)1000100030003000CO設(shè)計(jì)濃度(PPm)(PPm)250250200200 注：隧道長為10003000m時(shí)，可按插入法計(jì)算。 交通阻塞時(shí)(取平均車速為10km/h)， CO設(shè)計(jì)濃度可取為300PPm，但經(jīng)歷時(shí)間不超過20分鐘。 人車混行的隧道，長度不宜超過2000m，其CO設(shè)計(jì)濃

4、度按下表取值。隧道長度隧道長度(m)(m)1000100020002000CO設(shè)計(jì)濃度(PPm)(PPm)150150100100注：隧道長為10002000m時(shí)，可按插入法計(jì)算。mlmmlk100)(ln1001)(ln111；注：后的容許透光率光源光穿過lm2)2)、煙霧設(shè)計(jì)濃度、煙霧設(shè)計(jì)濃度：保證行車安全 煙霧濃度式中：例如：規(guī)定：采用鈉燈光源時(shí)，煙霧設(shè)計(jì)濃度取值如下：計(jì)算行車速度(km/h)100806040k(m-1)0.00650.00700.00750.0090l 通風(fēng)設(shè)計(jì)中，車輛有害氣體的排放量以及與之對(duì)應(yīng)的交通量都應(yīng)有明確的遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限，二者應(yīng)相匹配。計(jì)算近期的需風(fēng)量時(shí)應(yīng)采用

5、相應(yīng)年份的交通量。在確定新風(fēng)量時(shí)，應(yīng)對(duì)計(jì)算行車速度以下的各工況車速以20km/h為一檔分別計(jì)算，并考慮交通阻滯狀態(tài)，取其較大者作為設(shè)計(jì)需風(fēng)量。l 因?yàn)樾l(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)指標(biāo)(CO和煙霧容許濃度)，所以應(yīng)對(duì)二者分別計(jì)算需風(fēng)量，取較大值為設(shè)計(jì)值。 nmmmivhdaCOCOfNLffffqQ16)(106 . 31COCO排放量應(yīng)按下式計(jì)算：排放量應(yīng)按下式計(jì)算：稀釋CO的需風(fēng)量應(yīng)按下式計(jì)算： 600)(10TTppQQCOCOreq煙霧排放量應(yīng)按下式計(jì)算：DnmVImmVIivVIhdVIaVIVIfNLffffqQ1)()()()(6)(106 . 31KQQVIVIreq)(稀釋煙霧的需風(fēng)量應(yīng)按下

6、式計(jì)算：l交通量：國際上實(shí)用的交通量取值法，是PIARC推薦的第30h交通量。即統(tǒng)計(jì)全年365d每天24h共有8760h交通量，采用第30h交通量作為依據(jù)，用來作為具體通風(fēng)量計(jì)算的交通量。很明顯，8760h交通量是逐個(gè)測得的，因此只有在老路改建時(shí)才有可能獲得這些數(shù)據(jù)。作為新路，便不可能獲得這些資料。那時(shí)，為了進(jìn)行通風(fēng)量計(jì)算，只得采用年平均日交通量的14（山嶺重丘區(qū)隧道）、12（平原微丘區(qū)隧道）、9（城鎮(zhèn)隧道）作為通風(fēng)量計(jì)算的小時(shí)交通量。 一、隧道通風(fēng)方式一、隧道通風(fēng)方式 按車道空間的空氣流動(dòng)方式，大體上可以粗略的區(qū)分如下：l自然通風(fēng)：不采用任何人工通風(fēng)措施，完全依靠風(fēng)的自然流動(dòng)和汽車行駛所產(chǎn)生

7、的交通風(fēng)來排除隧道內(nèi)廢氣的通風(fēng)方式。l縱向式通風(fēng)：是指靠設(shè)置在隧道內(nèi)的風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的通風(fēng)壓力使新鮮空氣通過隧道口或送風(fēng)豎井進(jìn)入隧道并沿隧道軸線流動(dòng)，并將污染空氣通過隧道口或排風(fēng)豎井排出隧道的通風(fēng)方式。與自然通風(fēng)的原理是相同的。l半橫向式通風(fēng)分為送風(fēng)半橫向式和排風(fēng)半橫向式。半橫向式通風(fēng)只需要設(shè)置一個(gè)送風(fēng)道或排風(fēng)道。送風(fēng)半橫向式指新鮮空氣由風(fēng)機(jī)、風(fēng)井送入送風(fēng)道，經(jīng)送風(fēng)孔進(jìn)入行車道稀釋空氣后沿隧道排出。排風(fēng)半橫向式指污染空氣經(jīng)排風(fēng)道由風(fēng)機(jī)排出洞外。l全橫向式通風(fēng)：將隧道斷面分為送風(fēng)道、排風(fēng)道和行車道三部分，新鮮空氣由送風(fēng)道進(jìn)入隧道后橫穿隧道斷面稀釋污染空氣后由排風(fēng)道排出洞外。l組合式通風(fēng)：根據(jù)某些特殊需

8、要，將上述幾種基本通風(fēng)形式組合而成的通風(fēng)方式。l靜電吸塵式通風(fēng)：空氣中的微粒子流經(jīng)電暈放電區(qū)域帶電，帶電粒子在電場力的作用下而被吸附于吸塵板上，從而使空氣得以凈化。以處理煙塵為主，已在日本、挪威成功應(yīng)用于公路隧道。l1、是否設(shè)置機(jī)械通風(fēng)的選擇l 選擇通風(fēng)方式時(shí)，首先需要決定隧道內(nèi)所需通風(fēng)量，然后討論自然風(fēng)和交通風(fēng)能否滿足需要，如果不能滿足需要或者缺乏可靠性（自然風(fēng)和交通風(fēng)是否穩(wěn)定），就應(yīng)當(dāng)采用機(jī)械通風(fēng)。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。l 從世界各國的隧道實(shí)例看，長度較短的隧道，在一定的交通量下可以考慮用自然通風(fēng)。5106 NLLN6102 NLLN區(qū)分自然通風(fēng)與機(jī)械通風(fēng)的限界的經(jīng)驗(yàn)公式：（1）雙向交通隧道（符合條件時(shí)，為機(jī)械通風(fēng)）式中：一一隧道長度（m）； 一一設(shè)計(jì)交通量（輛/h，以小轎車為準(zhǔn)）。式中：一一隧道長度（m）； 一一設(shè)計(jì)交通量（輛/h，以小轎車為準(zhǔn)）。 （2）單向交通隧道（符合條件時(shí)，為機(jī)械通風(fēng)） l選擇機(jī)械通風(fēng)方式時(shí)，應(yīng)考慮以下因素：1）隧道長度：最主要因素。隧道越長，對(duì)隧道通風(fēng)的安全性和可靠性要求越高。l2）交通條件：一般的單向隧道，可采用縱向和半橫向式