公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)指南DB41-T 2156-2021_第1頁
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文檔簡介

ICS93.010

CCSP21

41

河南省地方標(biāo)準(zhǔn)

DB41/T2156—2021

公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)指南

2021-07-06發(fā)布2021-10-05實(shí)施

河南省市場監(jiān)督管理局發(fā)布

DB41/T2156—2021

目次

前言.................................................................................II

1范圍...............................................................................1

2規(guī)范性引用文件.....................................................................1

3術(shù)語和定義.........................................................................1

4通風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)劃與調(diào)查.................................................................2

5通風(fēng)方式...........................................................................4

6通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)風(fēng)量.................................................................5

7通風(fēng)計(jì)算...........................................................................6

8風(fēng)機(jī)房............................................................................11

9風(fēng)機(jī)選型與布置....................................................................13

10通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).................................................................14

11通風(fēng)控制及火災(zāi)防排煙.............................................................16

I

DB41/T2156—2021

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件由河南省交通運(yùn)輸廳提出并歸口。

本文件起草單位:河南省堯欒西高速公路建設(shè)有限公司、河南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司、

長安大學(xué)。

本文件主要起草人:劉東旭、李國偉、白雅偉、付大喜、王永東、李志鵬、高曉培、韓艷紅、翟彥

發(fā)、鄭培信、胡曉偉、郭炎偉、肖亞沖、郭菲菲、曹家丕、何志偉、李磊、張良、于慶、唐果、梁佳林、

覃楨杰、化思豪。

II

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公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)指南

1范圍

本文件確立了公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)的術(shù)語和定義、規(guī)劃與調(diào)查、通風(fēng)方式、通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)風(fēng)量、通

風(fēng)計(jì)算、風(fēng)機(jī)房、風(fēng)機(jī)選型與布置、通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、通風(fēng)控制及火災(zāi)防排煙等內(nèi)容。

本文件適用于各等級公路山嶺隧道的通風(fēng)設(shè)計(jì)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本

文件。

JTGB01公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

JTG/TD70/2-02公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)細(xì)則

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

一氧化碳濃度

隧道單位體積被污染空氣中含有一氧化碳(CO)的體積,用體積濃度計(jì)量。

3.2

煙塵濃度

煙塵對空氣的污染程度,通過測定污染空氣中100m距離的煙塵光線透過率來確定,表示洞內(nèi)能見

度的指標(biāo)。

3.3

需風(fēng)量

按保證隧道安全運(yùn)營要求的環(huán)境指標(biāo),根據(jù)隧道條件計(jì)算確定需要的新鮮空氣量。

3.4

設(shè)計(jì)風(fēng)量

以計(jì)算得到的隧道需風(fēng)量為基礎(chǔ),在滿足運(yùn)營要求而配置風(fēng)機(jī)后達(dá)到的通風(fēng)量。

3.5

設(shè)計(jì)風(fēng)速

根據(jù)設(shè)計(jì)風(fēng)量計(jì)算得到的空氣在隧道內(nèi)沿隧道軸向流動(dòng)的速度。

3.6

風(fēng)壓

分為靜壓、動(dòng)壓、全壓。作用于各個(gè)方向上壓強(qiáng)相等的空氣壓力稱為靜壓;空氣以某一速度流動(dòng)時(shí)

所產(chǎn)生的壓力稱為動(dòng)壓;任意測點(diǎn)處靜壓和動(dòng)壓之和稱為全壓。本指南所提及靜壓和全壓是指隧道或風(fēng)

機(jī)的相對靜壓和相對全壓。

3.7

1

DB41/T2156—2021

縱向通風(fēng)

通風(fēng)氣流在行車空間沿隧道軸線方向(縱向)的流動(dòng)。

3.8

互補(bǔ)式通風(fēng)

通風(fēng)氣流在行車空間沿隧道軸線方向(縱向)進(jìn)入,經(jīng)橫通道交換左、右線隧道部分氣流,沿隧道

軸線方向(縱向)排出的流動(dòng)。

3.9

半橫向通風(fēng)

通風(fēng)氣流在行車空間沿垂直于隧道軸線方向(橫向)進(jìn)入(或排出)、沿隧道軸線方向(縱向)排

出(或進(jìn)入)的流動(dòng)。

3.10

全橫向通風(fēng)

通風(fēng)氣流在行車空間沿垂直于隧道軸線方向(橫向)的流動(dòng)。

4通風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)劃與調(diào)查

4.1通風(fēng)規(guī)劃

4.1.1整體規(guī)劃

公路隧道通風(fēng)應(yīng)結(jié)合路線平面、縱斷面、隧道斷面形式、工程分期建設(shè)情況、防災(zāi)救援與運(yùn)營管理

等進(jìn)行整體規(guī)劃。

4.1.2設(shè)計(jì)步驟

公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)按下列步驟實(shí)施:

a)應(yīng)收集隧道所在路段平面、縱斷面,隧道地形、地物、地質(zhì)等路線資料;

b)應(yīng)收集隧道所在路段的公路等級、隧道斷面、交通量,所在區(qū)域的氣象和環(huán)境條件,以及隧

址區(qū)域的環(huán)保要求等技術(shù)資料;

c)應(yīng)根據(jù)收集的資料進(jìn)行隧道需風(fēng)量的初步計(jì)算及通風(fēng)方案比選;當(dāng)因路線方案使各通風(fēng)方案

均不滿足運(yùn)營安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保要求時(shí),則應(yīng)重新論證路線方案、隧道長度、縱坡等;

d)應(yīng)根據(jù)比選確定的通風(fēng)方案計(jì)算需風(fēng)量,確定設(shè)計(jì)風(fēng)量,并計(jì)算通風(fēng)系統(tǒng)阻力;

e)應(yīng)根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)阻力計(jì)算風(fēng)機(jī)風(fēng)壓、風(fēng)量、功率等,并進(jìn)行風(fēng)機(jī)選型及配置;

f)通風(fēng)設(shè)備安裝前,應(yīng)針對隧道土建施工、通風(fēng)設(shè)備參數(shù)變更情況復(fù)核通風(fēng)系統(tǒng)是否滿足隧道

運(yùn)營需求。

4.1.3設(shè)計(jì)原則

公路隧道通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循下列原則:

a)通風(fēng)系統(tǒng)可根據(jù)近遠(yuǎn)期預(yù)測交通量進(jìn)行一次設(shè)計(jì)、兩期實(shí)施;

b)應(yīng)根據(jù)所在路段交通量增長、汽車有害氣體標(biāo)準(zhǔn)排放量變化、各分期實(shí)施階段洞內(nèi)通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)

和洞外環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)變化、土建工程及通風(fēng)設(shè)施分期實(shí)施的難易程度等因素綜合考慮;

c)公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì),應(yīng)對日常運(yùn)營通風(fēng)與防災(zāi)通風(fēng)設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃,明確日常運(yùn)營工況與

火災(zāi)工況的風(fēng)機(jī)數(shù)量;

d)各期安裝的設(shè)備應(yīng)滿足隧道防災(zāi)通風(fēng)需求;

e)服務(wù)隧道和地下風(fēng)機(jī)房通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)采用正壓通風(fēng)方式。

2

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4.1.4環(huán)境影響

隧道洞口或通風(fēng)井口有環(huán)境保護(hù)要求時(shí),有害氣體排放應(yīng)符合環(huán)境保護(hù)的相關(guān)規(guī)定。

4.1.5坡度要求

長度L>5000m隧道的平均縱坡,不宜大于2.0%;隧道行車方向進(jìn)口接線縱坡宜與洞內(nèi)一致。

4.2通風(fēng)調(diào)查

公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)對隧道所在區(qū)域的交通、氣象、環(huán)境及地形、地物、地質(zhì)等進(jìn)行調(diào)查,應(yīng)包括

下列內(nèi)容:

a)隧道所在路段設(shè)計(jì)預(yù)測年份的交通量、交通組成、交通阻滯和人行情況等;

b)隧道通行的不同動(dòng)力、不同燃料類型車輛的構(gòu)成;

c)隧道所在路段的交通高峰時(shí)間段、交通出行規(guī)律;

d)隧址區(qū)域自然風(fēng)速、隧道洞口或通風(fēng)井位置的氣流擴(kuò)散等;

e)隧道洞口及通風(fēng)井位置的氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速、溫度等;

f)特殊氣象條件;

g)隧道洞口或通風(fēng)井周圍的敏感地物,以及隧址區(qū)域的環(huán)境空氣背景濃度等;

h)通風(fēng)井位和風(fēng)機(jī)房的地質(zhì)情況,以及通風(fēng)井所在區(qū)域的地形、地物。

4.3交通量

4.3.1設(shè)計(jì)小時(shí)交通量

通風(fēng)設(shè)計(jì)采用的設(shè)計(jì)小時(shí)交通量應(yīng)根據(jù)隧道所在路段項(xiàng)目可行性研究報(bào)告提出的設(shè)計(jì)(預(yù)測)年平

均日交通量(AADT)進(jìn)行換算,并宜符合下列規(guī)定:

a)設(shè)計(jì)小時(shí)交通量系數(shù)宜采用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告提供的數(shù)據(jù);若未明確提出,山嶺重丘區(qū)隧

道可取12%,平原微丘區(qū)隧道可取10%,城鎮(zhèn)附近的隧道可取9%;

b)單向交通隧道的方向分布系數(shù)宜根據(jù)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告取值,若未明確提出,可取55%;雙

向交通隧道行車上坡較長方向的方向分布系數(shù)可取60%;

c)當(dāng)設(shè)計(jì)小時(shí)交通量大于隧道所在路段的最大服務(wù)交通量時(shí),宜采用最大服務(wù)交通量換算的設(shè)

計(jì)小時(shí)交通量。

4.3.2混合車型設(shè)計(jì)高峰小時(shí)交通量

將標(biāo)準(zhǔn)小客車交通量換算成混合車型設(shè)計(jì)高峰小時(shí)交通量,其換算的步驟為:

a)根據(jù)交通組成百分比和標(biāo)準(zhǔn)小客車設(shè)計(jì)高峰小時(shí)交通量,算出各車型對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)小客車設(shè)計(jì)

高峰小時(shí)交通量;

b)將各車型的標(biāo)準(zhǔn)小客車高峰交通量換算成混合車型設(shè)計(jì)高峰小時(shí)交通量(veh/h),各汽車代

表車型及車輛折算系數(shù)可按JTGB01取值。

4.3.3阻滯車速

c)對于長度L≤1000m的隧道可不考慮交通阻滯;對于長度L>1000m的隧道阻滯段宜按每車道

長度為1000m計(jì)算。以下行駛情況可視為交通阻滯:

d)高速公路隧道內(nèi)各車道平均行車速度不大于30km/h;

e)一級公路隧道內(nèi)各車道平均行車速度不大于20km/h;

f)二級、三級、四級公路隧道內(nèi)各車道平均行車速度不大于10km/h。

4.3.4火災(zāi)交通量

3

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火災(zāi)工況下交通量計(jì)算應(yīng)遵循下列原則:

a)工況車速宜按0km/h考慮;

b)單向交通隧道宜按獨(dú)立排煙區(qū)末端位置發(fā)生火災(zāi)考慮;雙向交通隧道宜按洞內(nèi)中點(diǎn)發(fā)生火災(zāi)

考慮;

c)隧道交通量由洞內(nèi)滯留的車輛數(shù)與后續(xù)進(jìn)人洞內(nèi)的車輛數(shù)之和確定,后續(xù)進(jìn)入洞內(nèi)的車輛數(shù),

單向通行隧道宜按5min計(jì)算,雙向通行隧道宜按10min計(jì)算。

5通風(fēng)方式

5.1通風(fēng)方式選擇

5.1.1影響因素

隧道通風(fēng)方式選擇時(shí)應(yīng)考慮下列因素:

a)隧道長度;

b)交通條件;

c)地形、地物、地質(zhì)條件;

d)通風(fēng)要求;

e)環(huán)境保護(hù)要求;

f)火災(zāi)時(shí)的通風(fēng)控制;

g)維護(hù)與管理水平;

h)分期實(shí)施的可能性;

i)工程造價(jià)、運(yùn)營電費(fèi)、維護(hù)管理費(fèi)。

5.1.2通風(fēng)方式分類

隧道通風(fēng)方式分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩種方式。機(jī)械通風(fēng)方式主要有縱向通風(fēng)方式、半橫向通風(fēng)

方式、全橫向通風(fēng)方式以及采用以上多種通風(fēng)方式形成的組合通風(fēng)方式。各類通風(fēng)方式的特點(diǎn)可參考

JTG/TD70/2-02。

5.1.3設(shè)置機(jī)械通風(fēng)方式初步判定條件

雙向交通隧道,當(dāng)符合公式(1)的條件時(shí),可設(shè)置機(jī)械通風(fēng)。

LN6105…………(1)

式中:

L——隧道長度,單位為米(m);

N——設(shè)計(jì)小時(shí)交通量,單位為輛每小時(shí)(veh/h)。

單向交通隧道,當(dāng)符合公式(2)的條件時(shí),可設(shè)置機(jī)械通風(fēng)。

LN2106…………(2)

若不滿足公式(1)、(2)可采用自然通風(fēng)方式。

5.2通風(fēng)要求

5.2.1設(shè)計(jì)風(fēng)速

4

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單向交通隧道的設(shè)計(jì)風(fēng)速不宜大于10.0m/s,特殊情況不應(yīng)大于12.0m/s;雙向交通隧道的設(shè)計(jì)風(fēng)

速不應(yīng)大于8.0m/s;設(shè)有專用人行道的隧道設(shè)計(jì)風(fēng)速不應(yīng)大于7.0m/s。

5.2.2風(fēng)流流向

雙向交通隧道設(shè)計(jì)風(fēng)向宜與行車上坡較長方向一致,洞內(nèi)通風(fēng)氣流方向不宜頻繁變化。

5.2.3交互污染

隧道洞口之間、送排風(fēng)口之間的污染物空氣流動(dòng),應(yīng)符合下列要求:

a)連拱或小凈距特長隧道的左右洞相鄰洞口間宜采取措施避免污染空氣竄流,當(dāng)不可避免污染空

氣竄流時(shí),通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮竄流帶來的影響;

b)上行隧道行車出口排出洞外的污染空氣對下行隧道產(chǎn)生二次污染時(shí),應(yīng)根據(jù)污染程度綜合考慮

上、下行隧道的通風(fēng)方式;

c)通風(fēng)井的進(jìn)風(fēng)口宜設(shè)置于上風(fēng)方向,排風(fēng)口宜設(shè)置于下風(fēng)方向;設(shè)置于山坳中的通風(fēng)井,風(fēng)口

宜朝開闊方向;

d)通風(fēng)井的排風(fēng)口高程應(yīng)大于進(jìn)風(fēng)口高程,其高差不應(yīng)小于5m;進(jìn)風(fēng)口與排風(fēng)口之間的平面間

距不應(yīng)小于5m;進(jìn)風(fēng)口與排風(fēng)口不應(yīng)同方向布置,防止竄流。

6通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)風(fēng)量

6.1通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)

6.1.1CO與NO2設(shè)計(jì)濃度

取值應(yīng)符合下列規(guī)定:

a)通風(fēng)設(shè)計(jì)的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以稀釋CO為主,正常交通時(shí),CO設(shè)計(jì)濃度可按表1取值;

表1CO設(shè)計(jì)濃度

隧道長度(m)L≤10001000<L≤3000L>3000

33

δCO(cm/m)150線性內(nèi)插值法取值100

33

b)隧道內(nèi)20min內(nèi)的平均N02設(shè)計(jì)濃度可取1.0cm/m;

c)交通阻滯時(shí),阻滯段的平均CO設(shè)計(jì)濃度可取150cm3/m3,經(jīng)歷時(shí)間不宜超過20min;

33

d)人車混合通行的隧道,隧道內(nèi)CO設(shè)計(jì)濃度不應(yīng)大于70cm/m,隧道內(nèi)60min內(nèi)N02設(shè)計(jì)濃度不應(yīng)

大于0.2cm3/m3;

3333

e)隧道內(nèi)養(yǎng)護(hù)維修時(shí),作業(yè)段CO允許濃度不應(yīng)大于30cm/m,N02允許濃度不應(yīng)大于0.12cm/m。

6.1.2煙塵設(shè)計(jì)濃度

取值應(yīng)符合下列規(guī)定:

a)公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)的安全標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以稀釋煙塵為主,煙塵設(shè)計(jì)濃度K取值應(yīng)按表2、表3執(zhí)行;

表2煙塵設(shè)計(jì)濃度(鈉光源)

設(shè)計(jì)速度vt(km/h)vt≥9060≤vt<9050≤vt<6030<vt<50vt≤30

煙塵設(shè)計(jì)濃度K(m-1)0.00650.00700.00750.00900.0120

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表3煙塵設(shè)計(jì)濃度(熒光燈、LED燈等光源)

設(shè)計(jì)速度vt(km/h)vt≥9060≤vt<9050≤vt<6030<vt<50vt≤30

煙塵設(shè)計(jì)濃度K(m-1)0.00500.00650.00700.00750.0120

b)雙洞單向交通臨時(shí)改為單洞雙向交通時(shí),隧道內(nèi)煙塵允許濃度不應(yīng)大于0.012m-1;

c)隧道內(nèi)養(yǎng)護(hù)維修時(shí),隧道作業(yè)段煙塵允許濃度不應(yīng)大于0.003m-1。

6.1.3換氣頻率和換氣風(fēng)速

公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)的舒適性標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以換氣稀釋異味為主,隧道空間最小換氣頻率不應(yīng)低于3次/h;

采用縱向通風(fēng)的隧道,隧道換氣風(fēng)速不應(yīng)低于1.5m/s。

6.2設(shè)計(jì)風(fēng)量

設(shè)計(jì)風(fēng)量應(yīng)按稀釋CO需風(fēng)量、稀釋煙塵需風(fēng)量、隧道換氣需風(fēng)量以及火災(zāi)時(shí)排煙需風(fēng)量的最大值,

需風(fēng)量計(jì)算公式應(yīng)按JTG/TD70/2-02執(zhí)行。考慮汽車技術(shù)發(fā)展,宜單獨(dú)考慮新能源汽車的影響。

7通風(fēng)計(jì)算

7.1一般規(guī)定

公路隧道通風(fēng)計(jì)算應(yīng)符合下列要求:

a)應(yīng)根據(jù)工程可行性研究、初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)等階段的要求進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算;

b)通風(fēng)系統(tǒng)中,風(fēng)機(jī)及交通通風(fēng)力提供的風(fēng)量和風(fēng)壓應(yīng)滿足需風(fēng)量和克服通風(fēng)阻力的要求;

c)公路隧道通風(fēng)計(jì)算可把空氣視為不可壓縮流體,隧道內(nèi)的空氣流可視為不隨時(shí)間變化的恒定流,

且汽車行駛也可視為恒定流;

d)沿程阻力系數(shù)及局部阻力系數(shù)應(yīng)根據(jù)隧道或風(fēng)道的斷面當(dāng)量直徑和壁面粗糙度以及風(fēng)道結(jié)構(gòu)

形狀等取值,常用阻力系數(shù)可按JTG/TD70/2-02執(zhí)行。

7.2自然通風(fēng)力

7.2.1確定原則

應(yīng)按以下原則確定:

a)通風(fēng)計(jì)算中,應(yīng)將自然通風(fēng)力作為隧道通風(fēng)阻力考慮;當(dāng)確定自然風(fēng)作用引起的隧道內(nèi)風(fēng)速常

年與隧道通風(fēng)方向一致時(shí),宜作為隧道通風(fēng)動(dòng)力考慮;

b)自然風(fēng)作用引起的洞內(nèi)風(fēng)速宜根據(jù)氣象調(diào)查資料、隧道長度、縱坡等確定;當(dāng)未取得相關(guān)調(diào)查

結(jié)果宜取2.0m/s~3.0m/s;

c)采用通風(fēng)井分段縱向式通風(fēng)的隧道,各通風(fēng)區(qū)段自然通風(fēng)力可在隧道貫通后進(jìn)行實(shí)測,同時(shí)應(yīng)

考慮季節(jié)變化的影響。

7.2.2自然通風(fēng)力計(jì)算

隧道自然通風(fēng)力計(jì)算公式應(yīng)按JTG/TD70/2-02執(zhí)行。

7.3交通通風(fēng)力

7.3.1確定原則

6

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應(yīng)按以下原則確定:

a)單向交通時(shí),交通通風(fēng)力宜作為動(dòng)力考慮;當(dāng)工況車速小于設(shè)計(jì)風(fēng)速時(shí),交通通風(fēng)力應(yīng)作為阻

力考慮;

b)雙向交通時(shí),交通通風(fēng)力宜作為阻力考慮;

c)交通通風(fēng)力應(yīng)按設(shè)計(jì)速度以下各工況車速分別計(jì)算。

7.3.2通風(fēng)力計(jì)算

單洞雙向交通通風(fēng)力的計(jì)算方法和雙洞單向交通通風(fēng)力的計(jì)算方法可按JTG/TD70/2-02執(zhí)行。

7.4通風(fēng)阻力

隧道內(nèi)通風(fēng)阻力應(yīng)按JTG/TD70/2-02執(zhí)行。

7.5全射流縱向通風(fēng)方式

7.5.1通風(fēng)模式

全射流縱向通風(fēng)方式的模式可按JTG/TD70/2-02執(zhí)行。

7.5.2隧道壓力

隧道內(nèi)壓力平衡應(yīng)滿足公式(3)。

pr+pm=pt+pj…………(3)

式中:

pm——隧道內(nèi)自然通風(fēng)力,單位為帕(Pa);

——隧道內(nèi)交通通風(fēng)力,單位為帕(Pa);

pt

pr——隧道內(nèi)通風(fēng)阻力,單位為帕(Pa);

pj——射流風(fēng)機(jī)群總升壓力,單位為帕(Pa)。

7.5.3射流風(fēng)機(jī)升壓力與所需臺數(shù)

射流風(fēng)機(jī)升壓力與所需臺數(shù)計(jì)算應(yīng)按JTG/TD70/2-02執(zhí)行。

7.6送排式縱向通風(fēng)方式

7.6.1通風(fēng)模式

送排式縱向通風(fēng)方式的模式可按JTG/TD70/2-02執(zhí)行。

7.6.2設(shè)計(jì)規(guī)定

送排式縱向通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:

a)送排式縱向通風(fēng)方式宜用于單向交通隧道;

b)隧道內(nèi)最大設(shè)計(jì)風(fēng)速不宜大于8.0m/s;

c)應(yīng)防止短道段出現(xiàn)回流,短道段長度不應(yīng)小于50m;

d)應(yīng)為短道段提供一定的竄流風(fēng)速,送風(fēng)量計(jì)算應(yīng)充分考慮短道段竄流風(fēng)量及其污染濃度。

7.6.3隧道壓力

送排式縱向通風(fēng)宜與射流風(fēng)機(jī)組合,形成通風(fēng)井與射流風(fēng)機(jī)組合縱向通風(fēng)方式。組合縱向通風(fēng)方式

7

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壓力平衡應(yīng)滿足公式(4)的要求,同時(shí)通風(fēng)計(jì)算應(yīng)對通風(fēng)井位置以及通風(fēng)井與射流風(fēng)機(jī)位置等各方案相

應(yīng)的需風(fēng)量、設(shè)計(jì)風(fēng)量、風(fēng)速等進(jìn)行反復(fù)試算,確定合理的沿程壓力分布。

Pb+Pe+pjPrPt+Pm……(4)

式中:

P——送風(fēng)口升壓力,單位為帕(Pa);

b

P——排風(fēng)口升壓力,單位為帕(Pa);

e

p——射流風(fēng)機(jī)群總升壓力,單位為帕(Pa);

j

pm——隧道內(nèi)自然通風(fēng)力,單位為帕(Pa);

——隧道內(nèi)交通通風(fēng)力,單位為帕(Pa);

pt

pr——隧道內(nèi)通風(fēng)阻力,單位為帕(Pa)。

7.7互補(bǔ)式通風(fēng)方式

7.7.1通風(fēng)模式

互補(bǔ)式通風(fēng)方式的模式可見圖1。

圖1雙洞互補(bǔ)式通風(fēng)方式示意圖

7.7.2污染物濃度分布

互補(bǔ)式通風(fēng)方式隧道內(nèi)污染物濃度分布可見圖2,其中虛線為常規(guī)隧道污染物濃度變化,實(shí)線為添加

互補(bǔ)系統(tǒng)后,隧道污染物濃度變化。

8

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圖2隧道污染物濃度變化示意圖

7.7.3設(shè)計(jì)規(guī)定

互補(bǔ)式通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:

a)宜用于上下行隧道需風(fēng)量的較大值大于單隧道最大允許通風(fēng)量且上下行隧道需風(fēng)量之和小于

2倍的單隧道最大允許通風(fēng)量;

b)上下行隧道需風(fēng)量的比值宜大于1.5且隧道長度應(yīng)在5000m以內(nèi);

c)隧道內(nèi)最大設(shè)計(jì)風(fēng)速不宜大于8.0m/s。

7.7.4設(shè)計(jì)風(fēng)量

左、右線隧道的設(shè)計(jì)風(fēng)量可按公式(5)計(jì)算。

qq

QQLR…………(5)

LR

式中:

——左線隧道內(nèi)污染物排放量,單位為立方米每秒(m3/s),煙塵單位為平方米每秒(m2/s);

qLCO

32

qR——右線隧道內(nèi)污染物排放量,CO單位為立方米每秒(m/s),煙塵單位為平方米每秒(m/s);

3

QL——左線隧道的設(shè)計(jì)風(fēng)量,單位為立方米每秒(m/s);

3

QR——右線隧道的設(shè)計(jì)風(fēng)量,單位為立方米每秒(m/s);

33-1

——隧道內(nèi)污染物濃度限制值,CO單位為立方厘米每立方米(cm/m),煙塵單位為每米(m)。

7.7.5壓力計(jì)算

互補(bǔ)式通風(fēng)方式的壓力可按下列要求計(jì)算。

a)隧道第Ⅰ區(qū)段末端的全壓(分流前的全壓)可按公式(6)計(jì)算。

LⅠ2

ptot1ptotnpj1pt1()erv1……(6)

Dr2

式中:

ptot1——第Ⅰ區(qū)段末端的全壓,單位為帕(Pa);

ptotn——入口與風(fēng)流出口的氣象壓力差,單位為帕(Pa);

pⅠj——第Ⅰ區(qū)段射流風(fēng)機(jī)總升壓力,單位為帕(Pa);

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pt1——第Ⅰ區(qū)段交通風(fēng)總升壓力,單位為帕(Pa);

e——隧道入口局部損失系數(shù);

r——沿程損失系數(shù);

Dr——隧道斷面當(dāng)量直徑,單位為米(m);

——第Ⅰ區(qū)段長度,單位為米(m);

LⅠ

3

——空氣密度,單位為千克每立方米(kg/m);

ρ

——第Ⅰ區(qū)段①-①斷面平均風(fēng)速,單位為米每秒(m/s)。

v1

b)隧道第Ⅱ區(qū)段始端的全壓(分流后的全壓)可按公式(7)計(jì)算。

pppv2………(7)

tot2tot1e1221

式中:

ptot2——第Ⅱ區(qū)段始端的全壓,單位為帕(Pa);

——排風(fēng)口升壓力,單位為帕(Pa),可按JTG/TD70/2-02執(zhí)行;

pe

12——分流型風(fēng)道主流分岔損失系數(shù),可按JTG/TD70/2-02執(zhí)行。

c)隧道第Ⅱ區(qū)段末端的全壓(合流前的全壓)可按公式(8)計(jì)算。

L22

ptot2'ptot2pt2rv2…………………(8)

Dr2

式中:

ptot2'——第Ⅱ區(qū)段末端的全壓,單位為帕(Pa);

pt2——第Ⅱ區(qū)段交通風(fēng)總升壓力,單位為帕(Pa);

——第Ⅱ區(qū)段②-②斷面平均風(fēng)速,單位為米每秒(m/s)。

v2

d)隧道第Ⅲ區(qū)段始端的全壓(合流后的全壓)可按公式(9)計(jì)算。

pppv2……(9)

tot3tot2'b1322

式中:

ptot3——第Ⅲ區(qū)段始端的全壓,單位為帕(Pa);

——送風(fēng)口升壓力,單位為帕(Pa),可按JTG/TD70/2-02執(zhí)行;

pb

——合流型風(fēng)道損失系數(shù),可按JTG/TD70/2-02執(zhí)行。

13

e)隧道第Ⅲ區(qū)段末端的全壓(出口)為零,應(yīng)滿足公式(10)。

L322

ptot3pt3pj3rv3v3=0………(10)

Dr22

式中:

p——第Ⅲ區(qū)段射流風(fēng)機(jī)總升壓力,單位為帕(Pa);

j3

——第Ⅲ區(qū)段交通風(fēng)總升壓力,單位為帕(Pa);

pt3

v3——第Ⅲ區(qū)段③-③斷面平均風(fēng)速,單位為米每秒(m/s)。

f)橫通道所需軸流風(fēng)機(jī)全壓可按公式(11)計(jì)算。

10

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nL

zj22………(11)

ptotz=1.1(rvzjpinout+vb)

j1Dr22

式中:

——橫通道所需軸流風(fēng)機(jī)全壓,單位為帕(Pa);

ptotz

Lzj——橫通道各段長度,單位為米(m);

vzj——橫通道各段風(fēng)速,單位為米每秒(m/s);

——橫通道風(fēng)流入口與出口靜壓差,單位為帕(Pa);

pinout

vb——送風(fēng)口風(fēng)速,單位為米每秒(m/s)。

7.7.6橫通道間距

橫通道間距以污染物濃度是否超標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn),宜大于50m且宜小于100m。

7.8全橫向和半橫向通風(fēng)方式

雙向交通隧道可采用全橫向和半橫向通風(fēng)方式;單向交通隧道可采用全橫向和送風(fēng)型半橫向通風(fēng)方

式。全橫向和半橫向通風(fēng)方式的壓力模式和壓力計(jì)算可按JTG/TD70/2-02執(zhí)行。

7.9其它通風(fēng)方式

集中送入式縱向通風(fēng)方式、通風(fēng)井排出式縱向通風(fēng)方式、吸塵式縱向通風(fēng)方式的計(jì)算要求可按

JTG/TD70/2-02執(zhí)行。

8風(fēng)機(jī)房

8.1一般規(guī)定

8.1.1設(shè)計(jì)考慮因素

風(fēng)機(jī)房設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮功能要求、位置選擇、建設(shè)條件、環(huán)境保護(hù)、養(yǎng)護(hù)維修、運(yùn)營管理及景觀協(xié)

調(diào)等因素。若豎(斜)井井口氣象條件惡劣、風(fēng)機(jī)房工作人員生活與交通條件艱苦、山頂建房征地占用成

本過高,宜考慮設(shè)置地下風(fēng)機(jī)房。

8.1.2設(shè)計(jì)要求

應(yīng)符合下列要求:

a)風(fēng)機(jī)房應(yīng)具有布置軸流風(fēng)機(jī)、電氣設(shè)備、控制設(shè)備、其他輔助設(shè)備的空間及預(yù)留設(shè)備檢修空間,

并應(yīng)設(shè)置大型設(shè)備搬運(yùn)通道和工作通道等;

b)風(fēng)機(jī)房與風(fēng)道的連接應(yīng)嚴(yán)密封閉;

c)風(fēng)機(jī)房與通風(fēng)井內(nèi)應(yīng)采取防排水措施;

d)風(fēng)機(jī)房的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足房屋建筑設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范要求。

8.2地下風(fēng)機(jī)房

8.2.1設(shè)計(jì)規(guī)劃

應(yīng)符合下列要求:

a)設(shè)置位置應(yīng)綜合考慮地質(zhì)條件、經(jīng)濟(jì)性和安全因素,宜選擇在圍巖條件較好地段;

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b)地下風(fēng)機(jī)房與隧道的位置關(guān)系,可根據(jù)地質(zhì)條件以及隧道與通風(fēng)井、連接風(fēng)道的位置確定;

c)地下風(fēng)機(jī)房的布局應(yīng)滿足風(fēng)機(jī)及其配套設(shè)施的綜合布置、運(yùn)輸、安裝、檢修等各項(xiàng)功能要求,

大型通風(fēng)機(jī)宜集中布置;

d)地下風(fēng)機(jī)房與隧道正洞之間應(yīng)設(shè)置大型設(shè)備運(yùn)輸通道和合理的逃生通道,地下風(fēng)機(jī)房與連接風(fēng)

道之間應(yīng)設(shè)置檢修通道;

e)地下風(fēng)機(jī)房應(yīng)設(shè)置防潮、防塵、降噪、給排水、溫度調(diào)節(jié)、環(huán)境檢測、閉路監(jiān)視、火災(zāi)報(bào)警等

設(shè)施,并設(shè)置質(zhì)量可靠、功能充足的排煙和自動(dòng)滅火系統(tǒng);

f)地下風(fēng)機(jī)房與隧道正洞之間的各連接通道應(yīng)設(shè)置防火門;

g)上下行隧道送(排)風(fēng)道宜合并設(shè)置、獨(dú)立控制。

8.2.2功能分區(qū)

應(yīng)符合下列要求:

a)地下風(fēng)機(jī)房分為有人值守和無人值守兩種類型,應(yīng)根據(jù)隧道具體情況選擇地下風(fēng)機(jī)房類型;

b)風(fēng)機(jī)房空間應(yīng)能布置軸流風(fēng)機(jī)、電氣設(shè)備、控制設(shè)備和其他輔助機(jī)電設(shè)備,并有大型設(shè)備搬運(yùn)

通道和工作通道等;

c)地下風(fēng)機(jī)房的組成應(yīng)按隧道具體情況來確定,一般宜由風(fēng)機(jī)區(qū)、運(yùn)營操作區(qū)、設(shè)備區(qū)及維修區(qū)

組成。

8.2.3新風(fēng)量和風(fēng)速

地下風(fēng)機(jī)房設(shè)備及管理用房內(nèi)每人每小時(shí)需供應(yīng)的新鮮空氣量不應(yīng)少于30m3,且新風(fēng)量不少于總風(fēng)

量的10%;有人值守的地下風(fēng)機(jī)房活動(dòng)區(qū)風(fēng)速冬季不宜大于0.3m/s,夏季宜為0.2m/s~0.5m/s。

8.2.4溫度和濕度

有人值守地的下風(fēng)機(jī)房溫度宜控制在12℃~30℃,無人值守的地下風(fēng)機(jī)房溫度不宜超過35℃;夏

季相對濕度宜控制在40%~80%,冬季宜控制在30%~60%。

8.2.5安全要求

有人值守和無人值守的地下風(fēng)機(jī)房內(nèi)CO以及其他污染物允許濃度應(yīng)滿足人員安全、健康、舒適的要

求,允許濃度數(shù)值可參考通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)。

8.2.6噪聲要求

有人值守的地下風(fēng)機(jī)房通風(fēng)、空調(diào)設(shè)備傳至各房間內(nèi)的噪聲不應(yīng)超過60dB(A)。

8.2.7防災(zāi)和疏散

應(yīng)符合下列要求:

a)應(yīng)根據(jù)隧道交通條件、自然條件和火災(zāi)危險(xiǎn)性等因素進(jìn)行火災(zāi)排煙設(shè)計(jì),對風(fēng)機(jī)房發(fā)生火災(zāi)和

主隧道發(fā)生火災(zāi)綜合考慮;

b)地下風(fēng)機(jī)房火災(zāi)防煙與排煙措施應(yīng)綜合考慮各通風(fēng)方式的工程造價(jià)、技術(shù)難度、運(yùn)營維護(hù)及其

排煙特點(diǎn)等因素進(jìn)行選擇;

c)應(yīng)設(shè)有人員逃生通道;

d)地下風(fēng)機(jī)房的疏散通道、安全出口以及房間疏散門的各自寬度應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定。安全出口、房間

疏散門的凈寬度不應(yīng)小于0.9m,疏散走道的凈寬不應(yīng)小于1.1m。

8.2.8照明要求

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應(yīng)符合下列要求:

a)有人值守的地下風(fēng)機(jī)房應(yīng)設(shè)置照明,無人值守的地下風(fēng)機(jī)房應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)置照明;

b)照明控制設(shè)施應(yīng)根據(jù)照明設(shè)計(jì)提出的照明方式、工藝要求,結(jié)合隧道交通工程等級和現(xiàn)場條件

合理確定照明控制方案;

c)地下風(fēng)機(jī)房出入口及救援通道應(yīng)設(shè)置應(yīng)急照明設(shè)施。

8.3地表風(fēng)機(jī)房

應(yīng)符合下列要求:

a)設(shè)置位置和形式應(yīng)根據(jù)隧道洞口地形條件確定;

b)當(dāng)風(fēng)機(jī)房設(shè)置在兩隧道洞口間時(shí),應(yīng)注意風(fēng)機(jī)房與隧道洞口環(huán)境的協(xié)調(diào);

c)應(yīng)考慮地表風(fēng)機(jī)房的設(shè)置對自然環(huán)境景觀和附近居民生活的影響;

d)地表風(fēng)機(jī)房的設(shè)計(jì)可參考地下風(fēng)機(jī)房等相似工程的設(shè)計(jì)。

9風(fēng)機(jī)選型與布置

9.1一般規(guī)定

9.1.1通風(fēng)設(shè)備

公路隧道通風(fēng)可采用射流風(fēng)機(jī)、軸流風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)、吸塵裝置等機(jī)械設(shè)備。

9.1.2風(fēng)機(jī)要求

風(fēng)機(jī)應(yīng)滿足隧道通風(fēng)系統(tǒng)使用要求,并具有良好的節(jié)能環(huán)保特性。

9.2射流風(fēng)機(jī)選型與布置

9.2.1風(fēng)機(jī)選型

應(yīng)符合下列要求:

a)應(yīng)選用具有消聲裝置的公路隧道專用風(fēng)機(jī);

b)應(yīng)結(jié)合不同類型射流風(fēng)機(jī)的直徑、單臺射流風(fēng)機(jī)的電機(jī)配置功率、隧道總裝機(jī)功率、長期運(yùn)營

費(fèi)用等進(jìn)行選型;

c)單向交通隧道宜選擇單向風(fēng)機(jī),雙向交通隧道應(yīng)選擇雙向風(fēng)機(jī),同一隧道的風(fēng)機(jī)型號宜相同;

d)雙向可逆射流風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)的風(fēng)量和推力不宜低于正轉(zhuǎn)的98%;反向運(yùn)行的單向射流風(fēng)機(jī),其反

向風(fēng)量宜為正向風(fēng)量的50%~70%;

e)當(dāng)隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí),在環(huán)境溫度為250℃情況下,射流風(fēng)機(jī)應(yīng)能正常可靠運(yùn)轉(zhuǎn)60min;

f)在野外距風(fēng)機(jī)出口10m且成45°夾角處測量射流風(fēng)機(jī)的A聲級應(yīng)小于77dB;

g)風(fēng)機(jī)電機(jī)防護(hù)等級不應(yīng)低于IP55,絕緣等級不應(yīng)低于F級;

h)在額定工作條件下,風(fēng)機(jī)整體設(shè)計(jì)使用壽命不應(yīng)低于20年,第一次大修前的安全運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不

應(yīng)少于18000h。

9.2.2風(fēng)機(jī)設(shè)置

應(yīng)符合下列要求:

a)不應(yīng)侵入隧道建筑限界,邊沿與隧道建筑限界的凈距不宜小于20cm;

b)宜采用固定式或懸吊式安裝;當(dāng)采用壁龕式安裝時(shí)應(yīng)注意隧道結(jié)構(gòu)的過渡設(shè)計(jì),可在風(fēng)機(jī)進(jìn)出

口設(shè)置導(dǎo)流葉片;

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c)應(yīng)根據(jù)隧道斷面形狀、斷面大小、全隧道射流風(fēng)機(jī)總體布置情況以及供配電系統(tǒng)實(shí)施的合理性,

確定同一斷面上風(fēng)機(jī)的設(shè)置數(shù)量;

d)當(dāng)同一斷面布置2臺及2臺以上射流風(fēng)機(jī)時(shí),相鄰2臺風(fēng)機(jī)的凈距不宜小于1倍風(fēng)機(jī)葉輪直徑,

該斷面的各風(fēng)機(jī)型號應(yīng)完全相同;

e)口徑小于等于1000mm的射流風(fēng)機(jī)間距宜小于120m,口徑大于1000mm的射流風(fēng)機(jī)間距宜大

于150m。

9.2.3風(fēng)機(jī)安裝

應(yīng)符合下列要求:

a)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的正向應(yīng)與隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)的主要?dú)饬鞣较蛞恢拢?/p>

b)支承風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)承載力不應(yīng)小于風(fēng)機(jī)實(shí)際靜荷載的15倍,安裝前應(yīng)做支承結(jié)構(gòu)的荷載試驗(yàn);

c)風(fēng)機(jī)應(yīng)安裝安全吊鏈并保持適當(dāng)?shù)乃沙诙?;?dāng)安全吊鏈?zhǔn)芰r(shí),應(yīng)能承擔(dān)射流風(fēng)機(jī)及其安裝支

架的靜荷載;

d)風(fēng)機(jī)的安裝連接件應(yīng)選用鋼構(gòu)件,其表面應(yīng)做防腐處理;洞內(nèi)污染腐蝕嚴(yán)重的隧道,宜做防鹽

霧腐蝕等處理;

e)風(fēng)機(jī)的安裝連接件與風(fēng)機(jī)支承結(jié)構(gòu)預(yù)埋件之間可采用焊接,或采用螺栓連接,風(fēng)機(jī)連接件與風(fēng)

機(jī)或風(fēng)機(jī)支承結(jié)構(gòu)預(yù)埋件之間應(yīng)考慮減振措施;

f)風(fēng)機(jī)軸線應(yīng)與隧道軸線平行,誤差不宜大于5mm。

9.3軸流風(fēng)機(jī)選型與布置

9.3.1風(fēng)機(jī)選型

應(yīng)符合下列要求:

a)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定風(fēng)機(jī)特性,并應(yīng)根據(jù)不同設(shè)置場所和環(huán)境條件選擇軸流風(fēng)機(jī);

b)宜選用大風(fēng)量、低風(fēng)壓、靜葉可調(diào)的軸流風(fēng)機(jī);應(yīng)結(jié)合隧道設(shè)計(jì)風(fēng)量、風(fēng)壓、功率及效率選擇

風(fēng)機(jī)型號;

c)風(fēng)機(jī)安裝前,應(yīng)結(jié)合土建施工情況、軸流風(fēng)機(jī)性能,根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)摩擦阻力和風(fēng)機(jī)全壓效率等

對風(fēng)機(jī)配備參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算;

d)火災(zāi)排煙軸流風(fēng)機(jī)的絕緣等級不應(yīng)低于F級,其他軸流風(fēng)機(jī)的絕緣等級不應(yīng)低于H級;軸流風(fēng)

機(jī)的防護(hù)等級不應(yīng)低于IP54。

9.3.2風(fēng)機(jī)設(shè)置

應(yīng)滿足下列要求:

a)宜選擇臥式軸流風(fēng)機(jī);設(shè)置條件有限或安裝場地不足時(shí),可選用立式安裝的軸流風(fēng)機(jī);

b)軸流風(fēng)機(jī)宜2至3臺并聯(lián)設(shè)置;采用4臺并聯(lián)運(yùn)行時(shí),各風(fēng)機(jī)型號和性能參數(shù)應(yīng)完全一致;

c)并聯(lián)的軸流風(fēng)機(jī)宜設(shè)置防喘振裝置;

d)同一送風(fēng)系統(tǒng)或排風(fēng)系統(tǒng)宜設(shè)置1臺備用同型號軸流風(fēng)機(jī)。

9.3.3風(fēng)機(jī)控制

軸流風(fēng)機(jī)的風(fēng)量調(diào)節(jié)宜選用轉(zhuǎn)速控制法和臺數(shù)控制法相結(jié)合;風(fēng)量分檔應(yīng)根據(jù)交通量確定,宜按有

極分檔劃分。

10通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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10.1風(fēng)道設(shè)計(jì)

主風(fēng)道、連接風(fēng)道及風(fēng)機(jī)房內(nèi)部風(fēng)道的設(shè)計(jì)可按JTG/TD70/2-02執(zhí)行。

10.2合流、分流岔洞的合理形狀與角度

10.2.1斜向合流三通段

在進(jìn)行斜向合流三通設(shè)計(jì)時(shí),θ宜取60°~90°,斷面形狀宜為圓形,A3/A1宜為1,Q1/Q3宜為0.4~

0.8,結(jié)構(gòu)示意圖可見圖3。

說明:

Vi——截面i-i處的風(fēng)速,單位為米每秒(m/s),i取Pi——截面i-i處的壓力,單位為帕(Pa);

3

1,2,3;Qi——截面i-i處的風(fēng)量,單位為立方米每秒(m/s);

2

Ai——截面i-i處的斷面積,單位為平方米(m);θ——隧道夾角。

圖3斜向合流三通示意圖

10.2.2斜向分流三通段

在進(jìn)行斜向分流三通設(shè)計(jì)時(shí),θ宜取75°~90°,斷面形狀宜為圓形,A3/A1宜為1,Q1/Q3宜為0.4~

0.6,結(jié)構(gòu)示意圖可見圖4。

圖4斜向分流三通示意圖

10.3擴(kuò)徑風(fēng)道設(shè)計(jì)

風(fēng)道截面宜為圓形,風(fēng)道夾角θ*宜取6°~10°;當(dāng)θ*大于60°時(shí)壓力損失較大,應(yīng)做成θ*=180°

的突擴(kuò)形式,結(jié)構(gòu)示意圖可見圖5。

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圖5擴(kuò)徑風(fēng)道示意圖

10.4縮徑風(fēng)道設(shè)計(jì)

風(fēng)道截面宜為圓形,風(fēng)道夾角θ*宜小于60°;當(dāng)θ*大于60°時(shí)宜做成喇叭口狀,應(yīng)避免θ*=180°

的突縮形式,結(jié)構(gòu)示意圖可見圖6。

圖6縮徑風(fēng)道示意圖

10.5彎曲風(fēng)道設(shè)計(jì)

風(fēng)道截面宜為圓形,彎曲內(nèi)側(cè)應(yīng)做成圓滑狀,彎曲外側(cè)宜做成圓滑狀,結(jié)構(gòu)示意圖可見圖7。

圖7彎曲風(fēng)道示意圖

11通風(fēng)控制及火災(zāi)防排煙

11.1通風(fēng)控制

11.1.1控制方式

風(fēng)機(jī)具備手動(dòng)控制功能,高速公路和一級公路隧道宜采用自動(dòng)控制方式。

11.1.2風(fēng)量級檔

風(fēng)機(jī)控制應(yīng)分別針對正常運(yùn)營工況、火災(zāi)及交通阻滯等異常工況、養(yǎng)護(hù)維修工況等通風(fēng)需求制訂不

同風(fēng)量級檔。考慮控制效率、技術(shù)復(fù)雜程度、設(shè)備損耗等因素,風(fēng)量級檔劃分不宜過細(xì)。當(dāng)隧道通風(fēng)系

統(tǒng)包括有軸流送風(fēng)機(jī)、軸流排風(fēng)機(jī)與射流風(fēng)機(jī)時(shí),應(yīng)針對不用類型風(fēng)機(jī)組合來確定合理的組合風(fēng)量級檔。

11.1.3風(fēng)機(jī)控制

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風(fēng)機(jī)控制應(yīng)符合下列要求:

a)交通量分布較為固定或柴油車混入率變化不大時(shí),采用程序控制方式;

b)風(fēng)機(jī)的啟停不宜過于頻繁;

c)每臺(組)風(fēng)機(jī)應(yīng)間隔啟動(dòng),時(shí)間間隔應(yīng)大于30s。

11.2火災(zāi)防排煙

11.2.1設(shè)置條件

長度L>1000m的高速公路和一級公路隧道、長度L>2000m的二、三、四級公路隧道應(yīng)設(shè)火災(zāi)機(jī)械

防煙與排煙系統(tǒng)。

11.2.2設(shè)計(jì)因素

應(yīng)考慮隧道長度、交通量、交通組成、斷面大小、平曲線半徑、縱坡、交通條件、人員逃生條件、

自然條件和火災(zāi)危險(xiǎn)性等因素。

11.2.3火災(zāi)防煙與排煙設(shè)計(jì)

公路隧道火災(zāi)防煙與排煙設(shè)計(jì)原則如下:

a)公路隧道火災(zāi)防煙與排煙系統(tǒng)宜與日常運(yùn)營通風(fēng)系統(tǒng)合用;

b)應(yīng)利于人員安全疏散,避免火災(zāi)隧道的煙氣侵入人行與車行橫通道、相鄰隧道或平行導(dǎo)洞以及

附屬用房等;

c)應(yīng)能有效控制火場煙氣的擴(kuò)散;

d)應(yīng)利于救援、滅火;

e)從正常通風(fēng)模式到應(yīng)急通風(fēng)模式的轉(zhuǎn)換應(yīng)在90s內(nèi)完成。

11.2.4縱向排煙需風(fēng)量

火災(zāi)排煙時(shí)的需風(fēng)量可按公式(12)計(jì)算。

Qreq(f)ArcV……………(12)

式中:

3

Qreq(f)——火災(zāi)排煙需風(fēng)量,單位為立方米每秒(m/s);

2

Ar——隧道通風(fēng)面積,單位為平方米(m);

vc——隧道火災(zāi)臨界風(fēng)速,單位為米每秒(m/s),可按JTG/TD70/2-02取值。

11.2.5單洞雙向交通隧道火災(zāi)排煙設(shè)計(jì)

采用縱向排煙的單洞雙向交通隧道,火災(zāi)排煙設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則:

a)隧道內(nèi)排煙方向和排煙風(fēng)速應(yīng)根據(jù)洞內(nèi)火災(zāi)位置、交通情況、自然排煙條件、通風(fēng)井設(shè)置情況

等因素確定,應(yīng)縮短煙霧在隧道內(nèi)的行程;

b)火災(zāi)煙霧在隧道內(nèi)的最大行程不宜大于3000m;

c)安全疏散階段,縱向排煙風(fēng)速不應(yīng)大于0.5m/s;

d)滅火救援階段,縱向排煙風(fēng)速不應(yīng)小于火災(zāi)臨界風(fēng)速。

11.2.6縱向火災(zāi)排煙設(shè)計(jì)

采用縱向排煙的雙洞單向交通隧道,火災(zāi)排煙設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則:

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a)隧道內(nèi)排煙方向應(yīng)與隧道行車方向相同,煙霧應(yīng)由隧道出口或就近排煙口排出;

b)火災(zāi)煙霧在隧道內(nèi)的最大行程不宜大于5000m;

c)縱向排煙風(fēng)速不應(yīng)小于火災(zāi)臨界風(fēng)速;

d)起火點(diǎn)下風(fēng)方向的橫通道防火卷簾和防火門應(yīng)關(guān)閉。

11.2.7集中火災(zāi)排煙設(shè)計(jì)

采用排煙風(fēng)道集中排煙的公路隧道,火災(zāi)排煙設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則:

a)隧道內(nèi)縱向風(fēng)速不宜大于2.0m/s;排煙分區(qū)內(nèi)不應(yīng)出現(xiàn)煙氣回流;

b)排煙分區(qū)可按隧道通風(fēng)區(qū)段劃分,且每個(gè)排煙分區(qū)的長度不應(yīng)大于1000m;

c)采用橫向和半橫向通風(fēng)方式的隧道應(yīng)通過主風(fēng)道排煙;煙氣在隧道內(nèi)蔓延長度不宜大于300m;

d)每個(gè)排煙區(qū)段內(nèi)應(yīng)設(shè)置排煙口,排煙口縱向間距不宜小于60m;

e)隧道內(nèi)煙霧應(yīng)通過沿隧道縱向布置的排煙口排出。排煙口應(yīng)設(shè)置在隧道頂部或側(cè)壁上部,排煙

口可獨(dú)立設(shè)置或與排風(fēng)口合并設(shè)置;

f)全橫向通風(fēng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為排煙系統(tǒng)時(shí),起火點(diǎn)附近應(yīng)停止送入新鮮空氣;隧道送風(fēng)型半橫向系統(tǒng)

應(yīng)轉(zhuǎn)換為排風(fēng)型半橫向系統(tǒng)進(jìn)行排煙。

11.2.8隧道排煙風(fēng)機(jī)

隧道內(nèi)的排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)滿足下列要求:

a)隧道排煙風(fēng)機(jī)在250℃環(huán)境條件下連續(xù)正常運(yùn)行時(shí)間不應(yīng)小于60min;排煙風(fēng)機(jī)消聲器應(yīng)在

250℃的環(huán)境條件中保持性能穩(wěn)定;

b)隧道排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)設(shè)置備用風(fēng)機(jī);

c)可逆式風(fēng)機(jī)應(yīng)能在90s內(nèi)完成反向運(yùn)轉(zhuǎn)。

11.2.9逃生通道、避難室

逃生通道、避難室的設(shè)置應(yīng)符合下列要求:

a)隧道逃生通道防火門、避難室防火門應(yīng)具有防火、防煙和耐風(fēng)壓功能;

b)專用避難疏散通道、獨(dú)立避難所的前室余壓值不應(yīng)小于30Pa;專用避難疏散通道、獨(dú)立避難

所的余壓值不應(yīng)小于50Pa;

c)專用避難疏散通道的防煙設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)其長度和凈空,選擇合理適用的機(jī)械正壓送風(fēng)方式;其前

室加壓送風(fēng)量和送風(fēng)口尺寸,應(yīng)按其入口門洞風(fēng)速不小于1.2m/s計(jì)算確定;

d)隧道車行橫洞洞口頂部離底部距離應(yīng)小于3.6m,在大于3.6m的上端應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)的遮擋物,

人行橫洞洞口頂部離底部應(yīng)小于3m,在大于3m的上端應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的遮擋物,遮擋物應(yīng)具有

防火、防煙、耐風(fēng)壓功能;

e)在雙洞單向隧道中橫通道間距應(yīng)設(shè)置在250m~500m范圍,在高曲率等特殊情況下橫通道間距

應(yīng)適當(dāng)加密;

f)用于疏散的通道洞口應(yīng)該設(shè)置醒目的應(yīng)急標(biāo)志;

g)獨(dú)立避難所防煙設(shè)計(jì)的加壓送風(fēng)量應(yīng)按地面面積每平方米不小于30m3/h計(jì)算,新鮮空氣供氣

時(shí)間不應(yīng)小于火災(zāi)的延續(xù)時(shí)間。

11.2.10防煙與排煙監(jiān)控系統(tǒng)

防煙與排煙監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)符合下列要求:

a)火災(zāi)工況下的防煙與排煙控制應(yīng)與隧道火災(zāi)報(bào)警、閉路電視監(jiān)視、交通監(jiān)控等隧道其它監(jiān)控系

統(tǒng)聯(lián)合使用;

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b)應(yīng)具有風(fēng)速、風(fēng)向和火災(zāi)監(jiān)控功能;

c)應(yīng)具有不同火災(zāi)救援階段、不同排煙方式的防煙與排煙、逃生誘導(dǎo)、救援指揮等控制和運(yùn)行模

式;

d)應(yīng)能根據(jù)起火點(diǎn)位置,合理確定防煙排煙系統(tǒng)的風(fēng)量、風(fēng)速控制模式;

e)應(yīng)具備根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場的實(shí)際情況和要求,適時(shí)調(diào)整防煙

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