浅谈公路隧道运营通风与设计[权威资料]

浅谈公路隧道运营通风与设计 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 摘 要：隧道通风根据适用对象不同可分为施工通风和运营通风。本文介绍了隧道运营通风的目的、通风方式以及通风设计的指导思想，并就目前通风设计中存在的问题提出解决办法。 关键词：公路隧道；通风方式；设计 Abstract： Tunnel ventilation can be classified into construction ventilation and operation ventilation according to different applicable object. This paper describes the purpose of tunnel operating ventilation， ventilation ways and ventilation design guidelines. And some solutions to the problems existing in ventilation design are proposed. Keywords： Highway Tunnel； Ventilation Ways； Design 1.隧道运营通风的目的 随着经济的发展，近年来，我国公路建设事业迅猛发展，公路隧道建设取得巨大进步。公路隧道，特别是长隧道发展的同时，也带来了一些环境问题。隧道本身是一个相对封闭的环境，机动车所排放的污染物易积累到较高浓度，一方面危害驾驶员的身体健康，使其生理反应能力下降；另一方面，有关研究表明，隧道内大量尘埃、废气的积累会使隧道内能见度下降，使公路隧道成为交通事故多发地 之一。故此，隧道运营通风已成为隧道建设中不可缺少的一部分。通过通风，可以改变隧道内空气的化学组成和气候条件，使之满足车辆运行的卫生和安全要求，保证隧道正常、安全营运。 2.常见的几种隧道通风方式 常见的公路隧道通风包括自然通风和机械通风。 2.1 自然通风 隧道的自然通风，是指不采用任何人工通风措施，完全依靠风的自然流动和汽车行驶所产生的交通风来排除隧道内废气的通风方式。公路隧道通风初期是利用存在于洞口间的压力差和车辆行驶时的活塞作用，即交通风力来进行自然通风的。交通风 力，是一种由于机动车行驶引起的地下道路空气流动作用，与活塞压缩机中空气运动类似。有关研究表明，当地下道路长度小于 1500 米，行车速度不小于 60km/h的情况下，仅依靠自然通风与交通风力就可满足隧道内污染物浓度要求。 2.2 机械通风 对于较长的隧道或者交通量较大的隧道，需要借助外部手段来改善隧道空气环境，即机械通风方式。机械通风通常分为横向，半横向，纵向等方式。 2.2.1 半横向式隧道通风 2.2.2 全横向式排风 该方式同时设置有独立的送、排风管道。从送风管道吹出的风横向流过车道经排风管排出隧道。采用横流式，能尽量将新鲜空气的吹出口设置在车道两边的下方，从车道上方的天井将污染空气吸出。横流方式的造价非常昂贵。 2.2.3 纵向排风 所谓纵向式通风，是指靠设置在隧道内的风机产生的通风压力使新鲜空气通过隧道口或送风竖井进入隧道并沿隧道轴线流动，将污染空气通过隧道口或排风竖井排出隧道的通风方式。它包括设有竖井的纵流式通风。采用纵流方式隧道内污染物浓度沿隧道线性增大。现场实践证明，公路隧道采用纵流隧道换气方式能够降低隧道建设的成本和运营费用。 2.3 各种机械通风方式比较 根据理论分析和实际观察，采用横向式通风的隧道，其污染物的浓度分布近似于矩形；采用纵向式通风的隧道污染物分布近似于三角形。由此可见，车辆经过采用纵向式通风的隧道时，刚进入隧道的空气污染物浓度与外界空气大致相同，随着进入隧道内距离的增加，污染物浓度呈线性增加，到达出口时，污染物浓度达到最大。而车辆经过采用全横向或半横向通风方式的隧道时，刚进入隧道不久，就立即处在污染物浓度较高的环境中，而且在经过隧道的整个过程中，基本上始终处于最大污染物浓度环境中。全（半）横向通风气流主要 为横向流动，故发生火灾时排风道即为排烟道，烟雾沿隧道方向蔓延要小一些，从防火的角度考虑，比纵向通风的效果要好一些。这个观点早期在欧洲国家中根深蒂固。但全（半）横向通风需要在隧道断面增加送排风管道及配套的通风设施，土建投资高，还不能完全利用汽车行驶时产生的交通风，通风效率低；而纵向式通风无需专设通风管道，直接将车道作为风道，不必增大隧道断面，并能充分利用隧道内交通风，故通风系统的初投资及运营费用要小于横向通风。因此，从理论上讲，纵向通风对公路隧道的运营成本的控制更为有利。 3.隧道通风设计 3.1 设计指导思想 在整个隧道的建设中，通风设计方案的优劣及通风运营效果的好坏，将直接关系到隧道的工程造价、运营环境、救灾功能及运营效益。 公路隧道通风方案设计与方案决策，涉及多方面的因素，一般来讲，设计应遵循以下原则： 3.1.1 标准与规范原则 标准与规范是设计人员必须遵循的法则，原则上应严格执行。但由于我国隧道建设发展很快，现行通风设计规范不可避免地存在一些不适应性，故还需要通过科研、调查、模型实验、专家咨询等决定通风方式与通风参数的取值。 3.1.2 安全原则 以人为本，安全第一，以防为主，防治结合。设计方案除满足正常工况通风要求外，还应完全满足火灾工况通风要求。公路隧道的火灾事故通风是隧道通风设计中重要的一个环节，需要引起暖通设计人员的足够重视。火灾工况时的隧道通风可以通过有效的防烟排烟设计，控制烟气的合理流动，从而最大限度地保护人们生命财产安全。隧道防灾通风应遵循以下设计原则： （ 1）有利于人员逃生避难，应尽量减少传到人体上的热负荷，避免因纵向风流的混流而影响排烟和火灾救援； （ 2）避免和减少火场高温空气的扩散，防止发生二次火灾导致火灾规模扩大； （ 3）有利于消防救援人员展开救援和消防工作，使消防救援人员从上风向接近火场； （ 4）防止烟气进入相邻隧道或避难场所。 由于受到初投资以及运营费用等影响，目前隧道通风基本采用纵向通风方式。纵向通风中并无专门的排烟通道，它通过车行通道进行通风和排烟，在这种情况下如何进行防灾通风和人员疏散是一个迫切需要解决的问题。 3.1.3 实用原则 实用性主要体现系统的设计目标，包括安全、环保、运营三个方面的因素。在设计理念上，应明确对运营的要求，是首先 保证通行能力还是首先保证运营的服务水平，其直接与通风参数的选取、通风方案的确定、工程投资规模相关，应由用户决定。 3.1.4 可靠原则 可靠性反映系统对不同运营工况的适应能力。目前通风系统设计是按照最不利情况的组合确定需风量，事实上有些不利组合是根本不可能发生的，为避免浪费，通风系统应采用可靠性设计，计算不同工况组合时的设计方案与对应的系统可靠性，根据工程实际，选择一定可靠度下的可行方案。 3.1.5 求实原则 设计方案应与工程特点相结合。交通特性、地理特性、环境特性是工 程特性的综合反映，应结合汽车发展趋势及隧道类型确定通风质量、环境质量等设计参数与设计目标。 3.1.6 经济原则 设计应追求性价比较高的方案。 3.1.7 环保原则 无论是城市隧道还是山岭公路隧道，都涉及到环保问题，设计应满足有关部门的环保要求。 3.1.8 满意原则 满意性包括两层含义，一方面是指用户、建设地政府与群众对设计方案在安全、环保、防灾、救灾、交通组织等的满意程度，另一方面是指对设计方案自身在实用性、可靠性、稳定性、经济性、先进性等方面的满意 程度。 3.2 通风设计中存在的问题 通风设计的重点是需风量的计算，影响需风量大小的因素很多，其中最主要的因素是交通量。目前，通风设计采用的交通量，以预测的远景高峰小时交通量为主，但此方法忽视了交通流变化对应通行能力的变化，势必造成需风量计算偏差。鉴此，笔者认为宜采取基于服务水平的通风设计方法，此方法的核心思想是通过交通控制，保证隧道内车流的连续性，减少隧道内的废气污染，同时也减少了交通异常发生的可能性与通风系统工程投资与运营管理费用。 4.结语 尽管我国公路隧道通风技 术在近几年取得很大的进展，但是基础性研究仍显薄弱，与发达国家相比仍有一定差距。公路隧道通风是公路隧道特别是长大公路隧道建设中必须认真研究和解决的重要问题，加强公路隧道通风基础理论和应用技术的研究，使我国公路隧道的通风设计工作更为完善。 参考文献 1 沈艾中 .警惕隧道交通事故 .浙江公安高等专科学校学报 .公安学刊， 2002-05. 2 公路隧道通风照明设计规范（ JTJ 026.1-1999） .人民交通出版社， 2000. 3 邓顺熙等 .公路隧道空气质量模式及应用 .西安公路交通大学学报， 2000-04. 4 韩直 .公路隧道通风设计的理念与方法 .地下空间与工程学报， 2005-06. 【】 1006-2688（ 2014） 03-0054-03 【作者简介】姚军（ 1970-），女，高级工程师；国家注册公用设备工程师；主任工程师。研究方向：主要从事供热、通风、空调等专业设计、咨询工作。 阅读相关文档 :企业进入与就业增长 刘易斯拐点后的中国农村空心化治理 幼儿教育中心理暗示的运用 口腔诊疗中的医患沟通问题分析 高职院校校内生产性实训 基地建设研究 电磁感应教学设计方法探究 新课标下的数学课堂教学语言 坚持 “ 三化 ” 原则提高思想品德作业实效 中职学校课堂存在的问题与策略探究 浅谈多媒体技术在初中美术课堂教学中的应用 浅谈小学英语 “ 有效课堂 ” 教学有效策略 浅谈培养小学生学习数学兴趣 学生数学自主