第1章隧道通风.

1、第第1 1章章 隧道通风隧道通风1.1 1.1 概述概述1.2 1.2 空气中有害物质容许浓度空气中有害物质容许浓度 1.3 1.3 需风量计算需风量计算 1.4 1.4 通风方式及其选择通风方式及其选择1.5 1.5 隧道通风设计隧道通风设计1.1 1.1 概述概述 1 1、隧道内污染的形成、隧道内污染的形成 2 2、改善隧道内污染的途径、改善隧道内污染的途径3 3、隧道通风设计要考虑的主要问题、隧道通风设计要考虑的主要问题1 1、隧道内污染的形成、隧道内污染的形成 施工期间：爆破、施工设备、瓦斯施工期间：爆破、施工设备、瓦斯 运营期间：汽车排放出的废气，运营期间：汽车排放出的废气，COCO

2、和烟雾和烟雾 隧道内突发事件的产生：火灾、消隧道内突发事件的产生：火灾、消防、交通混乱防、交通混乱2 2、改善隧道内污染的途径、改善隧道内污染的途径 消除污染源消除污染源-改造汽车改造汽车 使用滤毒滤烟设备，还原被污染空气使用滤毒滤烟设备，还原被污染空气 将污染空气稀释到容许浓度值以下将污染空气稀释到容许浓度值以下 突发事件应急措施研究、隧道结构研突发事件应急措施研究、隧道结构研究、路面结构研究究、路面结构研究3 3、隧道通风设计要考虑的主要问题、隧道通风设计要考虑的主要问题 空气中有害物质的容许浓度：人的忍空气中有害物质的容许浓度：人的忍受程度、行车安全视距受程度、行车安全视距 需风量计算问

3、题：交通量和排放量需风量计算问题：交通量和排放量 自然通风的能力自然通风的能力 机械通风方式的讨论机械通风方式的讨论 通风方式及通风设备选择：经济性和通风方式及通风设备选择：经济性和耐久性耐久性1 1、确定隧道内污染空气中有害物的设计、确定隧道内污染空气中有害物的设计浓度需要研究的问题浓度需要研究的问题 对汽车排放对汽车排放COCO量的研究量的研究 对汽车排放烟雾量及透明度的研究对汽车排放烟雾量及透明度的研究 人在污染空气中的适应能力人在污染空气中的适应能力 分别研究分别研究COCO设计浓度和烟雾设计浓度设计浓度和烟雾设计浓度2 2、COCO设计浓度设计浓度 有害气体浓度的表示：单位体有害气体

4、浓度的表示：单位体积被污染空气中含有害气体体积积被污染空气中含有害气体体积被污染空气有害气体3361101mmppm 人体对各种人体对各种浓度有害气体的浓度有害气体的反映反映CO -H b%强症状重症中等症状轻度症状(h)坐姿(h)行走(h,min)劳动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设计浓度：与隧道长度和通风方式设计浓度：与隧道长度和通风方式有关有关CO设计浓度（设计浓度（ppm） 隧道长度（隧道长度（m）10003000CO设计浓

5、度设计浓度150100注：注：1 1、交通阻滞时，阻滞段的平均、交通阻滞时，阻滞段的平均COCO设计浓度可取设计浓度可取150ppm150ppm； CO(NO CO(NO2 2) )设计浓度：与隧道长度和通风设计浓度：与隧道长度和通风方式有关方式有关注：注：3 3、人车混合通行的隧道，、人车混合通行的隧道，COCO设计浓度不应大于设计浓度不应大于70ppm70ppm；4 4、隧道内养护维修时，隧道作业段空气的、隧道内养护维修时，隧道作业段空气的COCO允许浓允许浓度不应大于度不应大于30ppm30ppm。3 3、烟尘设计浓度、烟尘设计浓度 烟尘设计浓度定义：表示烟尘对空气的污染程度，烟尘设计浓

6、度定义：表示烟尘对空气的污染程度，通过测定污染空气通过测定污染空气100m100m距离的烟尘光线透过率来距离的烟尘光线透过率来确定，也称为确定，也称为100m100m透过率，为洞内能见度指标。透过率，为洞内能见度指标。透过率是光线在污染空气中的透过量与在洁净空气透过率是光线在污染空气中的透过量与在洁净空气中的透过量之比中的透过量之比 0EE式中：式中： 分别为同一光源的光通过污染空气和洁净分别为同一光源的光通过污染空气和洁净空气后的照度。则烟尘浓度空气后的照度。则烟尘浓度K K为：为：0,EElg1lK式中：式中： 是光源光穿过是光源光穿过lm厚的容许透光率，在隧道通厚的容许透光率，在隧道通风

7、与照明中，取风与照明中，取l100m100m，故其容许浓度，故其容许浓度 lg1001K烟雾浓度烟雾浓度K K为为(2) (2) 烟尘设计浓度：与光源和车速有关烟尘设计浓度：与光源和车速有关 采用显色指数采用显色指数33Ra6033Ra60、相关色温、相关色温20003000K20003000K的钠光源时，烟尘设计浓度的钠光源时，烟尘设计浓度K K按下表取值按下表取值 采用显色指数采用显色指数Ra65Ra65、相关色温、相关色温33006000K33006000K的荧的荧光灯、光灯、LEDLED灯光源时，烟尘设计浓度灯光源时，烟尘设计浓度K K按下表取值按下表取值设计速度设计速度vt(km/h

8、)9060vt9050vt6030vt50vt30烟尘设计浓度烟尘设计浓度K(m-1)0.00650.00700.00750.00900.0120设计速度设计速度vt(km/h)9060vt9050vt6030vt50vt30烟尘设计浓度烟尘设计浓度K(m-1) 0.00500.00650.00700.00750.0120(2) (2) 烟尘设计浓度：与光源和车速有关烟尘设计浓度：与光源和车速有关注：注：1 1、双洞单向交通临时改为单洞双向交通时，隧道内、双洞单向交通临时改为单洞双向交通时，隧道内烟尘允许浓度不应大于烟尘允许浓度不应大于0.012m0.012m-1-1；2 2、隧道内养护维修时

9、，隧道作业段空气的烟尘允许浓度、隧道内养护维修时，隧道作业段空气的烟尘允许浓度不应大于不应大于0.003m0.003m-1-1。4 4、其他有害物质、其他有害物质 氮氧化物：柴油机主要排放的有害物质，据调查，氮氧化物：柴油机主要排放的有害物质，据调查，平均浓度为平均浓度为20mg/m20mg/m3 3( (接触接触4545分钟分钟) )，只有少数人出现，只有少数人出现不适感，当平均浓度为不适感，当平均浓度为55mg/m55mg/m3 3，全部人员有不适感；，全部人员有不适感； 丙烯醛：是一种无色挥发性液体，对眼睛和呼吸道丙烯醛：是一种无色挥发性液体，对眼睛和呼吸道粘膜有剧烈刺激作用，如流泪等；

10、粘膜有剧烈刺激作用，如流泪等； 二氧化硫：为具有强烈幸辣刺激性气味的气体，进二氧化硫：为具有强烈幸辣刺激性气味的气体，进入呼吸道后形成硫酸和亚硫酸，引起各种炎症；入呼吸道后形成硫酸和亚硫酸，引起各种炎症； 这些有害物质的含量与这些有害物质的含量与COCO和烟雾含量相比较小。和烟雾含量相比较小。 1.3 1.3 需风量计算需风量计算 1 1、按稀释、按稀释COCO浓度计算新风量浓度计算新风量 2 2、按稀释烟尘浓度计算新风量、按稀释烟尘浓度计算新风量3 3、需风量的取值、需风量的取值需风量：需风量：按保证隧道安全运营要求的环境指标，根按保证隧道安全运营要求的环境指标，根据隧道条件计算确定需要的新

11、鲜空气量。据隧道条件计算确定需要的新鲜空气量。计算方法：计算方法：需风量计算中，设计小时需风量计算中，设计小时交通量交通量以及相对以及相对应的机动车有害气体应的机动车有害气体排放量排放量均应与各设计目均应与各设计目标年份相匹配。标年份相匹配。计算方法：计算方法：机动车有害气体基准排放量宜均以机动车有害气体基准排放量宜均以20002000年年为起点，按为起点，按每年每年2.0%2.0%的递减率计算至设计目标年份获得的排放量，的递减率计算至设计目标年份获得的排放量，作为隧道通风设计目标年份的基准排放量，最大折减年限作为隧道通风设计目标年份的基准排放量，最大折减年限不宜超过不宜超过3030年年。当隧

12、道所在路段交通组成中有新型环保发动机车辆时，当隧道所在路段交通组成中有新型环保发动机车辆时，其有害气体排放量宜单独计算。其有害气体排放量宜单独计算。确定需风量时，应对稀释确定需风量时，应对稀释烟尘、烟尘、COCO按隧道设计速度以按隧道设计速度以下各工况车速下各工况车速10km/h10km/h为一档分别进行计算，并计算为一档分别进行计算，并计算交通交通阻滞和换气阻滞和换气的需风量，取其较大者作为设计需风量。的需风量，取其较大者作为设计需风量。1 1、按稀释、按稀释COCO浓度计算新风量浓度计算新风量 正常交通时，正常交通时，20002000年的机动车尾排有害气年的机动车尾排有害气体中体中COCO

13、的基准排放量应取的基准排放量应取0.0070.007mm3 3/(/(vehvehkm)km)交通阻滞时，车辆按怠速考虑，交通阻滞时，车辆按怠速考虑，20002000年的年的机动车尾排有害气体中机动车尾排有害气体中COCO的基准排放量应取的基准排放量应取0.0150.015mm3 3/(/(vehvehkm)km)，且阻滞段计算长度不，且阻滞段计算长度不宜大于宜大于1000m1000m。1 1、按稀释、按稀释COCO浓度计算需风量浓度计算需风量 首先计算汽车首先计算汽车排放量排放量，然后计算稀释到容许，然后计算稀释到容许浓度浓度所需新风量所需新风量。 COCO排放量计算公式排放量计算公式 nm

14、mmivhdaCOCOfNLffffqQ16)(106 . 31其中：其中： 隧道隧道COCO排放量排放量(m(m3 3/s)/s)； 设计目标年份的设计目标年份的COCO基准排放量辆基准排放量辆mm3 3/(/(vehvehkm)km)； 考虑考虑COCO的车况系数，对高速公路、一级公路取的车况系数，对高速公路、一级公路取1.01.0，对二级以下公路取，对二级以下公路取1.11.21.11.2； 车密度系数，与车速有关，按下表取值；车密度系数，与车速有关，按下表取值；COQCOqafdfnmmmivhdaCOCOfNLffffqQ16)(106 . 31工况车速工况车速(km/h)10080

15、706050403020100.60.750.8511.21.5236df考虑考虑COCO的海拔高度系数，按图取值；的海拔高度系数，按图取值；相应车型的交通量（相应车型的交通量（vehveh/h/h）；）；考虑考虑COCO的车型系数，按下表取值；的车型系数，按下表取值；hfmNmfivfn车型类别数；车型类别数； L L 隧道长度，隧道长度，mm；考虑考虑COCO的纵坡的纵坡- -车速系数，按下表取值。车速系数，按下表取值。车型柴油车汽油车小客车旅行车-轻型货车中型货车大型客车-拖挂车1.01.02.55.07.0mfnmmmivhdaCOCOfNLffffqQ16)(106 . 31设计速度

16、设计速度vt(km/h)隧道行车方向纵坡隧道行车方向纵坡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.

17、80.80.8 稀释稀释COCO到容许浓度的到容许浓度的需风量计算需风量计算 600)(10TTppQQCOCOreq式中：式中： 隧道全长稀释隧道全长稀释COCO的需风量的需风量(m(m3 3/s)/s)； 标准大气压，取标准大气压，取101.325(101.325(kNkN/m/m2 2) )； 隧址大气压隧址大气压 ( (kNkN/m/m2 2) ) ； 标准气温，取标准气温，取273273K K； 隧址夏季气温，隧址夏季气温，K K； COCO设计浓度。设计浓度。 )(COreqQ0p0TpT2 2、按稀释烟尘浓度计算需风量、按稀释烟尘浓度计算需风量 20002000年的机动车尾排有害

18、气体中烟尘的年的机动车尾排有害气体中烟尘的基准排放量应取基准排放量应取2.0m2.0m2 2/(/(vehvehkm) km) 。车辆车辆烟尘基准排放量烟尘基准排放量是指满载重是指满载重9.5t9.5t中型柴油中型柴油货车行驶货车行驶1km1km的排放浓度。的排放浓度。 烟尘排放量计算烟尘排放量计算1=)()()()(6)(106 . 31=DnmVImmVIIVVIhdVIaVIVIfNLffffqQ其中：其中： 隧道烟尘排放量（隧道烟尘排放量（mm3 3/s/s）；）； 设计目标年份的烟尘基准排放量设计目标年份的烟尘基准排放量mm2 2/(/(vehvehkm)km)； 考虑烟尘的车况系数

19、，对高速公路、一级公路取考虑烟尘的车况系数，对高速公路、一级公路取1.01.0，对二级及以下公路，对二级及以下公路取取1.21.51.21.5； 考虑烟尘的海拔高度系数，按图取值；考虑烟尘的海拔高度系数，按图取值； 柴油车车型类别系数；柴油车车型类别系数； 考虑烟尘的车型系数，按下表取值；考虑烟尘的车型系数，按下表取值； VIQVIq)(VIaf)(VIhfDn)(VIIVf考虑烟尘的纵坡考虑烟尘的纵坡- -车速系数，按下表取值；车速系数，按下表取值；)(VImf小客车、轻型货车中型货车重型货车、大型客车拖挂车、集装箱车0.41.01.53工况车速工况车速(km/h)隧道行车方向纵坡隧道行车方

20、向纵坡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 稀释烟尘到容许浓度的需风量计算稀释烟尘到容许浓度的需风量计算KQQVIVI

21、req)( 隧道稀释烟尘的需风量（隧道稀释烟尘的需风量（mm3 3/s/s）；）； 烟尘设计浓度（烟尘设计浓度（mm-1-1）。）。)(VIreqQK3 3、换气需风量、换气需风量3600=)(sracreqnLAQ Ar隧道净空面积（隧道净空面积（mm2 2）；）； ns隧道最小换气频率，不应低于每小时隧道最小换气频率，不应低于每小时3 3次。次。4 4、需风量的取值、需风量的取值()()()acreqVIreqCOreqreqQQQQ,max=采用纵向式通风的隧道，换气需风量还需按下式计采用纵向式通风的隧道，换气需风量还需按下式计算后取最大值。算后取最大值。racacreqAvQ=)( v

22、ac隧道换气风速，不应低于隧道换气风速，不应低于1.5m/s1.5m/s。1.4 1.4 通风方式及其选择通风方式及其选择 1 1、概述、概述 通风方式通风方式 通风方通风方式式车道空间的空气流动自然通风自然通风自然风自然风机械通风机械通风交通风交通风(活塞风活塞风)一般不稳定一般不稳定交通量有关交通量有关(车速等车速等)纵向通风纵向通风半横向通风半横向通风全射流全射流集中送入式集中送入式通风井送排式通风井送排式通风井排出式通风井排出式吸尘式吸尘式送风式送风式排风式排风式1 1、概述、概述 通风方式通风方式 通风通风方式方式机械通机械通风风全横向通风全横向通风组合通风组合通风底送顶排式底送顶排

23、式顶送底排式顶送底排式侧送侧排式侧送侧排式纵向组合式纵向组合式纵向纵向+半横向组合式半横向组合式纵向纵向+集中排烟组合式集中排烟组合式 如何选择通风方式如何选择通风方式 确定所需风量确定所需风量 考虑自然通风是否满足考虑自然通风是否满足 经验公式经验公式双向交通隧道双向交通隧道单向交通隧道单向交通隧道 通风方式选择与多种因素有关通风方式选择与多种因素有关 隧道类型：隧道类型：山岭隧道、城市隧道、水底隧道山岭隧道、城市隧道、水底隧道 交通量交通量：近期、远期、某年限的交通量：近期、远期、某年限的交通量 经济问题经济问题：工程费、维修费和养护费：工程费、维修费和养护费 地质、气候和周围环境的影响地

24、质、气候和周围环境的影响：大断面开挖的：大断面开挖的可行性可行性 通风方式选择与多种因素有关通风方式选择与多种因素有关 采用纵向通风方式时采用纵向通风方式时单向交通且长度单向交通且长度L5000mL5000m、双向交通且长度双向交通且长度L 3000mL 3000m的隧道可采用全射流的隧道可采用全射流纵向通风方案。纵向通风方案。 通风井送排式纵向通风方式的通风井数量和隧通风井送排式纵向通风方式的通风井数量和隧道分段长度应根据隧道长度、防灾排烟需求、通道分段长度应根据隧道长度、防灾排烟需求、通风井设置条件、建设与运营费用等综合考虑。风井设置条件、建设与运营费用等综合考虑。 通风方式选择与多种因素

25、有关通风方式选择与多种因素有关 对国内采用通风井送排式纵向通风方式的已建对国内采用通风井送排式纵向通风方式的已建隧道工程调研统计表明：隧道工程调研统计表明：5000mL8000m5000mL8000m的隧道通常设置的隧道通常设置1 1座通风井；座通风井；8000mL12000m8000mL12000m的隧道通常设置的隧道通常设置1212座；座；12000mL16000m12000m16000mL16000m的隧道通常设置的隧道通常设置3 3座或座或3 3座以上通风井。座以上通风井。2 2、通风计算、通风计算一般规定：一般规定：公路隧道通风设计应根据公路隧道通风设计应根据工程可行性研究工程可行性

26、研究、初步设初步设计计和和施工图设计施工图设计等阶段的要求进行相应的计算。等阶段的要求进行相应的计算。工程可行性研究阶段工程可行性研究阶段根据工可阶段隧道的长度、根据工可阶段隧道的长度、平纵线形、横断面等条件，进行隧道需风量、设计平纵线形、横断面等条件，进行隧道需风量、设计风速等概略计算，对通风系统的经济型和合理性作风速等概略计算，对通风系统的经济型和合理性作初步分析。初步分析。2 2、通风计算、通风计算一般规定：一般规定：初步设计阶段初步设计阶段对通风方案进行比选并进行通风对通风方案进行比选并进行通风系统初步设计，即根据隧道通风设计的调查资料，系统初步设计，即根据隧道通风设计的调查资料，计算

27、所需风压和风量、风机的大致规格、设置台数计算所需风压和风量、风机的大致规格、设置台数等，同时根据交通量等提出通风系统分期实施的设等，同时根据交通量等提出通风系统分期实施的设计方案，确定通风系统规模。计方案，确定通风系统规模。2 2、通风计算、通风计算一般规定：一般规定：注：对于技术复杂的通风系统，如全横向通风、多注：对于技术复杂的通风系统，如全横向通风、多座竖井（或斜井）结合射流风机分段组合通风的系座竖井（或斜井）结合射流风机分段组合通风的系统，在确定组合风压、风量、分段风速、送风和排统，在确定组合风压、风量、分段风速、送风和排风风压、风口与风道构造形式等方面存在困难时，风风压、风口与风道构造

28、形式等方面存在困难时，通常采用数值或物理模拟试验手段等进行研究分析。通常采用数值或物理模拟试验手段等进行研究分析。2 2、通风计算、通风计算一般规定：一般规定：施工图设计施工图设计通风计算和设计需深化初步设计或通风计算和设计需深化初步设计或技术设计的设计成果，确定通风系统的细部构造，技术设计的设计成果，确定通风系统的细部构造，精确计算所需风压和风量，计算隧道投入运营后的精确计算所需风压和风量，计算隧道投入运营后的各种通风状态，制定通风设施总体运行方案。各种通风状态，制定通风设施总体运行方案。2 2、通风计算、通风计算通风系统中，风机及交通通风力提供的风量和风通风系统中，风机及交通通风力提供的风

29、量和风压应满足需风量和克服通风阻力的要求。压应满足需风量和克服通风阻力的要求。通风计算中，应将自然通风力作为隧道通风计算中，应将自然通风力作为隧道通风阻力通风阻力考考虑；当确定自然风作用引起的隧道内风速常年与隧虑；当确定自然风作用引起的隧道内风速常年与隧道通风方向一致时，宜作为隧道道通风方向一致时，宜作为隧道通风动力通风动力考虑。考虑。自然风作用引起的洞内风速宜根据气象调查资料、自然风作用引起的洞内风速宜根据气象调查资料、隧道长度、纵坡等确定；当未取得相关调查结果时，隧道长度、纵坡等确定；当未取得相关调查结果时，可取可取2.03.0m/s2.03.0m/s。2 2、通风计算、通风计算 自然通风

30、力自然通风力 =mp 是自然风阻力（是自然风阻力（N/mN/m2 2）；）； 为隧道入口局部阻力系数，可取为隧道入口局部阻力系数，可取0.60.6； 是隧道沿程阻力系数，是隧道沿程阻力系数，0.020.02； L L 是隧道长度；是隧道长度； 是自然风作用引起的洞内风速（是自然风作用引起的洞内风速（m/sm/s），可取），可取2323； 为空气密度（为空气密度（kg/mkg/m3 3），可取），可取1.21.2； 为隧道断面当量直径，为隧道断面当量直径， 为隧道净空断面积，为隧道净空断面积， 为隧道断面周长。为隧道断面周长。 mpernvrrrCAD4rArC22)+1 (nrrevDLrpr

31、v2 2、通风计算、通风计算（2 2）通风阻力通风阻力 2 2、通风计算、通风计算（3 3）交通通风力）交通通风力单向交通时，交通通风力宜作为动力考虑；单向交通时，交通通风力宜作为动力考虑；双向交通时，交通通风力宜作为阻力考虑；双向交通时，交通通风力宜作为阻力考虑；交通通风力应按设计速度以下各工况车速分别计算。交通通风力应按设计速度以下各工况车速分别计算。（3 3）交通通风力）交通通风力 双向交通：双向交通： 2)(2)()(2)(2rtrmrtrmtvvnAAvvnAAp其中： 是交通通风力； 是隧道内与 同向的车辆数； 为隧道内与 反向的车辆数； 是隧道设计风速ms； 为与 同向的各工况车

32、速； 为与 反向的各工况车速； 为汽车等效阻抗面积(汽车正投影面积)。tpnrvnrvrv)(tvrv)(tvrvmA单向交通单向交通： =tp2)(2rtcrmvvnAA-csA小型车正面投影面积(m2)，可取2.13m2；clA大型车(m2)，可取5.37m2；隧道内小型车或大型车的空气阻力系数，小型车取0.5，大型车取1.0。rl大型车比例；3 3、全射流纵向通风、全射流纵向通风在车道空间上方吊设射流风机，用以升压在车道空间上方吊设射流风机，用以升压 对于双向交通，适用于对于双向交通，适用于3000m3000m以下的隧道；以下的隧道； 对于单向交通，可达对于单向交通，可达5000m500

33、0m。风流射流风机 优点：设备费少、经济；优点：设备费少、经济； 缺点：噪音大缺点：噪音大 隧道内压力平衡条件隧道内压力平衡条件 jtmrpppp为射流风机群总升压力（为射流风机群总升压力（N/mN/m2 2） jp射流风机所需台数射流风机所需台数jtmrppppi 为单台射流风机升压力：为单台射流风机升压力： 是射流风机出口面积；是射流风机出口面积； 是射流风机出口速度；是射流风机出口速度； 射流风机位置摩阻损失折减系数。射流风机位置摩阻损失折减系数。 jp)1 (2jrrjjjvvAAvpjAjv备用射流风机宜采用同型号风机成组备用。1）计算所需射流风机台数为16组时，可备用1组；2）大于

34、6组时，可考虑所需台数15%备用。4 4、有竖井的纵向式通风、有竖井的纵向式通风 纵向式通风是最简单的通风方式，它以自然通纵向式通风是最简单的通风方式，它以自然通风为主，不满足需要时，用机械通风加以补充，风为主，不满足需要时，用机械通风加以补充，是经济合理的。但是，是经济合理的。但是，通风所需动力与隧道长度通风所需动力与隧道长度的立方成正比的立方成正比。如果在隧道中间设置竖井就可以。如果在隧道中间设置竖井就可以克服这个缺点。克服这个缺点。常常用竖井对长隧道进行分段常常用竖井对长隧道进行分段。(1) (1) 竖（斜）井排出式竖（斜）井排出式风流风流底部合流后的全压底部合流后的全压(1) (1)

35、竖（斜）井排出式竖（斜）井排出式 应用于单向交通隧道时，可采用合流型或分流型通应用于单向交通隧道时，可采用合流型或分流型通风井排出式通风，通风井宜设置在隧道出口侧位置；风井排出式通风，通风井宜设置在隧道出口侧位置； 应用于双向交通隧道时，宜采用合流型通风井排出应用于双向交通隧道时，宜采用合流型通风井排出式通风，通风井宜设置在隧道纵向长度中部位置。式通风，通风井宜设置在隧道纵向长度中部位置。(2) (2) 竖井送排式纵向通风竖井送排式纵向通风 需风量需风量按保证隧道安全运营要求的环境指标，按保证隧道安全运营要求的环境指标，根据隧道条件计算确定需要的新鲜空气量。根据隧道条件计算确定需要的新鲜空气量

36、。 设计风量设计风量以计算得到的隧道需风量为基础，满以计算得到的隧道需风量为基础，满足运营要求，进行风机配置后达到的通风量。足运营要求，进行风机配置后达到的通风量。 设计风速设计风速根据设计风量计算得到的空气在隧道根据设计风量计算得到的空气在隧道内沿隧道轴向流动的速度。内沿隧道轴向流动的速度。(2) (2) 竖井送排式纵向通风竖井送排式纵向通风设计原则设计原则(2) (2) 竖井送排式纵向通风竖井送排式纵向通风 排风口与送风口之间的短道不产生回流应满足排风口与送风口之间的短道不产生回流应满足设计原则设计原则 设计浓度应满足设计浓度应满足 隧道内压力应满足隧道内压力应满足 排风机、送风机设计风压

37、可表示为排风机、送风机设计风压可表示为(2) (2) 竖井送排式纵向通风竖井送排式纵向通风 宜用于单向交通隧道；近期为双向交通、远期为单向交通的隧道可采用通风井送宜用于单向交通隧道；近期为双向交通、远期为单向交通的隧道可采用通风井送排式纵向通风方式；排式纵向通风方式； 隧道内最大设计风速不宜大于隧道内最大设计风速不宜大于8.0m/s8.0m/s； 设计时应防止短道段出现回流，短道段长度不应小于设计时应防止短道段出现回流，短道段长度不应小于50m50m； 设计时应提供一定的短道段窜流风速；送风量计算应充分考虑短道段窜流风量及设计时应提供一定的短道段窜流风速；送风量计算应充分考虑短道段窜流风量及其

38、污染浓度。其污染浓度。 通风井送排式纵向通风宜与射流风机组合，应满足通风井送排式纵向通风宜与射流风机组合，应满足设计原则设计原则5 5、横向通风、横向通风 半横向通风半横向通风( (送风式、排风式送风式、排风式) ) 行车空间行车空间风流风流送风道送风道送风孔送风孔 全横向通风全横向通风 这种通风方式同时设置送风管道和排风管道，隧道内这种通风方式同时设置送风管道和排风管道，隧道内基本上不产生沿纵向流动的风，只有横方向的风流动。基本上不产生沿纵向流动的风，只有横方向的风流动。风流风流风流风流风流风流风流风流风流风流排风孔排风孔排风孔排风孔排风道排风道送风孔送风孔送风道送风道送风道送风道送风孔送风

39、孔排风道排风道排风孔排风孔6 6、混合式通风、混合式通风 混合式通风没有固定的格局混合式通风没有固定的格局，它是根，它是根据某些特殊的需要，由上述几种基本通据某些特殊的需要，由上述几种基本通风型式组合而成的。其组合方式有许多风型式组合而成的。其组合方式有许多种，但应符合经济实用原则。种，但应符合经济实用原则。 7 7、风道、风道 风道设计应综合考虑通风系统的建设和运营费用。风道设计应综合考虑通风系统的建设和运营费用。风道主要由主风道和连接风道及风机房内部风道构成；连接风道为隧道主洞、主风道、通风道主要由主风道和连接风道及风机房内部风道构成；连接风道为隧道主洞、主风道、通风井与风机房等之间相互连

40、接的风道。风井与风机房等之间相互连接的风道。 风道设计应减少断面变化和转弯次数。风道的弯曲、风道设计应减少断面变化和转弯次数。风道的弯曲、折曲、扩径、缩径、分岔、合流等处宜平顺过渡，内壁面折曲、扩径、缩径、分岔、合流等处宜平顺过渡，内壁面应平滑。应平滑。 在通风井底部及风道各弯道处可设置导流叶片，在风在通风井底部及风道各弯道处可设置导流叶片，在风道变断面处、合流处及送排风口等处可设置整流板；风机道变断面处、合流处及送排风口等处可设置整流板；风机前后附近的风道不应产生偏流、回流及涡流。前后附近的风道不应产生偏流、回流及涡流。7 7、风道、风道 风道口应设置防护网，防止异物进入。风道口应设置防护网

41、，防止异物进入。 主风道宜沿隧道纵向布置，宜设置在隧道的上部。主风道宜沿隧道纵向布置，宜设置在隧道的上部。 主风道的设计风速宜在主风道的设计风速宜在13.020.013.020.0的范围内取值。的范围内取值。 连接风道的设计风速不宜大于连接风道的设计风速不宜大于13.0m/s13.0m/s。8 8、风机房与通风井、风机房与通风井 风机房应具有布置轴流风机、电气设备、控制设备、风机房应具有布置轴流风机、电气设备、控制设备、其他辅助设备的空间及预留设备检修空间，并应设置大型其他辅助设备的空间及预留设备检修空间，并应设置大型设备搬运通道和工作通道等。设备搬运通道和工作通道等。 风机房与风道的连接应严

42、密封闭。风机房与风道的连接应严密封闭。 风机房与通风井内应采取防排水措施。风机房与通风井内应采取防排水措施。 地表风机房的设置应避免对附近居民生活、环境景观地表风机房的设置应避免对附近居民生活、环境景观等产生影响。等产生影响。 地下风机房与隧道的位置关系，可根据地质条件，隧地下风机房与隧道的位置关系，可根据地质条件，隧道与通风井、连接风道的位置关系确定。道与通风井、连接风道的位置关系确定。8 8、风机房与通风井、风机房与通风井 隧道通风竖井、斜井和平行导洞可单独设置，也可组隧道通风竖井、斜井和平行导洞可单独设置，也可组合选用。合选用。 通风井应设置在地质条件总体较好的地段，应避免穿通风井应设置

43、在地质条件总体较好的地段，应避免穿越断层破碎带、煤层、涌突水等不良地质地段。越断层破碎带、煤层、涌突水等不良地质地段。 通风井的设计风速宜取通风井的设计风速宜取13.020.0m/s13.020.0m/s。 通风井顶部宜设置井帽，防止雨、雪等进入；寒冷地通风井顶部宜设置井帽，防止雨、雪等进入；寒冷地区应采取措施，防止通风井内与井口结冰。区应采取措施，防止通风井内与井口结冰。8 8、风机房与通风井、风机房与通风井 通风井设计应满足：通风井设计应满足：竖井深度不宜超过竖井深度不宜超过300m300m；当竖井深度超过；当竖井深度超过300m300m时，宜结合路线选择、施工安全、工程时，宜结合路线选择

44、、施工安全、工程造价等进行专题论证。造价等进行专题论证。竖井内轮廓宜采用圆形断面形式。竖井内轮廓宜采用圆形断面形式。 通风斜井设计应满足：通风斜井设计应满足：斜井长度不宜超过斜井长度不宜超过1000m1000m；当斜井深度超过；当斜井深度超过1000m1000m时，宜结合路线选择、施工安全、工时，宜结合路线选择、施工安全、工程造价等进行专题论证。程造价等进行专题论证。当斜井长度不大于当斜井长度不大于700m700m时，斜井内设计风速可取时，斜井内设计风速可取16.020.0m/s16.020.0m/s；当斜井长度大于；当斜井长度大于700m700m时，斜井内设计风速可取时，斜井内设计风速可取1

45、3.016.0m/s13.016.0m/s。8 8、风机房与通风井、风机房与通风井 送风井与排风井合建时，应满足：送风井与排风井合建时，应满足：当送风井与排风井合建时，应根据隧道送风量和排风量分别所需净空断面积划分通风井的当送风井与排风井合建时，应根据隧道送风量和排风量分别所需净空断面积划分通风井的各自独立空间。各自独立空间。当隧道不同通风区段的送风井合建或排风井合建时，应根据不同通风区段送风量或排风量当隧道不同通风区段的送风井合建或排风井合建时，应根据不同通风区段送风量或排风量分别所需净空断面积划分通风井的各自独立空间。分别所需净空断面积划分通风井的各自独立空间。通风设计程序：通风设计程序：

46、1 1、根据隧道长度和交通量，初步确定通风方式；、根据隧道长度和交通量，初步确定通风方式；2 2、收集交通、气象、环境、地质、地形、地物等通风设计基础资料；、收集交通、气象、环境、地质、地形、地物等通风设计基础资料；3 3、根据有关调查资料尤其是车辆情况，计算需风量；、根据有关调查资料尤其是车辆情况，计算需风量；4 4、从安全、技术、经济等方面进行通风方式比较，选择最佳通风方式；、从安全、技术、经济等方面进行通风方式比较，选择最佳通风方式；5 5、计算通风压力、风量和风速等；、计算通风压力、风量和风速等；6 6、确定风机的规格和配置，并对风道、风机房等进行结构计算。、确定风机的规格和配置，并对

47、风道、风机房等进行结构计算。隧道需风量计算实例：隧道需风量计算实例：某隧道通风基本参数：某隧道通风基本参数：道路等级：高速公路，分离式双向四车道（计算单洞）；道路等级：高速公路，分离式双向四车道（计算单洞）；计算行车速度：计算行车速度：v vt t=80km/h=80km/h；空气密度：；空气密度： =1.2kg/m=1.2kg/m3 3；隧道断面积：隧道断面积：A Ar r=65.37m=65.37m2 2；隧道当量直径：；隧道当量直径：D Dr r=8.378m=8.378m；隧道内平均气温：隧道内平均气温：t tmm=20=20；隧址大气压：；隧址大气压：94906pa94906pa；设

48、计交通量：设计交通量：1848618486量中型车量中型车/ /日（双向），高峰小时交通量按日交通量的日（双向），高峰小时交通量按日交通量的12%12%计算；上计算；上下行交通量不均衡系数下行交通量不均衡系数1.11.1；交通组成：交通组成：汽油车：小型客车汽油车：小型客车15%15%，小型货车，小型货车18%18%，中型货车，中型货车24%24%；柴油车：中型货车柴油车：中型货车24%24%，大型客车，大型客车13%13%，大型货车，大型货车6%6%；隧道需风量计算实例：隧道需风量计算实例：某隧道通风基本参数：某隧道通风基本参数：隧道起止桩号、长度、纵坡及设计标高如图所示；隧道起止桩号、长度

49、、纵坡及设计标高如图所示；隧道进口隧道进口k25+254545.680k26+504570.680隧道出口隧道出口k27+684556.930i=2%L1=1250mi=-1.25%L2=1180m试确定该隧道需风量。试确定该隧道需风量。20252025为近期，为近期，20352035为远期。为远期。隧道需风量计算实例：隧道需风量计算实例：1 1、COCO排放量：排放量：COCO基准排放量：基准排放量：q qcoco=0.007m=0.007m3 3/(/(vehvehkm)km)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；工况车速分别考虑：工况车速分别考虑：80km/h80km/h，60km/h60km/h，40km/h40km/h，20km/h20km/h，10km/h10km/h（阻滞工况）；（阻滞工况）；交通量分解：交通量分解：单洞高峰小时交通量单洞高峰小时交通量184861848612%12%0.50.51.1=1220veh/h1.1=1220veh/h获得各工况车速下的获得各工况车速下的COCO排放量。排放量。例例1 1：全射流纵向通风：全射流纵向通风（1 1）单向交通）单向交通已知：已知：隧道长度隧道长度L=1537mL=1

51、537m；隧道断面积；隧道断面积A Ar r=63.85m=63.85m2 2；断面当量直径断面当量直径D Dr r=8.166m=8.166m；混合车型设计高峰小时交通量；混合车型设计高峰小时交通量N=1984N=1984辆辆/h/h；大型车比例；大型车比例r rl l=59%=59%；设计速度设计速度v vt t=60km/h=16.67m/s=60km/h=16.67m/s；洞内自然风速；洞内自然风速v vn n=2.5m/s=2.5m/s；设计风量设计风量QQr r=450m=450m3 3/s/s；通风计算风速；通风计算风速v vr r=450/63.85=7.05m/s=450/6

52、3.85=7.05m/s。隧道内所需升压力：隧道内所需升压力：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：全射流纵向通风：全射流纵向通风（2 2）双向交通）双向交通附加条件：附加条件：混合车型设计高峰小时交通量混合车型设计高峰小时交通量N=759N=759辆辆/h/h；上行方向交通量的方向分布系数上行方向交通量的方向分布系数D=60

53、%D=60%；设计速度设计速度v vt t=40km/h=11.11m/s=40km/h=11.11m/s；洞内自然风速；洞内自然风速v vn n=1.5m/s=1.5m/s；设计风量设计风量QQr r=172m=172m3 3/s/s；通风计算风速；通风计算风速v vr r=172/63.85=2.69m/s=172/63.85=2.69m/s。隧道内所需升压力：隧道内所需升压力：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：通风井送排式纵向通风（考虑：通风井送排式纵向通风（考虑1 1座竖井）座竖井）已知：已知：隧道长度隧道长度L=4100m