隧道通风设计

1、隧道通风设计为了防止行驶中的汽车排出废气造成隧道内空气污染，公路隧道必须通风。 因此，隧道通风主要对CO、烟雾和异味等进行稀释。7.1通风方式公路隧道对运营通风的要求较高，可供选择的通风方式也较多，选择时主要 考虑因素是隧道的长度和交通流量，还应适当考虑当地气象、环境、地形等条件。 瞩惩润属钐瘗睐枥庑赖。根据公式：LN 2x106 （单向交通）式中：L隧道长度（m ）;N-设计交通量（辆/h）。由 L=1155m，N=2500 辆/h可得：LN=1155 x2500=2887500 2000000故，本隧道采用机械通风。7.2通风设计根据公路隧道通风照明设计规范：CO设计含量：260 x 10

2、面3/s烟雾设计含量：0.0065k/n-】；异味稀释：隧道内不间断换气频率为每小时5次。7.2.1需风量计算确定需风量时应对行车速度以下各工况车速按20km/h为一档分别进行计 算，取其较大值作为设计需风量。（1）按稀释CO含量计算需风量Q1 qffffL （N f ）co 3.6 106 co a d h ivm m,m 1式中：Q -隧道全长CO排放量（m3/s）;q -CO基）隹排放量（m3/辆km，取0.01）;f考虑CO的车）兄系数，取1.0;车密度系数，按表7-1取值。表7-1车密度系数fd工况车速1008070605040302010fd0.60.750.8511.21.523

3、6%-考虑CO的海拔高度系数，取L5;fiv-考虑CO的纵坡车速系数，按表7-2取值。表7-2考虑CO的纵坡-车速系数八(坡度-1%)工况车速1008070605040302010fiv1.21.01.01.01.01.00.80.80.8L-隧道长度，L=1155m;-考虑CO车型系数，按表7-3取值。表7-3设计交通量及对应车型系数fm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fm1.01.02.55.07.0Nm800800500200200Nm-相应车型的设计交通量(辆/h)代入计算，当工)兄车速为20km/h时取得最大值：Q 3 6、0.01 1 3 1.5 0.8 11

4、55(800 1 800 1 500 2.5 200 5.0 200 7.0)0.06n 3 /s稀释CO的需风量计算：Q L 栏 T 106req(co)p T式中:Q req(co)-隧道全长稀释CO的需风量(m 3/ ；式中:Po_-标准大气压(KN/m 2),取 101.325KN/m2；P-隧道设计气压（KN/m 2）,取？二?；T -标）隹气温（K），取273K ；T -隧道夏季设计温度（K），取300K ;-CO设计浓度，取210ppm。代入计算：。网我）L号-1060.06 10.06 1 300260273106=246 m3/s（2）按稀释烟雾含量计算:QVI3.6 106

5、qQVI3.6 106qVIfdfa(Vl)fh(Vl)fiv(Vl)nD (N式中：Qvi-隧道全长烟雾排放量（m3/s）；%i -烟雾基隹排放量（m 2 /辆km ），取2.5m 2 /辆km ； fd-车密度系数，按表7-1取值； fa（VI）-考虑烟雾的车）兄系数，取1.0； fh VI）-考虑烟雾的）母拔高度系数，取L2； fiv（vi）-考虑烟雾的纵坡车速系数，按表7-4取值。表7-4考虑CO的纵坡-车速系数fiv（vi）（坡度-1% ）工况车速8070605040301020fiv(VI)0.80.80.750.750.70.60.5L-隧道长度，L=1155m ；门（vi）-考

6、虑烟雾的车型系数，按表7-5取值。表7-5考虑烟雾的车型系数f a、m （VI）柴油机车型轻型货车中型货车重型客车、大型客车、拖挂车集装箱车fm (VI)0.41.01.534Nm300300100100Nm-相应车型的设计交通量（辆/h）。代入计算，当工）兄车速为20km/h时取得最大值：Qvi 36 1102.5 1.0 3 1.3 0.5 1155 （0.4 300 1 300 1.5 100 3 100）=1.36m 3 /s稀释烟雾的需风量：Qreq Qreq (VI)QVIK式中：Qreq-隧道全长稀释烟雾的需风量（m3/s）；K -烟雾设计浓度（m 1）,取0.0065;代入计算

7、：Qreq (VI)代入计算：Qreq (VI)1.360.0065209.2m 3 /s（3）确定隧道通风量:Q Q （）246m3/s7.2.2隧道通风计算（1）自然风阻力计算Pm 1 e r P 了r式中：Pm-自然风阻力（N /m2）；-隧道入口损失系数，取0.6; e-隧道壁面摩阻损失系数，取0.02; rL-1155m ;Dr-隧道断面当量直径（m）。隧道当量直径按下式计算:式中：Ar-隧道净空断面积（m2），为69.5;Cr-隧道净空周长（m），为32.2则：Dr=8.6;-空气密度（kg/m3），取1.20;V自然风作用引起的洞内风速（m/s），取 2.5代入计算：P代入计算：

8、Pm (1 0.60 0.021155)861.20,2.52 16.1N/m22（2）交通风力计算Pt：m2 n(vt()r(v()v )2式中：P交通风阻力（N /m 2）；n -隧道内与七同向的车辆数;n -隧道内与七反向的车辆数;V隧道设计风速（m/s），取5.0;vt（与vr同向的各工兄车速（m/s）； vt（）-与七反向的各工兄车速（m/s）;% -汽车等效阻抗面积（m2）。上式可化简为:n (v2tv )2式中：nNL3600 V t2500 1155 式中：nNL3600 V tv 竺 3.5m /sr A 69.5其中汽车等效阻抗面积可按下式计算:A 1 r) A r A m

9、1 cs cs 1 cl cl式中：Acs-小型车正面投影面积（m2），取2.13；cs-小型车空气阻力系数，取0.5;Acl-大型车正面投影面积（m2），取5.37；cl-大型车空气阻力系数，取1.0；ri-大型车比例，取30%。则：Am 2.4代入计算:2 4 1 20.28.8 (27.8 3.5)269.52352.4N /m 2（3）通风阻抗力计算(1 0.6 0.021155（3）通风阻抗力计算(1 0.6 0.021155 )8.63 冬 3.52231 .4N /m 2则:PPP31.4 16.1 352.4 304.9N /m 则:PPP31.4 16.1 352.4 304.9