施工图设计说明(隧道通风部分)

第页施工图设计说明(隧道通风部分)工程概况鹿角隧道东延伸段起于鹿角立交东侧，止于开成立交东侧，东接渝湘复线高速。全长3.6km，含2km下穿道一座，新建互通立交1座［开城立交，新建立交段长1.2km（不含立交主线部分），道路采用主线双向6车道城市快速路+辅道方式，设计车速80Km/h，辅道设计车速40Km/h。隧道为单向双洞分离式隧道，隧道设计时速80km/h。隧道设置为单向坡，桩号K0+817.52～K1+469.2967坡度为-3.15%，K1+469.2967～K1+757.8021坡度为-0.9%.K1+757.8021～K2+147.4623坡度为-3.5%,K2+147.4623～K2+658.8723坡度为-0.6%.本图为鹿角隧道通风设计图，左线进口里程K0+817.52，出口里程ZK12+760，左线全长1965.325m,右线进口里程ZK12+760，出口里程K0+817.52，右线全长1965.325m,为一类城市交通隧道。里程K1+000、K1+540、K1+800、K1+400设置4处人行横道，在里程K1+300、K2+100设置2处车型横道，隧道截面积89m2，当量直径8.9m。设计原则及技术标准设计原则正常交通时，对一氧化碳（CO）、烟雾和异味进行稀释，确保交通畅通和人员安全。交通阻滞时向阻滞隧道提供一定通风风速排除污染气体，使洞内环境符合卫生标准。隧道内发生火灾时，通风设备应具备排烟功能并控制烟雾扩散和热量扩散，为人员撤离火灾现场提供一定迎面风速，为消防人员灭火工作提供新风量和工作环境。（4）通风方式选择应在满足设计标准的前提条件下，尽力节省工程投资和节省运营能耗，并做到维修和管理方便。设计依据规范（1）《公路隧道通风设计细则》JTG/TD70/2-02-2014;（2）《公路隧道设计规范》JTGD70-2014;（3）《环境空气质量标准》GB3095-2012;（4）《城市地下道路工程设计规范》CJJ221-2015;（5）《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018版);（6）《建筑机电工程抗震设计规范》(GB50981-2014);主要设计参数道路等级：城市快速路;隧道等级：一类隧道设计行车速度：Vt=80km/h；交通阻滞行车速度:10km/h,阻滞长度1km。目标年交通量及车型比例近中远期交通量预测交通量2023年2033年2043年全日交通量（pcu/d）358604215552713高峰交通量（pcu/h）256430143769各类车型比例车型比例小客车小货车中货车大型客车右线0.6730.1840.0810.062左线0.6730.1840.0810.062隧道内卫生标准（1）一氧化碳允许浓度正常营运时≤100ppm；阻滞时，短时间（20min）以内，≤150ppm；（2）烟尘允许浓度K见下表（本项目采用LED灯，设计提高一级取值）：运营工况正常运营交通管制养护维修计算车速（km/h）≤3030～5050～6060～90≥900.01200.003允许浓度K(m)-10.0120.00750.00700.00650.005稀释空气中异味按照每小时3次换气风量考虑，换气断面风速不低于2.5m/s。自然条件隧址温度t=33.9℃隧址气压p=97.125kPa隧址空气密度ρ=1.2kg/m3洞内风速（设计取值）Vn=2.5m/s主要设计标准隧道火灾按20MW工况计算，风机在250℃条件下确保正常运转60min。隧道运营设计风速≤10m/s，火灾时排烟临界风速：2.52m/s。噪声标准：正常运行时≤70dB（A）,阻塞及火灾时≤85dB（A）正常运营时烟雾基准排放量2.0m/（veh3·km）,CO基准排放量0.007m/（veh3·km）,阻滞工况CO基准排放0.015m/（veh3·km），折减系数2%，以2000年为起点,排放折减最大年限不超过30年。通风系统设计3.1系统功能概述通风系统的作用，是确保不论在正常或发生火灾的情况下，为乘客、司机、维修人员及消防人员提供符合卫生标准及利于安全疏散和灭火扑救的隧道环境。污染空气的稀释标准按《公路隧道通风设计细则》规定执行，通风系统需要把有害污染物、烟雾和气味维持在可接受的水平。3.2主线隧道通风计算根据有关基础条件，目标年隧道需风量见下表：设计年份202320332043设计状况CO烟雾CO烟雾CO烟雾左线80km/h24.4515.6329.1519.4136.1124.2270km/h27.6318.0233.0421.1640.9226.4160km/h32.5619.5538.8722.1348.1527.6250km/h38.6923.1346.6426.5357.7833.1440km/h49.8729.6658.3029.2872.2236.5430km/h53.6926.5462.1822.4677.0328.0320km/h245.2258.86257.6167.32255.0984.01阻滞工况262.2463.84270.0769.41267.4386.14右线80km/h26.2594.6233.02122.640.9015370km/h30.4290.5537.42119.1746.35148.7260km/h33.6972.4340.48101.2250.14126.3150km/h40.0893.8446.93121.46458.14151.5840km/h48.9877.6558.67107.5272.68134.1930km/h65.2948.6376.4963.1094.7678.7520km/h260.4360.58257.6167.32255.0984.01阻滞工况265.5466.35270.0772.56267.4389.05火灾工况222.5(临界风速2.5m/s)稀释异味222.5由需风量计算结果分析，工况车速较大的时候由稀释异味控制.车速较低时需风量主要由稀释CO控制。左线为阻滞工况时需风量最大,右线阻滞工况需风量最大。根据隧道断面积和当量直径计算，其左右线隧道通风风速均＜10m/s,根据前期方案比选，从经济和实施难度等方面综合考虑，本项目采用全射流风机纵向式通风方案。阻滞工况下，右线隧道所需总升压力为71.9N/m2，每台风机升压力为7.36N/m2，左线隧道所需总升压力为71.6N/m2，每台风机升压力为7.36N/m2，左右线隧道在阻滞工况下均开启10台射流风机通风。由于本隧道为单向坡，考虑火风压的影响，左线隧道所需总升压力为68.6N/m2，右线隧道所需总升压力为128.3N/m2。综上两种情况考虑，左线隧道共设置12台射流风机，每两台一组，右线隧道共设置21台射流风机每三台一组，在洞口两端集中布置，射流风机运行方向与车行方向一致。3.3通风主要设备本隧道建筑限界适合Φ900mm型风机的安装，本设计主隧道选用单机功率22kW、Φ900mm型单向射流风机作为计算样本，该型号风机具有推力高、制造技术成熟等特点，单台风机在隧道内应满足下表各项指标：项目技术指标项目技术指标叶轮直径900mm电机绝缘等级H级叶轮流量≥23.1m3/s高温性能250℃高温下连续工作1h以上出口风速≥36.3m/s主要部件寿命≥20年轴向推力≥744N风机重量＜1200kg防护等级不低于IP55级噪声45°角距风口10m处≤70dB(A)电机功率22kW(AC380V±10%,50Hz)安装各附件及连接件承重力能承受风机及各附件自重15倍以上的受力射流风机在出入口段进行集中设置，运行时可全面诱导隧道内的空气流动，其中左线里程K1+020组风机和右线里程K2+280组风机为备用风机，目标年（2039年）风机设置位置及数量见下表：左线右线设置里程台数设置里程台数K0+817.522K0+817.523K0+9202K0+9203K1+0202（备用）K1+0203K2+3802K2+2803（备用）K2+4802K2+3803K2+582.8452K2+4803K2+582.8453隧道通风主要设备表：线别风机型号风机台数风机功率(kW)总功率(kW)左线SDS-U0901222264右线SDS-U0902122462经计算在保证安全的情况下近、远期风机需要安装风机台数差别不大，故采用一次安装。3.4隧道污染排放经计算，隧道出口约120m后，污染物浓度满足现行《环境空气质量标准》GB3095-2012二级标准，隧道隧道处于城市郊区，周围不存在环境敏感型居住区等，排风污染物稀释后满足环境卫生要求。隧道内离洞口最近风机的距离为100米，在洞口外的噪音能够满足所处环境的噪音标准。隧道通风控制隧道通风控制按正常工况、阻滞工况和火灾工况三种类型分别设计。射流风机手动控制按钮距地1.5m设置。4.1正常工况隧道在设计速度状况下正常运营时，当任一个测点的CO、VI预测浓度中任意一项达到其最大允许浓度的80%时，则按组开启隧道内一半射流风机,若浓度不降低，则开启除备用风机外所有风机进行排风；若开启风机后CO、VI浓度大于等于其最大允许浓度，并持续15min时，则关闭隧道。风机开启后，CO、VI浓度逐渐降低，当CO、VI预测浓度值同时小于等于最大允许浓度的30%时，则停止风机运行。为延长风机寿命，备用风机平时可同营运风机交替运行，优先启动运行时间最短的风机。4.2阻滞工况阻滞隧道除备用风机外全部射流风机开启，以保持隧道设计环境卫生条件。当阻滞时间超过20min时或车辆阻滞长度超过1KM时，应暂时对隧道进行交通管制，限制车辆进入隧道。4.3火灾工况隧道发生火灾分两个过程分别控制1.安全疏散阶段2.消防灭火阶段(火灾临界风速2.5m/s)安全疏散阶段安全疏散阶段(当发生火灾的下风方向未发生阻滞时),距火灾点最近一组风机不开启，其余风机均开启。（2）消防灭火阶段消防灭火阶段时着火隧道开动所有射流风机向隧道出口吹风，使洞内纵向风速在2.5m/s以上，消防队员从上风方向到达火场救灾。横通道的开启情况：当火场下风方向的人员和车辆全部撤离之后（除损坏不能行驶者外），关闭所有通道门，通风应进入消防灭火阶段。相邻隧道的风机开启情况：应开动全部风机，吹风方向应与自然风方向一致。发生火灾时，隧道应进行交通管制。风机的运行控制方案，应在控制系统所有部件安装完毕后，根据检测数据,按照最优最安全的隧道环境保障和最佳的节能效果目的,进行调试后最终确认。人行横洞防火门及车行横洞防火卷帘具有防火防烟功能，并具有耐风压功能。抗震设计根据《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014，抗震设防烈度6度及以上地区的建筑机电工程设施主要工程材料 及构造要求必须进行抗震设计，具体如下：（1）悬吊管道中重力大于1.8KN的设备；（2）防排烟风道、事故通风风道及相关设备应采用抗震支吊架；（3）矩形面积大于0.38平方米和圆形面积大于0.7平方米的风管。未说明处均按《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014相关条文执行。抗震支吊架由厂家二次深化设计,深化图需由设计院复核。射流风机安装、运行、维护注意事项在风机安装过程中,应始终注意使各风机的主风流方向与交通流方向保持一致。各风机轴线沿隧道方向应成一条直线。射流风机预埋件对风机的准确安装和悬挂安全相当重要，应严格控制预埋件的质量，风机附件由风机厂家提供,风机及预埋件应在厂家指导下安装。与隧道专业密切配合，做好射流风机构件的预埋工作。风机安装前应做支承结构的荷载试验，保证支承风机的结构强度在实际荷载的15倍以上。射流风机安装时应不得磕碰及损坏风机，不得通过钩挂消声器来起吊风机，不得对风机施焊。风机启动前，应检查风机内有无杂物，风机联接螺栓有无松动，拨动叶轮是否灵活。风机维护保养，应定期擦拭风机外表面，检查风机联接