隧道通风计算书

1、 隧道通风计算书一、基本资料公路等级：二级公路车道数及交通条件：双车道，双向交通设计行车速度：V=60km/h=16.67m/s隧道长度：3900m隧道纵坡：1.1%平均海拔高度：1352.56m，（入口：1331.13m，出口：1374.03m）通风断面积：Ar=59.155m2隧道断面当量直径：Dr=7.871m（计算方法为Dr=4Ar断面净空周长）设计气温：T=297k（22）设计气压：p=85.425kpa空气参数：容重=11.77KNm3 ,密度0=1.20kgm3，运动粘滞系数v=1.5210-5m2/s二、交通量预测及组成（交通量预测10年）大型车辆：280辆柴油车小型车辆：18

2、50辆汽油车大型车比例：r=13.15%上下行比例：1:1设计交通量：N=280218502410 辆/h三、需风量计算LN=39002410=9.3991062106 m辆/h（使用错误，查规范P22 式4.1.1-1双向交通应为6105m*veh/h，单向交通为2106m*veh/h）,故需采用机械式通风方式。设计CO浓度：非阻滞状态 250ppm，阻滞状态：300ppm（使用错误。查规范P34 交通阻滞时，CO设计浓度CO=150cm3m3 ，正常交通时，CO=100cm3m3）设计烟雾浓度：K=0.0075m-1（使用错误，查P31 表5.2.1-1使用钠光源时，k=0.0070m-1

3、）四、计算CO排放量计算公式QCO=13.6106qCOfafhfdfivLm=1n(Nfm)式中qCO=0.01m3/辆km（新规定，P42,6.3.1正常交通CO基准排放量0.007m3/(veh*km),交通阻滞0.015m3/(veh*km)）,fa=1.1, fh=1.52,各种车型的fm=1.0，fiv和 fd根据相应的工况车速查表确定（P43）1. 工况车速V=60km/h 时，fiv=1.0，fd=1.0QCO=13.61060.011.11.521.01.039002801+18501=0.0386m/s32. 工况车速V=40km/h 时，fiv=1.0，fd=1.5QCO

4、=13.61060.011.11.521.01.539002801+18501=0.0579m/s33. 工况车速V=20km/h 时，上坡 fiv=1.0，下坡fiv=0.8 fd=3.0QCO=13.61060.011.11.523.039001.012280+1850+0.812(280+1850)=0.1042m/s34. 交通阻滞时V=10km/h 时，fiv=0.8，fd=6.0，L=1000QCO=13.61060.011.11.520.86.010002801+18501=0.0475m/s3五、按稀释CO计算需风量（P43）计算公式QreqCO=QCOp0pTT0106其中p

5、0为标准大气压，取101.325kpa P为隧址设计气压，p=p0exp(-h29.28T) kpa T0为标准气温273k T为隧道设计夏季气温295k1. 非交通阻滞状态时，CO设计浓度=250ppm（查规范P34 交通阻滞时，CO设计浓度CO=150cm3m3 ，正常交通时，CO=100cm3m3），v=20km/h 时，CO排放量最大，QCO=0.1042m3/s此时需风量为 QreqCO=0.1042250101.32585.425295273106=534.218m3/s2. 交通阻滞状态时，CO设计浓度=300ppm时，QCO=0.0475m3/s此时需风量为 QreqCO=0.

6、0475300101.32585.425295273106=202.937m3/s比较之后，CO在v=20km/h时，稀释的需风量为534.218m3/s六、计算烟雾排放量计算公式Qv1=13.6106qv1fav1fhv1fdfivv1Lm=1nD(Nmfm(v1)式中隧道烟尘排放量QVI，单位m2/s,qv1=2.5m3/辆km（P39 6.2.1粉尘基准排放量取2.0m2/(veh*km)）,烟尘车况系数（P40）fav1=1.2,烟尘海拔高度系数 fhv1=1.28， 柴油车车型系数fm(v1)=1.5, Nm=280辆，烟尘纵坡-车速系数fiv（v1）和车密度系数 fd根据相应的工况

7、车速查表（P40表6.2.2-2）确定（P39 6.1.4确定需风量，按照设计速度以下各工况车速10km/h为一档分别计算）1.工况车速V=60km/h 时，fd=1.0，上坡fiv（v1）=1.6，下坡fiv（v1）=0.71QCO=13.61062.51.21.281.01.6+0.7139001.5280=2.018m2/s2.工况车速V=40km/h 时，fd=1.5，上坡fiv（v1）=1.17，下坡fiv（v1）=0.67QCO=13.61062.51.21.281.51.17+0.6739001.5280=2.411m2/s3.工况车速V=20km/h 时，fd=3.0，上坡fi

8、v（v1）=0.75，下坡fiv（v1）=0.48QCO=13.61062.51.21.283.00.75+0.4839001.5280=3.224m2/s4.交通阻滞（V=10km/h） 时，fd=6.0，上坡fiv（v1）=0.75，下坡fiv（v1）=0.48QCO=13.61062.51.21.286.00.75+0.4839001.5280=1.653m2/s七、按稀释烟雾计算需风量计算公式Qreq(v1)=Qv1K工况车速V=20km/h 时，烟雾排放量最大Qv1=3.224m3/s按照稀释烟雾计算的烟雾量Qreq(v1)=Qv1K=3.2240.0075=429.867m3/s八

9、、稀释空气中异味需风量（P46）根据隧道通风照明设计规范（隧道通风设计细则）中规定：“隧道内不间断换气频率，不少于每小时5次”(新规定。查P36 5.4.1隧道空间最小换气频率不应低于每小时3次，采用纵向通风隧道，隧道换气风速不小于1.5m/s)。得到Qreg=nLAr3600=5390059.1553600=320.423m3/s n隧道最小换气频率取3九、火灾排烟（P104）1、 采用纵向排烟的公路隧道，火灾排烟需风量Qreq（f）=ArVcVc隧道火灾临界风速m/s,(P105)Qreq（f）=ArVc=59.1552.5=147.8875m3s综合比较以上三种需风量，以V=20km/h

10、的工况速度下稀释CO的需风量最大，因此设计需风量为Qreg=534.218 m3/s若采用射流风机纵向式通风方式，隧道内风速Vr=QregA=534.21859.155=9.03ms 。不符合隧道通风照明设计规范中“双向交通隧道内风速不大于8m/s”(P27 4.2.1单向交通隧道设计风速不宜大于10.0m/s,双向交通隧道不大于8m/s)的规定，因此决定采用竖井集中排风式纵向通风方式。设计风压计算一、 设计参数假设风的风向为从左到右，自然风风速Vn=2.5ms竖井尺寸：直径5.0m通风面积：19.625m2高度：217.5m常用阻力系数（P48）二、 竖井左侧风压计算（左侧区段隧道长度L1=

11、1950m）P50左侧区段需风量Qrl=534.21819503900=267.109m3/s左侧区段隧道内风速 Vrl=QrlArl=267.10959.155=4.52ms通风阻抗力Prl=1+e+rL1Dr2vr2=0.6+0.0219507.8714.5222=68.093Pa自然风阻力Pml=1+e+rL1Dr2Vn2=1+0.5+0.0219507.8711.2222=15.73PaPml隧道内自然风阻力，单位是N/m2，e=0.5隧道入口局部阻力系数，r=0.02隧道壁面摩擦力系数，Dr=4ArCr隧道段面当量直径（m），Vn=2m/s自然风引起的隧道内风速（P49）自然风的风向

12、决定了是否为动力风，因此自然风阻力为矢量值有+-，符号表示风力的方向。上下行比例1:1，交通风压力公式为 Pt1=-AmAr24n+vvrl式中汽车等效阻抗力面积Am=1-r1Acscs+r1AC1c1 ，r1=13.15% ，小型车正面投影面积Acs=2.13m2，cs=0.5 ，大型车正面投影面积AC1=5.37m2 ，c1=1.0 。 Am=1-0.13152.130.5+0.013155.371.0=1.771m2V=20km/h=5.56m/s 时，n+=L1NV12=195024102000m/h2=118辆，交通风压力为Pt1=-1.77159.15511.2241185.564

13、.52=-1601.383Pa因此，左侧区段竖井底部压力为P01=Pr1-Pm1-Pt1=3.333Vr12+354.288Vr1-24.581=68.093-24.581-1601.383=1644.895Pa竖井右侧风压计算（右侧区段隧道长度L2=1950m）因为L2=L1=1950m因此右侧区段需风量Qr2=Qrl=267.109m3/s右侧区段隧道内风速Vr2=Vrl=4.52ms右侧区段隧道内通风抗阻力Pr2=Prl=68.093Pa右侧区段隧道内交通风压力Pt2=Pt1=-1601.383Pa右侧区段隧道内自然风阻力自然风阻力Pm2=Pml=-24.581Pa因此，右侧区段竖井底部

14、压力为P02=Pr2-Pm2-Pt2=3.333Vr22+354.288Vr2+24.581=68.093-24.581-1601.383=1694.057Pa三、 竖井吸出风量为保证所需通风量，竖井底压力需取左右两侧区段中绝对值较大者。因此取P0=P02=1694.057Pa，左侧风速按照P0=1694.057Pa ，计算3.333Vr12+354.288Vr1-24.581=1694.05,得Vr1=4.648m/s竖井通风量QS=Arvr1+vr2=59.1554.648+4.52=542.333m3s竖井内风速Vs=QSAS=542.33319.625=27.635m/s四、 竖井集中排风式通风所需风压P=(P0+Ps)1.1其中竖井底部压力P0=1694.057Pa竖井损失压力Ps=1+s+sLD2vS=1+0.31+0.022217.551.2227.635=1038.776Pa因此，通风所需风压值为P=(P0+Ps)1.1=1694.057+1038.7761.1=3006.116Pa选择轴功率为20000KW（取大了）的风机作为风道内抽风机。（抽风机的选择）射流风机：同一断面布置1-2台轴流风机：全压输出功率的计算Sth=QaPtot10