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文檔簡介

1、ICS93.010CCSP 2141河南省地方標準DB41/T 21562021公路隧道通風設計指南2021 - 07 - 06 發布2021 - 10 - 05 實施河南省市場監督管理局發 布DB41/T 21562021目次前言II1 范圍12 規范性引用文件13 術語和定義14 通風設計規劃與調查25 通風方式46 通風標準及設計風量57 通風計算68 風機房119 風機選型與布置1310 通風系統結構設計1411 通風控制及火災防排煙16I前言本文件按照GB/T 1.12020標準化工作導則第1部分:標準化文件的結構和起草規則的規定起草。本文件由河南省交通運輸廳提出并歸口。本文件起草單

2、位:河南省堯欒西高速公路建設有限公司、河南省交通規劃設計研究院股份有限公司、長安大學。本文件主要起草人:劉東旭、李國偉、白雅偉、付大喜、王永東、李志鵬、高曉培、韓艷紅、翟彥發、鄭培信、胡曉偉、郭炎偉、肖亞沖、郭菲菲、曹家丕、何志偉、李磊、張良、于慶、唐果、梁佳林、覃楨杰、化思豪。DB41/T 21562021公路隧道通風設計指南1 范圍本文件確立了公路隧道通風設計的術語和定義、規劃與調查、通風方式、通風標準及設計風量、通風計算、風機房、風機選型與布置、通風系統結構設計、通風控制及火災防排煙等內容。本文件適用于各等級公路山嶺隧道的通風設計。2 規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而

3、構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件, 僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。JTG B01公路工程技術標準JTG/T D70/2-02公路隧道通風設計細則3 術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1 3.1一氧化碳濃度隧道單位體積被污染空氣中含有一氧化碳(CO)的體積,用體積濃度計量。3.2 3.2煙塵濃度煙塵對空氣的污染程度,通過測定污染空氣中 100 m 距離的煙塵光線透過率來確定,表示洞內能見度的指標。3.3 3.3需風量按保證隧道安全運營要求的環境指標,根據隧道條件計算確定需要的新鮮空氣量。3.4 3.4設計風

4、量以計算得到的隧道需風量為基礎,在滿足運營要求而配置風機后達到的通風量。3.5 3.5設計風速根據設計風量計算得到的空氣在隧道內沿隧道軸向流動的速度。3.6 3.6風壓分為靜壓、動壓、全壓。作用于各個方向上壓強相等的空氣壓力稱為靜壓;空氣以某一速度流動時所產生的壓力稱為動壓;任意測點處靜壓和動壓之和稱為全壓。本指南所提及靜壓和全壓是指隧道或風機的相對靜壓和相對全壓。3.7 3.721縱向通風通風氣流在行車空間沿隧道軸線方向(縱向)的流動。3.8 3.8互補式通風通風氣流在行車空間沿隧道軸線方向(縱向)進入,經橫通道交換左、右線隧道部分氣流,沿隧道軸線方向(縱向)排出的流動。3.9 3.9半橫向

5、通風通風氣流在行車空間沿垂直于隧道軸線方向(橫向)進入(或排出)、沿隧道軸線方向(縱向)排出(或進入)的流動。3.10 3.10全橫向通風通風氣流在行車空間沿垂直于隧道軸線方向(橫向)的流動。4 通風設計規劃與調查4.1 通風規劃4.1.1 整體規劃公路隧道通風應結合路線平面、縱斷面、隧道斷面形式、工程分期建設情況、防災救援與運營管理等進行整體規劃。4.1.2 設計步驟公路隧道通風設計應按下列步驟實施:a) 應收集隧道所在路段平面、縱斷面,隧道地形、地物、地質等路線資料;b) 應收集隧道所在路段的公路等級、隧道斷面、交通量,所在區域的氣象和環境條件,以及隧址區域的環保要求等技術資料;c) 應根

6、據收集的資料進行隧道需風量的初步計算及通風方案比選;當因路線方案使各通風方案均不滿足運營安全、經濟、環保要求時,則應重新論證路線方案、隧道長度、縱坡等;d) 應根據比選確定的通風方案計算需風量,確定設計風量,并計算通風系統阻力;e) 應根據通風系統阻力計算風機風壓、風量、功率等,并進行風機選型及配置;f) 通風設備安裝前,應針對隧道土建施工、通風設備參數變更情況復核通風系統是否滿足隧道運營需求。4.1.3 設計原則公路隧道通風系統設計應遵循下列原則:a) 通風系統可根據近遠期預測交通量進行一次設計、兩期實施;b) 應根據所在路段交通量增長、汽車有害氣體標準排放量變化、各分期實施階段洞內通風標準

7、和洞外環境空氣質量標準變化、土建工程及通風設施分期實施的難易程度等因素綜合考慮;c) 公路隧道通風設計,應對日常運營通風與防災通風設施進行統籌規劃,明確日常運營工況與火災工況的風機數量;d) 各期安裝的設備應滿足隧道防災通風需求;e) 服務隧道和地下風機房通風系統應采用正壓通風方式。4.1.4 環境影響隧道洞口或通風井口有環境保護要求時,有害氣體排放應符合環境保護的相關規定。4.1.5 坡度要求長度L5000 m隧道的平均縱坡,不宜大于2.0%;隧道行車方向進口接線縱坡宜與洞內一致。4.2 通風調查公路隧道通風設計應對隧道所在區域的交通、氣象、環境及地形、地物、地質等進行調查,應包括下列內容:

8、a) 隧道所在路段設計預測年份的交通量、交通組成、交通阻滯和人行情況等;b) 隧道通行的不同動力、不同燃料類型車輛的構成;c) 隧道所在路段的交通高峰時間段、交通出行規律;d) 隧址區域自然風速、隧道洞口或通風井位置的氣流擴散等;e) 隧道洞口及通風井位置的氣壓、風向、風速、溫度等;f) 特殊氣象條件;g) 隧道洞口或通風井周圍的敏感地物,以及隧址區域的環境空氣背景濃度等;h) 通風井位和風機房的地質情況,以及通風井所在區域的地形、地物。4.3 交通量4.3.1 設計小時交通量通風設計采用的設計小時交通量應根據隧道所在路段項目可行性研究報告提出的設計(預測)年平均日交通量(AADT)進行換算,

9、并宜符合下列規定:a) 設計小時交通量系數宜采用項目可行性研究報告提供的數據;若未明確提出,山嶺重丘區隧道可取 12%,平原微丘區隧道可取 10%,城鎮附近的隧道可取 9%;b) 單向交通隧道的方向分布系數宜根據項目可行性研究報告取值,若未明確提出,可取 55%;雙向交通隧道行車上坡較長方向的方向分布系數可取 60%;c) 當設計小時交通量大于隧道所在路段的最大服務交通量時,宜采用最大服務交通量換算的設計小時交通量。4.3.2 混合車型設計高峰小時交通量將標準小客車交通量換算成混合車型設計高峰小時交通量,其換算的步驟為:a) 根據交通組成百分比和標準小客車設計高峰小時交通量,算出各車型對應的標

10、準小客車設計高峰小時交通量;b) 將各車型的標準小客車高峰交通量換算成混合車型設計高峰小時交通量(veh/h),各汽車代表車型及車輛折算系數可按 JTG B01 取值。4.3.3 阻滯車速c) 對于長度 L1000 m 的隧道可不考慮交通阻滯;對于長度L1000 m 的隧道阻滯段宜按每車道長度為 1000 m 計算。以下行駛情況可視為交通阻滯:d) 高速公路隧道內各車道平均行車速度不大于 30 km/h;e) 一級公路隧道內各車道平均行車速度不大于 20 km/h;f) 二級、三級、四級公路隧道內各車道平均行車速度不大于 10 km/h。4.3.4 火災交通量火災工況下交通量計算應遵循下列原則

11、:a) 工況車速宜按 0 km/h 考慮;b) 單向交通隧道宜按獨立排煙區末端位置發生火災考慮;雙向交通隧道宜按洞內中點發生火災考慮;c) 隧道交通量由洞內滯留的車輛數與后續進人洞內的車輛數之和確定,后續進入洞內的車輛數, 單向通行隧道宜按 5 min 計算,雙向通行隧道宜按 10 min 計算。5 通風方式5.1 通風方式選擇5.1.1 影響因素隧道通風方式選擇時應考慮下列因素:a) 隧道長度;b) 交通條件;c) 地形、地物、地質條件;d) 通風要求;e) 環境保護要求;f) 火災時的通風控制;g) 維護與管理水平;h) 分期實施的可能性;i) 工程造價、運營電費、維護管理費。5.1.2

12、通風方式分類隧道通風方式分為自然通風和機械通風兩種方式。機械通風方式主要有縱向通風方式、半橫向通風方式、全橫向通風方式以及采用以上多種通風方式形成的組合通風方式。各類通風方式的特點可參考JTG/T D70/2-02。5.1.3 設置機械通風方式初步判定條件雙向交通隧道,當符合公式(1)的條件時,可設置機械通風。L × N ³ 6´105(1)式中:L隧道長度,單位為米(m);N設計小時交通量,單位為輛每小時(veh/h)。單向交通隧道,當符合公式(2)的條件時,可設置機械通風。L × N ³ 2´106(2)若不滿足公式(1)、(2)

13、可采用自然通風方式。5.2 通風要求5.2.1 設計風速單向交通隧道的設計風速不宜大于10.0 m/s,特殊情況不應大于12.0 m/s;雙向交通隧道的設計風速不應大于8.0 m/s;設有專用人行道的隧道設計風速不應大于7.0 m/s。5.2.2 風流流向雙向交通隧道設計風向宜與行車上坡較長方向一致,洞內通風氣流方向不宜頻繁變化。5.2.3 交互污染隧道洞口之間、送排風口之間的污染物空氣流動,應符合下列要求:a) 連拱或小凈距特長隧道的左右洞相鄰洞口間宜采取措施避免污染空氣竄流,當不可避免污染空氣竄流時,通風設計應考慮竄流帶來的影響;b) 上行隧道行車出口排出洞外的污染空氣對下行隧道產生二次污

14、染時,應根據污染程度綜合考慮上、下行隧道的通風方式;c) 通風井的進風口宜設置于上風方向,排風口宜設置于下風方向;設置于山坳中的通風井,風口宜朝開闊方向;d) 通風井的排風口高程應大于進風口高程,其高差不應小于 5 m;進風口與排風口之間的平面間距不應小于 5 m;進風口與排風口不應同方向布置,防止竄流。6 通風標準及設計風量6.1 通風標準6.1.1 CO 與 NO2 設計濃度取值應符合下列規定:a) 通風設計的衛生標準應以稀釋CO為主,正常交通時,CO設計濃度可按表1取值;表 1CO 設計濃度隧道長度(m)L10001000L3000L30003 3CO(cm /m )150線性內插值法取

15、值1002b) 隧道內20 min內的平均N0 設計濃度可取1.0 cm3/m3;c) 交通阻滯時,阻滯段的平均CO設計濃度可取150 cm3/m3,經歷時間不宜超過20 min;2d) 人車混合通行的隧道,隧道內CO設計濃度不應大于70 cm3/m3,隧道內60 min內N0 設計濃度不應大于0.2 cm3/m3;2e) 隧道內養護維修時,作業段CO允許濃度不應大于30 cm3/m3,N0 允許濃度不應大于0.12 cm3/m3。6.1.2 煙塵設計濃度取值應符合下列規定:a) 公路隧道通風設計的安全標準應以稀釋煙塵為主,煙塵設計濃度K取值應按表2、表3執行;表2煙塵設計濃度(鈉光源)設計速

16、度 vt(km/h)vt9060vt9050vt6030vt50vt30煙塵設計濃度 K(m-1)0.00650.00700.00750.00900.0120表 3煙塵設計濃度(熒光燈、LED 燈等光源)設計速度 vt(km/h)vt9060vt9050vt6030vt50vt30煙塵設計濃度 K(m-1)0.00500.00650.00700.00750.0120b) 雙洞單向交通臨時改為單洞雙向交通時,隧道內煙塵允許濃度不應大于0.012 m-1;c) 隧道內養護維修時,隧道作業段煙塵允許濃度不應大于0.003 m-1。6.1.3 換氣頻率和換氣風速公路隧道通風設計的舒適性標準應以換氣稀釋

17、異味為主,隧道空間最小換氣頻率不應低于3 次/h; 采用縱向通風的隧道,隧道換氣風速不應低于1.5 m/s。6.2 設計風量設計風量應按稀釋CO需風量、稀釋煙塵需風量、隧道換氣需風量以及火災時排煙需風量的最大值, 需風量計算公式應按JTG/T D70/2-02執行。考慮汽車技術發展,宜單獨考慮新能源汽車的影響。7 通風計算7.1 一般規定公路隧道通風計算應符合下列要求:a) 應根據工程可行性研究、初步設計和施工圖設計等階段的要求進行相應的計算;b) 通風系統中,風機及交通通風力提供的風量和風壓應滿足需風量和克服通風阻力的要求;c) 公路隧道通風計算可把空氣視為不可壓縮流體,隧道內的空氣流可視為

18、不隨時間變化的恒定流, 且汽車行駛也可視為恒定流;d) 沿程阻力系數及局部阻力系數應根據隧道或風道的斷面當量直徑和壁面粗糙度以及風道結構形狀等取值,常用阻力系數可按 JTG/T D70/2-02 執行。7.2 自然通風力7.2.1 確定原則應按以下原則確定:a) 通風計算中,應將自然通風力作為隧道通風阻力考慮;當確定自然風作用引起的隧道內風速常年與隧道通風方向一致時,宜作為隧道通風動力考慮;b) 自然風作用引起的洞內風速宜根據氣象調查資料、隧道長度、縱坡等確定;當未取得相關調查結果宜取 2.0 m/s3.0 m/s;c) 采用通風井分段縱向式通風的隧道,各通風區段自然通風力可在隧道貫通后進行實

19、測,同時應考慮季節變化的影響。7.2.2 自然通風力計算隧道自然通風力計算公式應按JTG/T D70/2-02執行。7.3 交通通風力7.3.1 確定原則應按以下原則確定:a) 單向交通時,交通通風力宜作為動力考慮;當工況車速小于設計風速時,交通通風力應作為阻力考慮;b) 雙向交通時,交通通風力宜作為阻力考慮;c) 交通通風力應按設計速度以下各工況車速分別計算。7.3.2 通風力計算單洞雙向交通通風力的計算方法和雙洞單向交通通風力的計算方法可按JTG/T D70/2-02執行。7.4 通風阻力隧道內通風阻力應按JTG/T D70/2-02執行。7.5 全射流縱向通風方式7.5.1 通風模式全射

20、流縱向通風方式的模式可按JTG/T D70/2-02執行。7.5.2 隧道壓力隧道內壓力平衡應滿足公式(3)。Dpr +DpmDptå Dpj(3)式中:DpmDptDpr隧道內自然通風力,單位為帕(Pa);隧道內交通通風力,單位為帕(Pa);隧道內通風阻力,單位為帕(Pa);å Dpj 射流風機群總升壓力,單位為帕(Pa)。7.5.3 射流風機升壓力與所需臺數射流風機升壓力與所需臺數計算應按JTG/T D70/2-02執行。7.6 送排式縱向通風方式7.6.1 通風模式送排式縱向通風方式的模式可按JTG/T D70/2-02執行。7.6.2 設計規定送排式縱向通風設計應符

21、合下列規定:a) 送排式縱向通風方式宜用于單向交通隧道;b) 隧道內最大設計風速不宜大于 8.0 m/s;c) 應防止短道段出現回流,短道段長度不應小于 50 m;d) 應為短道段提供一定的竄流風速,送風量計算應充分考慮短道段竄流風量及其污染濃度。7.6.3 隧道壓力送排式縱向通風宜與射流風機組合,形成通風井與射流風機組合縱向通風方式。組合縱向通風方式壓力平衡應滿足公式(4)的要求,同時通風計算應對通風井位置以及通風井與射流風機位置等各方案相應的需風量、設計風量、風速等進行反復試算,確定合理的沿程壓力分布。DPb +DPe + åDpj = DPr - DPt +DPm(4)式中:D

22、PbDPeå DpjDpmDptDpr送風口升壓力,單位為帕(Pa);排風口升壓力,單位為帕(Pa);射流風機群總升壓力,單位為帕(Pa);隧道內自然通風力,單位為帕(Pa);隧道內交通通風力,單位為帕(Pa);隧道內通風阻力,單位為帕(Pa)。7.7 互補式通風方式7.7.1 通風模式互補式通風方式的模式可見圖 1。圖1雙洞互補式通風方式示意圖7.7.2 污染物濃度分布互補式通風方式隧道內污染物濃度分布可見圖 2,其中虛線為常規隧道污染物濃度變化,實線為添加互補系統后,隧道污染物濃度變化。圖 2 隧道污染物濃度變化示意圖7.7.3 設計規定互補式通風設計應符合下列規定:a) 宜用于

23、上下行隧道需風量的較大值大于單隧道最大允許通風量且上下行隧道需風量之和小于 2 倍的單隧道最大允許通風量;b) 上下行隧道需風量的比值宜大于 1.5 且隧道長度應在 5000 m 以內;c) 隧道內最大設計風速不宜大于 8.0 m/s。7.7.4 設計風量左、右線隧道的設計風量可按公式(5)計算。Q = qL + qR - Q(5)式中:LdRLRLq 左線隧道內污染物排放量,CO 單位為立方米每秒(m3/s),煙塵單位為平方米每秒(m2/s); q 右線隧道內污染物排放量,CO 單位為立方米每秒(m3/s),煙塵單位為平方米每秒(m2/s); Q 左線隧道的設計風量,單位為立方米每秒(m3/

24、s);RQ 右線隧道的設計風量,單位為立方米每秒(m3/s);d隧道內污染物濃度限制值,CO 單位為立方厘米每立方米(cm3/m3),煙塵單位為每米(m-1)。7.7.5 壓力計算互補式通風方式的壓力可按下列要求計算。a) 隧道第區段末端的全壓(分流前的全壓)可按公式(6)計算。p= Dp+ Dp+ Dp- (x+ l × L ) rv2(6)式中:tot1totnj1t1er×× 1Dr2ptot1 第區段末端的全壓,單位為帕(Pa);ptotn 入口與風流出口的氣象壓力差,單位為帕(Pa);Dpj 第區段射流風機總升壓力,單位為帕(Pa);Dpt1 第區段交通

25、風總升壓力,單位為帕(Pa);xe 隧道入口局部損失系數;lr沿程損失系數;Dr 隧道斷面當量直徑,單位為米(m);L 第區段長度,單位為米(m);空氣密度,單位為千克每立方米(kg/m3);v1第區段-斷面平均風速,單位為米每秒(m/s)。b) 隧道第區段始端的全壓(分流后的全壓)可按公式(7)計算。p= p+ p - xr v2(7)式中:tot 2tot1e1-2 × 2 × 1ptot 2 第區段始端的全壓,單位為帕(Pa);pex1-2排風口升壓力,單位為帕(Pa),可按 JTG/T D70/2-02 執行;分流型風道主流分岔損失系數,可按 JTG/T D70/2

26、-02 執行。c) 隧道第區段末端的全壓(合流前的全壓)可按公式(8)計算。式中:ptot 2'= ptot 2+ Dpt 2- lr× L2 Dr× r × v2(8)22ptot 2' 第區段末端的全壓,單位為帕(Pa);Dpt 2 第區段交通風總升壓力,單位為帕(Pa);v2第區段-斷面平均風速,單位為米每秒(m/s)。d) 隧道第區段始端的全壓(合流后的全壓)可按公式(9)計算。p= p+ p - xr v2(9)式中:tot 3tot 2'b1-3 × 2 × 2ptot 3pbx1-3第區段始端的全壓,單位為

27、帕(Pa);送風口升壓力,單位為帕(Pa),可按 JTG/T D70/2-02 執行;合流型風道損失系數,可按 JTG/T D70/2-02 執行。e) 隧道第區段末端的全壓(出口)為零,應滿足公式(10)。p+ Dp+ Dp- l × L3r v2r v2 =0(10)tot 3t 3j3r×× 3 -× 3式中:Dr22Dpj 3Dpt 3v3第區段射流風機總升壓力,單位為帕(Pa);第區段交通風總升壓力,單位為帕(Pa);第區段-斷面平均風速,單位為米每秒(m/s)。f) 橫通道所需軸流風機全壓可按公式(11)計算。nLzj r2r2ptotz =

28、1.1´(ålr ××× vzj + Dpin-out +× vb )(11)式中:j =1Dr22Dptotz Lzj vzjDpin-outvb橫通道所需軸流風機全壓,單位為帕(Pa);橫通道各段長度,單位為米(m);橫通道各段風速,單位為米每秒(m/s);橫通道風流入口與出口靜壓差,單位為帕(Pa);送風口風速,單位為米每秒(m/s)。7.7.6 橫通道間距橫通道間距以污染物濃度是否超標為標準,宜大于50 m且宜小于100 m。7.8 全橫向和半橫向通風方式雙向交通隧道可采用全橫向和半橫向通風方式;單向交通隧道可采用全橫向和送風

29、型半橫向通風方式。全橫向和半橫向通風方式的壓力模式和壓力計算可按JTG/T D70/2-02執行。7.9 其它通風方式集中送入式縱向通風方式、通風井排出式縱向通風方式、吸塵式縱向通風方式的計算要求可按JTG/T D70/2-02執行。8 風機房8.1 一般規定8.1.1 設計考慮因素風機房設計應綜合考慮功能要求、位置選擇、建設條件、環境保護、養護維修、運營管理及景觀協調等因素。若豎(斜)井井口氣象條件惡劣、風機房工作人員生活與交通條件艱苦、山頂建房征地占用成本過高,宜考慮設置地下風機房。8.1.2 設計要求應符合下列要求:a) 風機房應具有布置軸流風機、電氣設備、控制設備、其他輔助設備的空間及

30、預留設備檢修空間, 并應設置大型設備搬運通道和工作通道等;b) 風機房與風道的連接應嚴密封閉; c) 風機房與通風井內應采取防排水措施;d) 風機房的設計應滿足房屋建筑設計相關規范要求。8.2 地下風機房8.2.1 設計規劃應符合下列要求:a) 設置位置應綜合考慮地質條件、經濟性和安全因素,宜選擇在圍巖條件較好地段;b) 地下風機房與隧道的位置關系,可根據地質條件以及隧道與通風井、連接風道的位置確定; c) 地下風機房的布局應滿足風機及其配套設施的綜合布置、運輸、安裝、檢修等各項功能要求,大型通風機宜集中布置;d) 地下風機房與隧道正洞之間應設置大型設備運輸通道和合理的逃生通道,地下風機房與連

31、接風道之間應設置檢修通道;e) 地下風機房應設置防潮、防塵、降噪、給排水、溫度調節、環境檢測、閉路監視、火災報警等設施,并設置質量可靠、功能充足的排煙和自動滅火系統;f) 地下風機房與隧道正洞之間的各連接通道應設置防火門; g) 上下行隧道送(排)風道宜合并設置、獨立控制。8.2.2 功能分區應符合下列要求:a) 地下風機房分為有人值守和無人值守兩種類型,應根據隧道具體情況選擇地下風機房類型; b) 風機房空間應能布置軸流風機、電氣設備、控制設備和其他輔助機電設備,并有大型設備搬運通道和工作通道等;c) 地下風機房的組成應按隧道具體情況來確定,一般宜由風機區、運營操作區、設備區及維修區組成。8

32、.2.3 新風量和風速地下風機房設備及管理用房內每人每小時需供應的新鮮空氣量不應少于30 m3,且新風量不少于總風量的10%;有人值守的地下風機房活動區風速冬季不宜大于0.3 m/s,夏季宜為0.2 m/s0.5 m/s。8.2.4 溫度和濕度有人值守地的下風機房溫度宜控制在12 30 ,無人值守的地下風機房溫度不宜超過35 ;夏季相對濕度宜控制在40%80%,冬季宜控制在30%60%。8.2.5 安全要求有人值守和無人值守的地下風機房內CO以及其他污染物允許濃度應滿足人員安全、健康、舒適的要求,允許濃度數值可參考通風標準。8.2.6 噪聲要求有人值守的地下風機房通風、空調設備傳至各房間內的噪

33、聲不應超過60 dB(A)。8.2.7 防災和疏散應符合下列要求:a) 應根據隧道交通條件、自然條件和火災危險性等因素進行火災排煙設計,對風機房發生火災和主隧道發生火災綜合考慮;b) 地下風機房火災防煙與排煙措施應綜合考慮各通風方式的工程造價、技術難度、運營維護及其排煙特點等因素進行選擇;c) 應設有人員逃生通道;d) 地下風機房的疏散通道、安全出口以及房間疏散門的各自寬度應經計算確定。安全出口、房間疏散門的凈寬度不應小于 0.9 m,疏散走道的凈寬不應小于 1.1 m。8.2.8 照明要求應符合下列要求:a) 有人值守的地下風機房應設置照明,無人值守的地下風機房應根據現場情況設置照明;b)

34、照明控制設施應根據照明設計提出的照明方式、工藝要求,結合隧道交通工程等級和現場條件合理確定照明控制方案;c) 地下風機房出入口及救援通道應設置應急照明設施。8.3 地表風機房應符合下列要求:a) 設置位置和形式應根據隧道洞口地形條件確定;b) 當風機房設置在兩隧道洞口間時,應注意風機房與隧道洞口環境的協調; c) 應考慮地表風機房的設置對自然環境景觀和附近居民生活的影響;d) 地表風機房的設計可參考地下風機房等相似工程的設計。9 風機選型與布置9.1 一般規定9.1.1 通風設備公路隧道通風可采用射流風機、軸流風機、離心風機、吸塵裝置等機械設備。9.1.2 風機要求風機應滿足隧道通風系統使用要

35、求,并具有良好的節能環保特性。9.2 射流風機選型與布置9.2.1 風機選型應符合下列要求:a) 應選用具有消聲裝置的公路隧道專用風機;b) 應結合不同類型射流風機的直徑、單臺射流風機的電機配置功率、隧道總裝機功率、長期運營費用等進行選型;c) 單向交通隧道宜選擇單向風機,雙向交通隧道應選擇雙向風機,同一隧道的風機型號宜相同; d) 雙向可逆射流風機反轉時的風量和推力不宜低于正轉的 98%;反向運行的單向射流風機,其反向風量宜為正向風量的 50%70%;e) 當隧道內發生火災時,在環境溫度為 250 情況下,射流風機應能正常可靠運轉 60 min; f) 在野外距風機出口 10 m 且成 45

36、°夾角處測量射流風機的 A 聲級應小于 77 dB;g) 風機電機防護等級不應低于 IP55,絕緣等級不應低于 F 級;h) 在額定工作條件下,風機整體設計使用壽命不應低于 20 年,第一次大修前的安全運轉時間不應少于 18000 h。9.2.2 風機設置應符合下列要求:a) 不應侵入隧道建筑限界,邊沿與隧道建筑限界的凈距不宜小于 20 cm;b) 宜采用固定式或懸吊式安裝;當采用壁龕式安裝時應注意隧道結構的過渡設計,可在風機進出口設置導流葉片;c) 應根據隧道斷面形狀、斷面大小、全隧道射流風機總體布置情況以及供配電系統實施的合理性, 確定同一斷面上風機的設置數量;d) 當同一斷面布

37、置2 臺及2 臺以上射流風機時,相鄰2 臺風機的凈距不宜小于1 倍風機葉輪直徑, 該斷面的各風機型號應完全相同;e) 口徑小于等于 1000 mm 的射流風機間距宜小于 120 m,口徑大于 1000 mm 的射流風機間距宜大于 150 m。9.2.3 風機安裝應符合下列要求:a) 風機運轉的正向應與隧道通風設計的主要氣流方向一致;b) 支承風機的結構承載力不應小于風機實際靜荷載的 15 倍,安裝前應做支承結構的荷載試驗; c) 風機應安裝安全吊鏈并保持適當的松弛度;當安全吊鏈受力時,應能承擔射流風機及其安裝支架的靜荷載;d) 風機的安裝連接件應選用鋼構件,其表面應做防腐處理;洞內污染腐蝕嚴重

38、的隧道,宜做防鹽霧腐蝕等處理;e) 風機的安裝連接件與風機支承結構預埋件之間可采用焊接,或采用螺栓連接,風機連接件與風機或風機支承結構預埋件之間應考慮減振措施;f) 風機軸線應與隧道軸線平行,誤差不宜大于 5 mm。9.3 軸流風機選型與布置9.3.1 風機選型應符合下列要求:a) 應根據設計要求確定風機特性,并應根據不同設置場所和環境條件選擇軸流風機;b) 宜選用大風量、低風壓、靜葉可調的軸流風機;應結合隧道設計風量、風壓、功率及效率選擇風機型號;c) 風機安裝前,應結合土建施工情況、軸流風機性能,根據通風系統摩擦阻力和風機全壓效率等對風機配備參數進行驗算;d) 火災排煙軸流風機的絕緣等級不

39、應低于 F 級,其他軸流風機的絕緣等級不應低于 H 級;軸流風機的防護等級不應低于 IP54。9.3.2 風機設置應滿足下列要求:a) 宜選擇臥式軸流風機;設置條件有限或安裝場地不足時,可選用立式安裝的軸流風機; b) 軸流風機宜 2 至 3 臺并聯設置;采用 4 臺并聯運行時,各風機型號和性能參數應完全一致; c) 并聯的軸流風機宜設置防喘振裝置;d) 同一送風系統或排風系統宜設置 1 臺備用同型號軸流風機。9.3.3 風機控制軸流風機的風量調節宜選用轉速控制法和臺數控制法相結合;風量分檔應根據交通量確定,宜按有極分檔劃分。10 通風系統結構設計10.1 風道設計主風道、連接風道及風機房內部

40、風道的設計可按JTG/T D70/2-02執行。10.2 合流、分流岔洞的合理形狀與角度10.2.1 斜向合流三通段在進行斜向合流三通設計時, 宜取 60°90°,斷面形狀宜為圓形,A3/A1 宜為 1,Q1/Q3 宜為 0.4 0.8,結構示意圖可見圖 3。說明:Vi截面 i-i 處的風速,單位為米每秒(m/s),i 取1,2,3;Ai截面 i-i 處的斷面積,單位為平方米(m2);Pi截面 i-i 處的壓力,單位為帕(Pa);Qi截面 i-i 處的風量,單位為立方米每秒(m3/s); 隧道夾角。圖 3斜向合流三通示意圖10.2.2 斜向分流三通段在進行斜向分流三通設計時

41、, 宜取 75°90°,斷面形狀宜為圓形,A3/A1 宜為 1,Q1/Q3 宜為 0.4 0.6,結構示意圖可見圖 4。圖 4斜向分流三通示意圖10.3 擴徑風道設計風道截面宜為圓形,風道夾角*宜取6°10°;當*大于60°時壓力損失較大,應做成*=180°的突擴形式,結構示意圖可見圖 5。圖 5擴徑風道示意圖10.4 縮徑風道設計風道截面宜為圓形,風道夾角 *宜小于 60°;當 *大于 60°時宜做成喇叭口狀,應避免 *=180°的突縮形式,結構示意圖可見圖 6。圖 6縮徑風道示意圖10.5 彎曲風道設

42、計風道截面宜為圓形,彎曲內側應做成圓滑狀,彎曲外側宜做成圓滑狀,結構示意圖可見圖 7。圖7彎曲風道示意圖11 通風控制及火災防排煙11.1 通風控制11.1.1 控制方式風機具備手動控制功能,高速公路和一級公路隧道宜采用自動控制方式。11.1.2 風量級檔風機控制應分別針對正常運營工況、火災及交通阻滯等異常工況、養護維修工況等通風需求制訂不同風量級檔。考慮控制效率、技術復雜程度、設備損耗等因素,風量級檔劃分不宜過細。當隧道通風系統包括有軸流送風機、軸流排風機與射流風機時,應針對不用類型風機組合來確定合理的組合風量級檔。11.1.3 風機控制風機控制應符合下列要求:a) 交通量分布較為固定或柴油

43、車混入率變化不大時,采用程序控制方式; b) 風機的啟停不宜過于頻繁;c) 每臺(組)風機應間隔啟動,時間間隔應大于 30 s。11.2 火災防排煙11.2.1 設置條件長度L1000 m的高速公路和一級公路隧道、長度L2000 m的二、三、四級公路隧道應設火災機械防煙與排煙系統。11.2.2 設計因素應考慮隧道長度、交通量、交通組成、斷面大小、平曲線半徑、縱坡、交通條件、人員逃生條件、自然條件和火災危險性等因素。11.2.3 火災防煙與排煙設計公路隧道火災防煙與排煙設計原則如下:a) 公路隧道火災防煙與排煙系統宜與日常運營通風系統合用;b) 應利于人員安全疏散,避免火災隧道的煙氣侵入人行與車

44、行橫通道、相鄰隧道或平行導洞以及附屬用房等;c) 應能有效控制火場煙氣的擴散; d) 應利于救援、滅火;e) 從正常通風模式到應急通風模式的轉換應在 90 s 內完成。11.2.4 縱向排煙需風量火災排煙時的需風量可按公式(12)計算。Qreq(f ) = Ar ×Vc(12)式中:rreq(f)Q火災排煙需風量,單位為立方米每秒(m3/s); A 隧道通風面積,單位為平方米(m2);vc隧道火災臨界風速,單位為米每秒(m/s),可按 JTG/T D70/2-02 取值。11.2.5 單洞雙向交通隧道火災排煙設計采用縱向排煙的單洞雙向交通隧道,火災排煙設計應遵循以下原則:a) 隧道內排煙方向和排煙風速應根據洞內火災位置、交通情況、自然排煙條件、通風井設置情況等因素確定,應縮短煙霧在隧道內的行程;b) 火災煙霧在隧道內的最大行程不宜大于 3000 m; c) 安全疏散階段,縱向排煙風速不應大于 0.5 m/s;d) 滅

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