1、第二十章 道路隧道的營運通風 1、概述、概述2、空氣中有害物質的容許濃度、空氣中有害物質的容許濃度3、新風量計算、新風量計算4、通風方式的選擇、通風方式的選擇5、通風機的選擇、通風機的選擇概述 1、隧道空氣污染源：、隧道空氣污染源：廢氣、塵土和塵埃廢氣、塵土和塵埃2、隧道的特性：、隧道的特性：閉塞空間，只有進出口與大氣閉塞空間，只有進出口與大氣相通相通3、隧道內空氣污染的危害、隧道內空氣污染的危害對人體的危害、影響行車安全對人體的危害、影響行車安全4、改善隧道內空氣污染的途徑：、改善隧道內空氣污染的途徑：生產無公害生產無公害汽車、使用濾毒裝置還原被污染的空氣，把污染汽車、使用濾毒裝置還原被污染

2、的空氣，把污染空氣的有害物稀釋到容許值以下空氣的有害物稀釋到容許值以下概述 5、通風設計調查、通風設計調查（1）一般性調查）一般性調查（2）交通狀況的調查，交通量與交通流組成（計）交通狀況的調查，交通量與交通流組成（計算通風量的基礎資料），實質上是根據原有交通算通風量的基礎資料），實質上是根據原有交通狀況對未來可能發生的交通狀況的一種推斷狀況對未來可能發生的交通狀況的一種推斷（3）環境調查）環境調查（4）地形地質調查）地形地質調查概述 5、要考慮的主要問題、要考慮的主要問題（1）空氣中有害物質的容許濃度）空氣中有害物質的容許濃度（2）新風量的確定方法）新風量的確定方法（3）判斷自然通風的能力）

3、判斷自然通風的能力（4）機械通風方式的討論）機械通風方式的討論（5）通風設備的選擇）通風設備的選擇（6）經濟性）經濟性空氣中有害物質容許濃度 1、通風的原因、通風的原因稀釋稀釋CO濃度（衛生條件）、稀釋煙霧濃度濃度（衛生條件）、稀釋煙霧濃度（行車安全）、稀釋異味（行車舒適）（行車安全）、稀釋異味（行車舒適）2、計算的依據、計算的依據CO容許濃度、煙霧容許濃度容許濃度、煙霧容許濃度空氣中有害物質容許濃度 3、CO容許濃度容許濃度（1）為什么以）為什么以CO作為污染空氣代表？作為污染空氣代表？CO濃度的測定遠比其他有害物的測定容易得到正濃度的測定遠比其他有害物的測定容易得到正確值，在稀釋確值，在稀

4、釋CO的同時，其他有害物質濃度也在的同時，其他有害物質濃度也在降低。降低。（2）容許濃度）容許濃度CO的規定的規定（安全值與舒適性）（安全值與舒適性）7空氣中有害物質容許濃度 1）采用全橫向通風方式與半橫向通風方式）采用全橫向通風方式與半橫向通風方式時，時，CO的設計濃度為當隧道長度的設計濃度為當隧道長度1000m時，取時，取250ppm，當隧道長度，當隧道長度3000m時，取時，取200ppm；當；當隧道長度在兩者之間時，可按插值法取值。隧道長度在兩者之間時，可按插值法取值。2）交通阻滯時，阻滯段的平均）交通阻滯時，阻滯段的平均CO設計濃度可取設計濃度可取300ppm，經歷時間不超過，經歷時

5、間不超過20min，阻滯段的計算，阻滯段的計算長度不宜大于長度不宜大于1km。3）人車混合通行的隧道長度不宜超過）人車混合通行的隧道長度不宜超過2000m，其，其設計濃度為：設計濃度為： 1000m時，取時，取150ppm， 2000m時，取時，取100ppm，兩者之間按插值法取值。，兩者之間按插值法取值。空氣中有害物質容許濃度 4、煙霧容許濃度、煙霧容許濃度（1）要求）要求保證停車視距，保證舒適性保證停車視距，保證舒適性（2）表示方法：光的透過率，它不僅因煙霧濃度）表示方法：光的透過率，它不僅因煙霧濃度不同而不同，而且還隨光源與受光部之間的距離不同而不同，而且還隨光源與受光部之間的距離而改變

6、。因此在做相應的評價時，應考慮光源與而改變。因此在做相應的評價時，應考慮光源與受光部之間的距離受光部之間的距離9空氣中有害物質容許濃度 （3）取值）取值1）采用鈉燈光源時，煙霧設計濃度如下取值；采）采用鈉燈光源時，煙霧設計濃度如下取值；采用熒光光源時，煙霧設計濃度應提高一個等級。用熒光光源時，煙霧設計濃度應提高一個等級。計算行車速度（km/h）100806040K(m-1)0.00650.007 0.0075 0.00910空氣中有害物質容許濃度 （3）取值）取值2）當煙霧濃度達到）當煙霧濃度達到0.012m-1,應按采取交通管制等應按采取交通管制等措施考慮。措施考慮。計算行車速度（km/h）

7、100806040K(m-1)0.00650.007 0.0075 0.0093）隧道內進行養護維修時，應按現場實際煙霧濃）隧道內進行養護維修時，應按現場實際煙霧濃度不大于度不大于0.0035m-1考慮。考慮。空氣中有害物質容許濃度 5、其他有害物質、其他有害物質氮氧化合物、丙烯醛、二氧化硫氮氧化合物、丙烯醛、二氧化硫12空氣中有害物質容許濃度 6、稀釋異味、稀釋異味（1）隧道空間不間斷換氣頻率不宜低于每小時）隧道空間不間斷換氣頻率不宜低于每小時5次；交通量較小或特長隧道，可采用每小時次；交通量較小或特長隧道，可采用每小時34次。次。（2）采用縱向通風的隧道，隧道內換氣風速不應）采用縱向通風的

8、隧道，隧道內換氣風速不應低于低于2.5m/s新風量的計算 1、交通量和交通流組成、交通量和交通流組成2、按稀釋、按稀釋CO計算新風量計算新風量3、按稀釋煙霧濃度計算新風量、按稀釋煙霧濃度計算新風量新風量的計算1、計算依據、計算依據（1）交通量（小時）交通量（小時）老路改建：老路改建：PIARC推薦的第推薦的第30h交通量交通量新路：采用年平均日交通量的新路：采用年平均日交通量的16作為通風量計作為通風量計算的小時交通量算的小時交通量（2）交通流組成）交通流組成柴油車與汽油車，小汽車和摩托車柴油車與汽油車，小汽車和摩托車空氣中有害物質容許濃度 2、按稀釋、按稀釋CO計算新風量計算新風量（1）標準

9、狀態下）標準狀態下CO產生量產生量海拔高度在海拔高度在400m以下的水平路段，小汽車以下的水平路段，小汽車4060km/h、大型車、大型車4050 km/h速度形式的狀態。速度形式的狀態。)/(300hkmNmfffqGMQrfhCOCO空氣中有害物質容許濃度 （2）標準狀態下所需新風量）標準狀態下所需新風量)/(103600hkmNmQQCOCOF空氣中有害物質容許濃度 （3）實際所需新風量）實際所需新風量（4）隧道所需通風量）隧道所需通風量)/,/(273760330smmhkmmTBQQFFLQQF新風量的計算 3、按稀釋煙霧濃度計算新風量、按稀釋煙霧濃度計算新風量（1）標準狀態下煙霧產

10、生量）標準狀態下煙霧產生量（2）標準狀態下所需新風量）標準狀態下所需新風量rfhSSfffqGDQ00kQQSF00新風量的計算 （3）實際所需新風量）實際所需新風量)/(27376030hkmmTBQQFF（4）實際所需新風量）實際所需新風量LQQF通風方式的選擇1、綜述、綜述2、自然通風、自然通風3、關于空氣氣流的假定條件、關于空氣氣流的假定條件4、縱向式通風、縱向式通風5、半橫向式通風、半橫向式通風6、全橫向式通風、全橫向式通風7、混合式通風混合式通風21綜述1、通風方式的分類、通風方式的分類2、通風方式的選擇、通風方式的選擇3、公路隧道通風設計的一般要求、公路隧道通風設計的一般要求通風

11、方式的分類通風通風自然通風自然通風機械通風機械通風縱向式縱向式半橫向式半橫向式全橫向式全橫向式混合式混合式射流式射流式風道式和噴嘴式風道式和噴嘴式豎井排風式豎井排風式送風式送風式排風式排風式23通風方式的選擇1、影響通風方式選擇的因素、影響通風方式選擇的因素（1）隧道長度：隧道越長，對隧道通風的安全性）隧道長度：隧道越長，對隧道通風的安全性和可靠性要求越高。和可靠性要求越高。對于不同長度隧道選擇通風方式時可參照如下對于不同長度隧道選擇通風方式時可參照如下單向行車隧道：縱向通風方式射流風機式：單向行車隧道：縱向通風方式射流風機式：5002000m；縱向通風方式集中送排風式：；縱向通風方式集中送排

12、風式：20004000m；半橫向通風方式：；半橫向通風方式：15003000m；橫向通；橫向通風方式：風方式：20004000m。雙向行車隧道：縱向通風方式射流風機式：雙向行車隧道：縱向通風方式射流風機式：5001000m；縱向通風方式集中送排風式；縱向通風方式集中送排風式5002000m24通風方式的選擇（2）隧道交通條件）隧道交通條件 交通方向（單向、雙向行車）、交通量、交通交通方向（單向、雙向行車）、交通量、交通流組成、車速以及交通密度。流組成、車速以及交通密度。 交通風：活塞風，單向交通時，車速越大，活交通風：活塞風，單向交通時，車速越大，活塞作用越顯著，可靠性；對向交通的隧道無活塞塞

13、作用越顯著，可靠性；對向交通的隧道無活塞作用。作用。交通量大時，車速會降低，容易發生交通阻塞，交通量大時，車速會降低，容易發生交通阻塞，交通風將處于不穩定狀態。交通風將處于不穩定狀態。交通風與車輛大小有關。交通風與車輛大小有關。25通風方式的選擇（3）隧道所處地層的地質條件）隧道所處地層的地質條件 良好的地質條件給開挖大斷面隧道提供了可能，良好的地質條件給開挖大斷面隧道提供了可能，此時可以把通風道修得足夠大，使選擇全橫向通此時可以把通風道修得足夠大，使選擇全橫向通風或半橫向式通風變成現實可行的方案。風或半橫向式通風變成現實可行的方案。 豎井和豎井和斜井作為通風通道對地形地質條件的要求斜井作為通

14、風通道對地形地質條件的要求（4）隧道所處地區的地形和氣象條件）隧道所處地區的地形和氣象條件 自然風的利用，但是自然風往往是不穩定的。自然風的利用，但是自然風往往是不穩定的。通風設計要從最不利的氣象因素去考慮通風設計要從最不利的氣象因素去考慮26公路隧道通風設計的一般要求1、單向交通的隧道的設計風速不宜大于、單向交通的隧道的設計風速不宜大于10m/s，特殊情況下可取特殊情況下可取12m/s；雙向交通的隧道的設計風；雙向交通的隧道的設計風速不應大于速不應大于8m/s；人車混合通行的隧道設計風速；人車混合通行的隧道設計風速不應大于不應大于7m/s。2、風機產生的噪聲及隧道中廢氣的集中排放均應、風機產

15、生的噪聲及隧道中廢氣的集中排放均應符合環保的有關規定。符合環保的有關規定。3、確定的通風方式在交通條件等發生變化時，應、確定的通風方式在交通條件等發生變化時，應具有較高的穩定性，并能適應火災工況下的通風具有較高的穩定性，并能適應火災工況下的通風要求。要求。4、運營通風的主流方向不應頻繁變化、運營通風的主流方向不應頻繁變化自然通風1、目前還沒有可靠的計算自然通風的隧道最大容、目前還沒有可靠的計算自然通風的隧道最大容許長度的一般算式：自然風的變化是復雜而不穩許長度的一般算式：自然風的變化是復雜而不穩定的，但是作為機械通風時的輔助作用，卻不應定的，但是作為機械通風時的輔助作用，卻不應忽視。忽視。60

16、0 NL圖圖46虛線是根據世界上一些有名的隧道的統計虛線是根據世界上一些有名的隧道的統計數據繪制的自然通風限界數據繪制的自然通風限界交通阻滯情況下，可以考慮射流式通風交通阻滯情況下，可以考慮射流式通風2、對向交通下自然通風與機械通風的限界、對向交通下自然通風與機械通風的限界自然通風3、單向交通條件下交通風壓頭的計算、單向交通條件下交通風壓頭的計算交通風比自然風作用大，在單向交通情況下，即交通風比自然風作用大，在單向交通情況下，即使隧道相當長，也有可能進行足夠的通風。使隧道相當長，也有可能進行足夠的通風。4、自然風方向、隧道內的風向以及交通風向之間、自然風方向、隧道內的風向以及交通風向之間可以有

17、不同的組合方式可以有不同的組合方式關于空氣氣流的假定條件1、把空氣看作是非壓縮性流體、把空氣看作是非壓縮性流體2、把氣流看作是穩定流、把氣流看作是穩定流3、無論進氣或排氣均看作是普通空氣，其比重為、無論進氣或排氣均看作是普通空氣，其比重為12N/m3（在標準大氣壓（在標準大氣壓200C，相對濕度為，相對濕度為75的的條件下）條件下）縱向式通風1、定義：從一個洞口直接引進新鮮空氣，由另一、定義：從一個洞口直接引進新鮮空氣，由另一個洞口把污染空氣排出的方式。個洞口把污染空氣排出的方式。2、特點：經濟；空氣污染濃度呈直線分布；沿車、特點：經濟；空氣污染濃度呈直線分布；沿車道縱向風速勻速的，但較大；通

18、風所需動力與長道縱向風速勻速的，但較大；通風所需動力與長度的立方成正比。度的立方成正比。3、分類：射流式通風，風道式通風、集中排氣式、分類：射流式通風，風道式通風、集中排氣式通風通風4、射流式通風、射流式通風5、有豎井的縱向式通風、有豎井的縱向式通風半橫向式通風1、特點、特點污染濃度大體上保持一致，縱向風速較大污染濃度大體上保持一致，縱向風速較大2、分類：送風式（常用）、排風式、分類：送風式（常用）、排風式半橫向式通風適用于半橫向式通風適用于3000m以下的隧道以下的隧道全橫向式通風1、特點：污染濃度均勻，可靠，縱向風速小，造、特點：污染濃度均勻，可靠，縱向風速小，造價很高，隧道通風計算中的各種系數，確定時比價很高，隧道通風計算中的各種系數，確定時比較困難較困難2、適用范圍：長大隧道、重要隧道、水底隧道、適用范圍：長大隧道、重要隧道、水底隧道33第五節第五節 通風機的選擇通風機的選擇1、根據離心式和軸流式通風機的優缺點選擇通風、根據離心式和軸流式通風機的優缺點選擇通風機的種類機的種類軸流式通風機：