隧道通风计算.docx

l 第六章 隧道通风计算
l 6.1 隧道需风量计算
l 6.1.1 隧道通风的基本参数
道路等级： 公路，分离式双向四车道；
计算行车速度：
空气密度：
隧道坡度：
隧道的断面面积：
隧道的轮廓周长：
隧道当量直径：
设计交通量：
近期（2020年）：28000辆/天(标准车)；
高峰小时交通量为日交通量的12%。
交通组成：
汽油车：小型客车15%，小型货车18%，中型货车24%；
柴油车：中型货车24%，大型客车13%，大型货车6%；
隧道内平均气温：
l 6.1.2 确定CO排放量
（1）取CO基准排放量为（按每年1.5递减）（1995年）

（2）考虑CO的车况系数：
（3）依据规范，分别考虑工况车速120km/h， 100km/h， 80km/h，60km/h， 40 km/h， 20 km/h，10 km/h（阻滞）。
不同工况下的速度修正系数和车密度修正系数如表6-1所示。
不同工况车速值 表6-1
工况车速（km/h)
120
100
80
60
40
20
10

1.4
1.2
1.0
1.0
1.0
0.8

0.6
0.75
1
1.5
3
6

（4）考虑CO的海拔高度修正系数：
平均海拔高度：
（5）考虑CO的车型系数如表6-2所示。
考虑CO的车型系数 表6-2
车型
各种柴油车
汽油车
小客车
旅行、轻型货车
中型货车
拖挂、大型货车

1.0
1.0
2.5
5.0
7.0
（6）交通量分解：
2025年：高峰小时交通量： 28000×50%×0.12=1680辆/h；
汽油车：小型客车252辆/h，小型货车302辆/h，中型货车403辆/h；
柴油车：中型货车403辆/h，大型客车218辆/h，大型货车102辆/h；
（7）计算各工况车速下隧道CO排放量:

同样可以计算其他各工况下CO排放量如表6-3所示：
各工况车速下CO排放量（单位：10-2m3/s） 表6-3
工况车速
120
100
80
60
40
20
10
近期CO排放量

1.042
1.117
1.241
1.861
3.722
5.955
（8）最大CO排放量：由上述计算可以看出，在工矿车速为时，CO排放量最大为：

l 6.1.3 稀释CO的需风量
（1）根据规范，取CO设计浓度为：
（2）隧道设计温度，换算为绝对温度。
（3）隧址大气压无实测值，按下式计算：

式中： ——标准大气压，101325Pa；
——重力加速度，9.81m/s2；
——隧址平均海拔高度：隧道平均海拔高度为943.55m；
——空气气体常数， 。
计算可得：
（4）稀释CO的需风量：(以工矿车速为10km/h为例)

其他工况车速下的稀释CO的需风量也可以根据此公式求得，见下表：
各工况车速下CO排放量（单位：m3/s） 表6-4
工况车速
120
100
80
60
40
20
10
稀释CO需风量

49.9458
53.5134
59.4593
89.1890
178.378
213.433
l 6.1.4 烟雾排放量
（1）取烟雾基准排放量为：;
（2）考虑烟雾的车况系数为：
（3）依据规范，分别考虑工况车速120km/h，100km/h，80km/h，60km/h，40km/h，20km/h，10km/h (阻滞)；
不同工况下的速度修正系数、车密度修正系数如表6-5所示：
不同工况车速值 表6-5
工况车速（km/h)
120
100
80
60
40
20
10

3.7
2.2
1.45
0.85
0.85

0.6
0.75
1
1.5
3
6
（4）柴油车交通量（计算过程同CO）如下：
柴油车：中型货车403辆/h，大型客车218辆/h，大型货车102辆/h；
（5）考虑烟雾的海拔高度修正系数：
平均海拔高度：
（6）考虑烟雾车型系数如表6-6所示。
考虑烟雾的车型系数 表6-6
柴油车
轻型货车
中型货车
重型货车、大型客车、托挂车
集装箱车
0.4
1.0
1.5
3
（7）计算各工况下隧道烟雾排放量：
时，

同样可以计算其他工况车速下烟雾排放量如表6-7所示。
各工况车速下烟雾排放量（单位：m³/s） 表6-7
工况车速
120
100
80
60
40
20
10
烟雾排放量

1.8133
1.4376
1.4213
1.6663
2.4922
（8）最大烟雾排放量：由上述计算可以看出，
隧道在工况车速为10km/h时，烟雾排放量最大；

l 6.1.5 稀释烟雾的需风量
（1）根据规范，取烟雾设计浓度为，则烟雾稀释系数。
（2）稀释烟雾的需风量为：（以工矿车速为10km/h为例）

各工况车速下烟雾稀释需风量（单位m3/s） 表6-8
工况车速
80
60
40
20
10
烟雾稀释需风量
262.8035
208.3487
205.9811
241.4951
361.1925
l 6.1.6 稀释空气内异味的需风量
取每小时换气次数为5次，则有：

l 6.1.7 考虑火灾时排烟的需风量
取火灾排烟风速为，则需风量为：

l 6.1.8 结论
综合以上计算可确定在不同工况车速下各自的最大需风量：
各工况车速下需风量（单位：m3/s） 表6-9
工况车速（km/h）
80
60
40
20
10
CO
53.5134
59.4593
89.1890
178.378
213.433
烟雾
262.8035
208.3487
205.9811
241.4951
361.1925
稀释空气内异味
142.4394
142.4394
142.4394
142.4394
142.4394
考虑火灾需风量
231.12
231.12
231.12
231.12
231.12
最终确定近期需风量
262.8035
231.12
231.12
241.4951
361.1925
结论：由上表可知，本隧道的需风量由稀释烟雾的需风量决定，为
通风方式选择，见表6-10
隧道通风方式的选择 表6-10

2020年
需风量（m3/s）
361.1925
经计算知若采用射流风机纵向通风时隧道内的风速在远期时会达到9.27m/s，符合规范要求，但由于该隧道属于长大隧道，不仅要考虑一般情况下的通风需求，还应考虑发生火灾等特殊情况时的通风问题，故为了安全起见建议该隧道采用纵向集中送排组合式通风。综合以上计算可得，本隧道需风量由稀释烟雾的需风量决定，为361.1925。
故，本隧道近期的设计需风量为361.1925。
l 6.2 隧道集中送排组合式通风计算
l 6.2.1 隧道条件
交通方向： 单向交通
隧道长度：
隧道断面积：
断面当量直径：
设计交通量：
大型车混入率：
汽车等效阻抗面积
柴油车混入率 =43%
计算行车速度：
需风量： 361.1925。
隧道设计风速：
隧址空气密度：
6.2.2隧道所需压力：
隧道内所需的升压力由以下三项决定：
（1） 空气在隧道内流动受到的摩擦阻力及出入口损失为：
（2）隧道两洞口等效压差：
由于无实测资料，引起隧道自然风流的两洞口等效压差取 。
（3）交通风产生的风压为：

根据上诉计算，则：

△P为负压，因此隧道自然通风满足需风量，因此，隧道内不用配置风机。