運(yùn)營(yíng)期間之隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)及計(jì)算書(shū)

運(yùn)營(yíng)期間之隧道道通風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)及計(jì)算書(shū)書(shū)在隧道運(yùn)營(yíng)期間間間，隧道道內(nèi)保保持良好好的空空氣和行行車安安全的必必要條條件。為為了有有效降低低隧道道內(nèi)有害害氣體體與煙霧霧的濃濃度，保保證司司乘人員員及洞洞內(nèi)工作作人員員的身體體健康康，提高高行車車的安全全性和和舒適性性，公公路隧道道應(yīng)做做好通風(fēng)風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)保證隧隧道良良好通風(fēng)風(fēng)。5.1通風(fēng)方式式式的確定定隧道長(zhǎng)度：長(zhǎng)度度度為840m，設(shè)計(jì)交通通量N=111277.44輛/小時(shí)，雙向向交交通隧道道。單向交通隧道，當(dāng)當(dāng)符合式（5.2.1）的條件時(shí)時(shí)，應(yīng)采用縱縱向機(jī)械通風(fēng)風(fēng)。（5.1）該隧道：遠(yuǎn)期，＞故應(yīng)采用縱向機(jī)機(jī)機(jī)械通風(fēng)風(fēng)。5.2需風(fēng)量的的的計(jì)算虎山公路隧道通通通風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)基本本參數(shù)：：道路等級(jí)山嶺重丘丘三三級(jí)公路路車道數(shù)、交通條條條件雙向、兩兩車車道、設(shè)計(jì)行車速度v=40kmm/h=111.111mm/s隧道縱坡ii1=2%%LL1=24400mi2=-22%LL2=6000m平均海拔高度HH==(11799.655+1184..111)/22==1881..88m隧道斷面周長(zhǎng)Lrr=3300.844隧道斷面Arr＝67..226mm2當(dāng)量直徑DDr＝9.2255m自然風(fēng)引起的洞洞洞內(nèi)風(fēng)速VVn=2..55m//s空氣密度：隧道起止樁號(hào)、縱縱坡和設(shè)計(jì)標(biāo)標(biāo)高：隧道進(jìn)口里程樁樁樁號(hào)為K0+11660，設(shè)計(jì)高高程181..336米。出口口里里程樁號(hào)號(hào)為K1，設(shè)計(jì)高高程180..558米。隧道道總總長(zhǎng)度L為840m。設(shè)計(jì)交通量：1111277.44輛/h交通組成：小客客客大客小貨中貨大貨拖掛19.3%3330.11%7.88%17..3%%222.66%2..9%汽柴比：小貨、小客全為為為汽油車車中貨為0.6888：0.322大客為0.7111：0.299大貨、拖掛全為為為柴油車車隧道內(nèi)平均溫度度度：取5.2.1CCCO排放量據(jù)《JTJ02266.1—1999公路隧道道通通風(fēng)照明明設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》中中關(guān)關(guān)于隧道道內(nèi)的的CO排放量及及需需風(fēng)量的的計(jì)算算公式，行行車車速度分分別按按40kmm//h、20kmm//h、10kmm//h的工況計(jì)計(jì)算算。取CO基準(zhǔn)排放放量為為：考慮CO的車況況系數(shù)為為：據(jù)《JTJ02266.1—1999公路隧道道通通風(fēng)照明明設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》中中，分分別考慮慮工況況車速40kmm//h、20kmm//h、10kmm//h，不同工工況況下的速速度修修正系數(shù)fiv和車密度度修修正系數(shù)fd如表5.1所示：表5.1不同同同工況下的的速速度修正正系數(shù)數(shù)和車密密度修修正系數(shù)數(shù)取值值工況車速（kmmm/h）402010fivi=2%1.01.00.8fd1.536考慮CO的海拔拔高度修修正系系數(shù)：平均海拔高度：：：取考慮CO的車型型系數(shù)如如表5.2：表5.2考慮CCCO的車型系系數(shù)數(shù)車型各種柴油車汽油車車小客車旅行車、輕型貨貨貨車中型貨車大型客車、拖掛掛掛車fm1.01.02.55.07.0交通量分解：汽油車：小型客客客車218，小型貨貨車88，中型貨貨車133，大型客客車241柴油車：中型客客客車62，大型客車98，大型貨貨車255，拖掛33計(jì)算各工況下全全全隧道CO排放量：：按公式（5.333.1）計(jì)算，（5.2..1）式中——隧道全長(zhǎng)CCOO排放量(m3/ss))——CO基準(zhǔn)排排放量（），可取取；——考慮CO的的車況系系數(shù)，取取為1.0；——車密度系數(shù)數(shù)，按按表5-1取值；——考慮CO的的海拔高高度系系數(shù)，取取——考慮CO的的縱坡——車速系數(shù)數(shù)，按按表5-1取值；——考慮CO的的車型系系數(shù)，按按表5-2取值；——車型類別數(shù)數(shù)；；——相應(yīng)車型的的設(shè)設(shè)計(jì)交通量量量輛/h。當(dāng)查表得到：qco=0...01,,ffa=1..11,fdd=1..55,ffh=1..55,L11=22440,,L2=60000，fivv11=1..00,fiv22=11.0，其他各種工況車車車速下CO的排放量量用用同樣的的方法法計(jì)算，得得出出計(jì)算結(jié)結(jié)果如如表5.3：表5.3各工工工況車速下下的的CO的排放量量工況車速(kmmm/h))402010CO排放量（mm33/s）0.01810.03040.0712最大CO排放量量：由上述計(jì)算可以以以看出，在在工工況車速速為10kmm//h時(shí)，CO排放量最最大大，為：：稀釋CO的需風(fēng)風(fēng)量根據(jù)技術(shù)要求，CO的設(shè)計(jì)濃濃度度為：正常行駛，阻塞塞塞路段為為隧址夏季設(shè)計(jì)溫溫溫度取,換算成為為絕絕對(duì)溫度度稀釋CO的需風(fēng)風(fēng)量按((5.3..2)公式計(jì)算算：：(5.2.2)))式中——隧隧道道全長(zhǎng)稀釋釋釋CO的需風(fēng)量(m3/ss))——CO設(shè)計(jì)濃濃度（正正常路路段為250ppppm，阻塞路路段段為300ppppm）；——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓壓（kN/mm2）,取101..3325kNN/m2；——隧址夏季的的設(shè)設(shè)計(jì)氣溫（K），取2933K；——隧址設(shè)計(jì)氣氣壓壓,取為97..8880kkN//m2；——標(biāo)準(zhǔn)氣溫，取取取273K。5.2.2煙霧霧霧排放量量取煙霧基準(zhǔn)排放放放量為：：考慮煙霧的車況況況系數(shù)為為：依據(jù)《JTJ00026..1—1999公路隧道道通通風(fēng)照明明設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》，分分別考慮工況況車速80km//h、60kmm/h、40km//h、20km//h以及交通阻阻塞（阻塞路路段車速按10km//h及長(zhǎng)度按1km計(jì)算）時(shí)，不不同工況下的的速度修正系系數(shù)和車密度度修正系數(shù)如如表所示：5.4不同工況況況下的和工況車速（kmmm/h）402010i=1%1.10.720.721.536考慮煙霧的海拔拔拔高度系系數(shù)平均海拔高度：：：，取考慮煙霧的車型型型系數(shù)如如下表表5.5表5.5考慮慮慮煙霧的車車型型系數(shù)柴油車輕型貨車中型貨車重型貨車、大型型型客車、拖拖掛掛車集裝箱車0.41.01.53～4按公式(5.333.3)計(jì)算各工工況況車速下下煙霧霧排放量量：(5.2.3)))式中———隧隧道全長(zhǎng)煙煙煙霧排放放量(m3/ss))——煙霧基準(zhǔn)排排放放量(m3/)，可取2.5mm2/；——考慮煙霧的的車車況系數(shù)，按按規(guī)范取值,取1.0；——考慮煙霧的的海海拔高度系系系數(shù)，按按規(guī)范范查得取1.25；——車密度系數(shù)數(shù)，按按表5-4取值；——考慮煙霧的的縱縱坡—車速系數(shù)數(shù)，按按表5-4取值；——考慮煙霧的的車車型系數(shù)，按按表5-5取值；——柴油車車型型類類別數(shù)。算出各工況車速速速下的煙煙霧排排放量如如下表表5.6：表5.6各各各工況車速速下下的煙霧霧排放放量工況車速（kmmm/h）402010煙霧量（m3///s）1.6342.1392.404最大煙霧排放量量量：由上上述計(jì)計(jì)算可知知，在在工況車車速為為10（km/h）時(shí)，煙煙霧霧排放量量最大大，為：：稀釋煙霧的需風(fēng)風(fēng)風(fēng)量根據(jù)規(guī)范，正常常常時(shí)取煙煙霧設(shè)設(shè)計(jì)濃度度為K=0..000700，交交通阻滯滯時(shí)取取煙霧設(shè)設(shè)計(jì)濃濃度為K=0..000900稀釋煙霧的需風(fēng)風(fēng)風(fēng)量按公公式(5.3..4)計(jì)算：(5.2.4)))式中——隧隧道道全長(zhǎng)稀釋釋釋煙霧的的需風(fēng)風(fēng)量(m3/ss))——煙霧設(shè)計(jì)濃濃度度（）5.2.3稀釋釋釋空氣內(nèi)內(nèi)異味味的需風(fēng)風(fēng)量取每小時(shí)換氣次次次數(shù)為5次，則有有：：(5.3.5)))計(jì)算得：5.2.4交通通通阻滯時(shí)時(shí)的通通風(fēng)量計(jì)計(jì)算CO設(shè)計(jì)濃度為為δδ=3000pppm煙霧設(shè)計(jì)濃度KKK=0..00090取隧道長(zhǎng)度L===10000mm設(shè)計(jì)時(shí)速v=1110kmm/hh則有：交通阻滯時(shí)稀釋釋釋CO的需風(fēng)量量交通阻滯時(shí)按煙煙煙霧排放放量計(jì)計(jì)算通風(fēng)風(fēng)量結(jié)論綜合以上計(jì)算可可可知，本本隧道道的通風(fēng)風(fēng)量由由煙霧排排放量量的需風(fēng)風(fēng)量決決定，為為5.3通風(fēng)計(jì)算算算5.3.1計(jì)算算算條件隧道長(zhǎng)度：隧道斷面面積：：：隧道斷面周長(zhǎng)：：：隧道當(dāng)量直徑：：：設(shè)計(jì)交通量（遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)期）：：需風(fēng)量：隧道設(shè)計(jì)風(fēng)速：：：隧址空氣密度：：：表5.7損失失失系數(shù)隧道壁面摩阻損損損失系數(shù)數(shù)0.02隧道入口損失系系系數(shù)0.65.3.2隧道道道內(nèi)所需需升壓壓力計(jì)算算（1）自然風(fēng)阻阻力力（）：(55.33.1))式中———自然風(fēng)阻阻力力（N/m2）；——隧道入口損損失失系數(shù)，可可可按規(guī)范范取值值，取0.6；——自然風(fēng)作用用引引起的洞內(nèi)內(nèi)內(nèi)風(fēng)速，取取2～3m//s，取3；——空氣密度，取取取1.2kkgg/m33——隧道長(zhǎng)度——隧道壁面摩摩阻阻損失系數(shù)數(shù)數(shù)，可按按規(guī)范范取值，取取0.02；——隧道斷面當(dāng)當(dāng)量量直徑，計(jì)計(jì)計(jì)算得；——隧道凈空斷斷面面積（m2），——隧道斷面周周長(zhǎng)長(zhǎng)。（2）通風(fēng)阻抗抗力力（）：(5..3..2)式中——隧道設(shè)計(jì)風(fēng)風(fēng)速速（m/s），（3）交通通風(fēng)風(fēng)力力（）：(55.33.3--1))式中——交通通風(fēng)力力；；——隧道內(nèi)與同同向向的車輛數(shù)數(shù)數(shù)，；(55.33.3--2))——與同向的各各工況況車速（m/s）——汽車等效阻阻抗抗面積（m2）(55.3..3--3)式中——小型車正面面投投影面積（m2），可取2.133m2；——大型車正面面投投影面積（m2），可取5.377m2；——小型車空氣氣阻阻力系數(shù)，可可取0.5；——大型車空氣氣阻阻力系數(shù)，可可取1.0；——大型車比例例，為0.55566。則有：當(dāng)速度，自然風(fēng)阻力：====通風(fēng)阻抗力：=====交通通風(fēng)力：====所需升壓力（）：：===其他各種工況車車車速下，隧隧道道內(nèi)所需需升壓壓力用同同樣的的方法計(jì)計(jì)算，得得出計(jì)算算結(jié)果果5.8：表5.8隧道道道內(nèi)所需升升壓壓力計(jì)算算結(jié)果果表參數(shù)類別取值40km/h18.4568.7750.1741.5245.786.3720km/h18.4568.77100.260.8586.3710km/h18.4568.77200.5270.6916.535.4通風(fēng)機(jī)臺(tái)臺(tái)臺(tái)數(shù)的計(jì)計(jì)算在滿足隧道設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)風(fēng)速的條條件件下，射射流風(fēng)風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)數(shù)可按按式（5.4..1）計(jì)算：：（5.4..1）式中————所需射流流風(fēng)風(fēng)機(jī)的臺(tái)臺(tái)數(shù)（臺(tái)臺(tái)）；——每臺(tái)射流風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)升壓力（）。每臺(tái)射流風(fēng)機(jī)升升升壓力按按式（5.5..2）計(jì)算：：（5.4..2）式中————射流風(fēng)機(jī)機(jī)的的出口風(fēng)風(fēng)速（）；——射流風(fēng)機(jī)的的出出口面積（）；——射流風(fēng)機(jī)位位置置摩阻損失失失折減系系數(shù)，按按規(guī)范取取值。選擇900型射射流流風(fēng)機(jī)所需需需臺(tái)數(shù)900型射流風(fēng)風(fēng)風(fēng)機(jī)每臺(tái)臺(tái)的升升壓力的計(jì)計(jì)算算：取，，則有：代入得：（）故選擇1120型