隧道通风计算
隧道施工通风计算
隧道施工通风计算一、规范规定《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）规定：⑴空气中氧气含量，按体积计不得小于20％。
⑵粉尘容许浓度，每立方米空气中含有10％以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg。
⑶瓦斯隧道装药爆破时，爆破地点20m内，风流中瓦斯浓度必须小于0.5％；总回风道风流中瓦斯浓度应小于0.75％；开挖面瓦斯浓度大于1.5％时，所有人员必须撤至安全地点。
防止瓦斯积聚的风速不宜小于1m/s。
⑷有害气体最高容许浓度：①一氧化碳最高容许浓度为30mg/m3；在特殊情况下，施工人员必须进入工作面时，浓度可为100mg/m3；但工作时间不得大于30min。
②二氧化碳按体积计不得大于0.5％。
）为5mg/m3。
③氮氧化物（换算成NO2⑸隧道内气温不得高于28℃。
⑹隧道内噪声不得大于90dB。
⑺隧道施工通风应能提供洞内各项作业所需的最小风量，每人应供应新鲜空气3m3/min，采用内燃机械时，供风量不宜小于3m3/(min·kW)。
⑺隧道施工通风的风速，全断面开挖时不应小于0.15m/s，在分部开挖的坑道中不应小于0.25m/s。
⑼每100m平均漏风率不应大于2％。
二、通风方案的确定隧道施工通风主要采用机械通风，其通风方式按风道类型一般分为巷道式和管道式两种，其中后者按送风方式不同又可分为压入式、吸出式和混合式三种。
它们各有其优缺点（见表1）。
表1 几种管道式通风方案的比较综合考虑隧道独头掘进长度、断面大小、开挖方法、出渣运输方式、设备条件等因素，通过分析比较，确定压入式通风较为适合无轨运输施工，可使足够的新鲜空气能很快被送至工作面，实现快速掘进。
三、风量计算⑴按洞内同时工作的最多人数计算风量：k m q Q ⨯⨯=q —每人每分钟呼吸所需新鲜空气量，取4.0m 3/min ；m —洞内同时工作的最多人数，50人；k —风量备用系数，取1.15。
计算得：Q =230m 3/min ⑵按排出炮烟计算风量： 计算方法一：t Al Gb Q 05-=G —同时爆破的炸药消耗量，q l A G ⨯⨯=，得100.2kg ；A —掘进面积,26m 2； l —循环进尺，4.0m ；q —单位耗炸药量，1.7kg/m 3；b —炸药爆炸时有害气体生成量，取40 m 3/kg ；t —通风时间，取40min ；0l —炮眼抛掷长度，5/150G l += ,得50.36m 。
隧道通风管的计算
（1）、基本参数选用独头通风长度按L=2726.5计算开挖断面A： A=82.5m³平均百来米的漏风系率： P100=1%软管达西数：λ=0.015工作面最多作业人数：n=60作业人员供风量： q=3 m³/人·min一次爆破最大药量G： G=240爆破通风时间t： t=30min工作面最小风速 V： V=0.25 m/s(2)、开挖面所需风流 Q开1、按作业人数计算：Q开=4n=4Χ60=240 m³/min2、按最小风速计算：Q开= 60AV=82.3Χ0.25Χ60=1234.53、按排除爆破烟尘计算：Q开=P——风管全程漏风系数P=1/(1－L×P100/100)=1/(1-2726.5×1%/100)=3.67φ=淋水系数：φ=0.3b=炸药爆破临界长度 ：L=12.5G×b×k/(AP ²)=12.5×240×40×0.53/(82.5×3.67 ²)=57.24所以 Q开= =:3755.85 m³ /min考虑系统漏风：故风机量 Q=Q开×3.67= 13783.97 m ³/min 4、按稀释和排除内燃机废气计算风量可按Q=K——功率通风计算系数 一般取 2.8~3.0 m ³/minNi——各台柴油机械设备的功率Ti——利用率系数装载机 ： 台数1台 、 单机功率145KW 、 Ti 0.50砼车 ： 台数2台 、 单机功率85KW 、 Ti 0.50自卸车 台数 5台 、 单机功率150KW、Ti 0.45所以Q==1485Q实际=Q×3.67 =5449.95 m³/min根据计算结果隧道采用SDDY-1N01A型轴流式通风机在隧道开挖初期可用低速，中期用中速，后期用高速，也可以在每天不同的工序中进行改变，更具有节能性。
隧道通风计算
猴山隧道（南线）通风计算书一、通风量计算 1、是否设置机械通风 根据交通量预测：高峰小时设计交通量为： =33225×10%=3323L ×N=930×3323=3.09×106≥2.0×106故需设置机械通风。
2、通风计算（1）人车混合通行的隧道设计风速不应大于7m/s 。
（2）人车混合通行的隧道CO 设计浓度为150ppm 。
（3）采用纳灯光源时，烟雾设计浓度：0.009。
需风量计算： （1）CO 排放计算当计算行车速度为40Km/h 时：∑=∙∙∙∙∙∙∙∙⨯=nm m m iv h d a co COf N L f f f f q Q 16)(106.31 =6106.31⨯×0.01×1.0×1.5×1.05×1.0×930×（1661.5×5+1661.5×1.0） =0.0406m 3/s取上述计算值0.0406 m 3/s 。
（2）稀释CO 的需风量计算600)(10⨯∙∙=T Tp p Q Q COCO req δ =0.0406/150×1×303/273×106 =300.4 m 3/s （3）烟雾排放量计算当计算行车速度为40Km/h 时：∑=∙∙∙∙∙∙∙∙⨯=nm VI m m VI iv VI h d VI a VI VI f N L f f f f q Q 1)()()()(6)(106.31=6106.31⨯×2.5×1×1.5×1.05×0.958×930×（1661.5×1.5+1661.5×0.4） =4.0477 m 3/s 取上述计算值2.03 （4）稀释烟雾需风量计算KQ Q VI VI erq =)( =2.03/0.009=449.7m 3/s （5）自然风阻力 隧道当量直径：隧道断面周长rr A D ⨯=4=4×79.046/35.0606=9.02m22)1(n r r e m D L p υρλξ∙∙∙++=∆ =（1+0.6+0.02×930/9.02）×1.2/2×9 =19.775N/m 2（6）交通通风力 汽车等效阻抗面积cl cl cs cs m A r A r A ξξ∙⨯+∙∙-=11)1(=0.5×2.13×0.5+0.5×5.37 =3.2175m 2r req r A Q v /==449.7/79.046=5.689 m/s交通风阻力计算： v t =40/3.6=11.111m/s tv LN n ⨯∙=3600=3323×930/(3600×11.111)=77.26辆22)(2)(2r t r m r t r m t v v n A A v v n A A p +∙∙∙--∙∙∙=∆--++ρρ=3.2175/79.046×1.2/2×77.26×(11.111-5.689)2 =55.47N/m 2（7）通风阻抗力22)1(r r r e r D L p υρλξ∙∙∙++=∆=(1+0.6+0.02×930/9.02)×1.2/2×5.6892 =71.11 N/m 2（8）风机数量计算采用SDS90T-4P-18.5型射流风机， 每台射流风机升压力为：=1.2×29.6×29.6×0.635135/79.046×(1-3.204/29.6)×0.85=6.403 N/m2所需风机台数：j tm rp pppi∆∆-∆+∆== (77.11+19.775-55.47)/6.403=6.5台。
隧道通风计算书
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）设计气温：T=297k（22℃）设计气压：p=85.425kpa空气参数：容重二、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：1850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=280×2＋1850＝2410 辆/h三、需风量计算L×N=3900×2410=9.399×106＞2×106m●辆/h（使用错误，查规范P22 式 4.1.1-1双向交通应为）,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，正常交通时，）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，）四、计算CO排放量计算公式Q CO=式中/辆km（新规定，P42,6.3.1正常交通CO基准排放量0.007,交通阻滞）,,,各种车型的，和根据相应的工况车速查表确定（P43）1.工况车速时，，Q CO=2.工况车速时，，Q CO=3.工况车速时，上坡，下坡Q CO=4.交通阻滞时时，，，Q CO=五、按稀释CO计算需风量（P43）计算公式其中为标准大气压，取101.325kpa为隧址设计气压，kpa为标准气温273kT为隧道设计夏季气温295k1.非交通阻滞状态时，CO设计浓度（查规范P34 交通阻滞时，CO设计浓度，正常交通时，），时，CO排放量最大，此时需风量为2.交通阻滞状态时，CO设计浓度时，此时需风量为比较之后，CO在时，稀释的需风量为六、计算烟雾排放量计算公式Q v1=式中隧道烟尘排放量/辆km（P396.2.1粉尘基准排放量取2.0）,烟尘车况系数（P40）,烟尘海拔高度系数柴油车车型系数,辆，烟尘纵坡-车速系数和车密度系数根据相应的工况车速查表（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.工况车速时，，上坡，下坡Q CO=2.工况车速时，，上坡，下坡Q CO=3.工况车速时，，上坡，下坡Q CO=4.交通阻滞（）时，，上坡，下坡Q CO=七、按稀释烟雾计算需风量计算公式工况车速时，烟雾排放量最大按照稀释烟雾计算的烟雾量八、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。
隧道通风方案通风计算
隧道通风方案通风计算隧道通风是指通过合理的设计和安装通风设备，使隧道中的空气保持良好的流通和清新，确保人员和车辆在隧道内的安全。
隧道通风的设计需要考虑以下因素：1.隧道内的车辆流量和速度：根据隧道所在的位置和使用目的，需要确定车辆流量和速度，以便确定通风设备的容量和布置。
2.隧道的长度和高度：隧道的长度和高度将影响通风系统的设计和计算。
较长和较高的隧道可能需要更大容量的通风系统，以确保空气流通。
3.隧道内的污染物和烟雾：隧道中的车辆尾气和其他污染物会对人员的健康造成危害。
通风系统需要能够有效地清除隧道中的污染物和烟雾。
4.隧道的地质情况：不同地质条件下的隧道通风需要考虑不同的因素。
例如，在地下水丰富的地区，可能需要采取额外的防水措施，以防止水渗入通风系统中。
根据以上因素，可以进行隧道通风计算，以确定通风系统所需的容量和布置。
通风计算中需要考虑的主要参数包括风速、通风量和压力等。
1.风速：根据隧道中车辆的流量和速度，可以计算出通风风速的要求。
风速一般要足够高，以确保污染物和烟雾能够被有效地带走，同时也要避免产生较大的气流对人员和车辆的影响。
2.通风量：通风量是指通风系统需要提供的空气流量。
通风量的计算需要考虑隧道的长度、高度和横截面积等因素。
根据通风量的计算结果，可以确定通风系统所需的风机容量。
3.压力：为了确保隧道中的空气流畅，通风系统需要提供足够的压力。
压力的计算需要考虑通风系统中的阻力和风速等参数。
根据计算结果，可以确定通风系统所需的风机的静压和动压。
通风计算还需要考虑通风系统的布局和配置。
通风系统应该能够覆盖整个隧道，并确保通风效果均匀。
通风设备的布置应该根据隧道的几何形状和地质条件进行优化，以最大程度地提供通风效果。
在进行隧道通风计算时，还应考虑应急情况下的通风需求。
例如，在火灾等紧急情况下，通风系统需要能够迅速排出烟雾和提供充足的新鲜空气，以确保人员的安全。
最后，隧道通风方案的设计和计算应该符合相关的法规和标准。
隧道施工常用通风方法及风量的计算
隧道施工常用通风方法及风量的计算隧道施工过程中，通风是非常重要的环节。
合理的通风可以有效保障施工人员的安全，并提高施工效率。
本文将介绍隧道施工常用的通风方法及风量的计算。
一、常用通风方法1. 自然通风：自然通风是指利用自然气流来进行通风的方法。
在施工初期或者通风设备出现故障时，可以采用自然通风来保证施工现场的空气流动。
自然通风的优点是简单易行，节约能源，成本低廉。
但是，自然通风的通风效果受到很多因素的影响，如风速、气温、气流通道的布置等。
2. 强制通风：强制通风是指通过通风设备，如风机、风管等来进行通风的方法。
强制通风可以弥补自然通风的不足，提高通风效果。
在施工现场较大、空间受限、气候恶劣等情况下，常采用强制通风进行通风。
强制通风的优点是通风效果稳定可靠，适用范围广。
但是，强制通风需要消耗大量的能源，造成能源浪费。
3. 综合通风：综合通风是指将自然通风和强制通风结合起来进行通风的方法。
综合通风可以根据施工现场的实际情况进行调整，既能节约能源又能保证通风效果。
在施工现场大小适中、气流通道布置较为复杂的情况下，常采用综合通风进行通风。
二、风量的计算方法通风的关键指标之一是风量，风量的计算是确定通风设备配置的重要依据。
下面介绍两种常用的风量计算方法：1. 经验公式法：经验公式法是根据实际施工经验推算风量的方法。
该方法根据隧道的长度、截面积、风速等参数，利用经验公式进行计算。
计算公式为：风量 = 截面积×风速×系数。
根据不同的隧道类型和施工条件，选择适当的系数进行计算。
2. 数值模拟法：数值模拟法是利用计算机模拟软件进行风量计算的方法。
根据隧道的几何形状、工作面进度、通风设备布置等参数，建立三维数值模型，通过求解Navier-Stokes方程和连续方程来得到风量的分布情况。
数值模拟法可以更加准确地预测风量分布，但需要利用较为复杂的计算软件并具备一定的计算能力。
在实际应用中，通常综合使用经验公式法和数值模拟法进行风量的计算，以提高计算结果的准确性。
隧道通风计算
精心整理2.2风量计算隧道内所需风量按照下列几种计算方法进行计算，并取计算结果的最大值作为供风的标准。
2.2.1按洞内同时工作的最多人数计算Q2=qmk(m3/min)；q-m-k-由此得2.2.2Q2=K1K2（145KW 99KW 、Q2=3K1K2ΣN=897m3／min2.2.3按允许最低平均风速计算Q3=60AV ；A-隧道开挖断面面积，取A=50m2；V-允许最小风速，取V=0.15m/s ；Q3=60AV=60×50×0.15=450m3/min；2.2.4按照爆破后稀释一氧化碳至许可最高浓度计算采用压入式通风：工作面需要风量Q4=7.8式中：t-通风时间，取t=30min；G-则G=50A-L-Q4=7.8＝风量为稀释内燃设备废气计算工作面风量897，外加人员呼吸风量240合计1137m3/min。
根据施工安排单口掘进最大长度按L=1446m。
风管漏风系数Pc=1／（1-β）l／10姨姨0=1.62，(β=0.017，L=2800m)；通风机供风量Q供=PcQ4；则Q供=1.62×1137=1842m3/min，取：2000m3/min。
2.2.5管道阻力系数风阻系数Rf=6.5aL/5D，摩阻系数α＝λρ／8＝0.00225kg／m3取软管直径D=2.0m、1.8m、1.5m。
管道长度L=1446m，求值Rf见表1：管道阻力系数计算表Qi———管道末端流出风量，m3/min；HD———隧道内阻力损失取50；H其他———其他阻力损失取60；风机设计全压H=Hf=RfQjQi/3600+110；隧道风机全压:H=(2.82×2000×1137)/3600＋110=1891Pa；风机功率计算风机功率计算公式：W=QHK/60η；式中：Q-风机供风量；H-风机工作风压；η-风机K-W=20003电动空压机组集中供风。
高压风管直径采用φ1.5m无缝管，进洞后采用托架法安装在边墙上，沿全隧道通长布置，高度以不影响仰拱及铺底施工为宜。
隧道通风计算公式
隧道通风计算公式一、气体扩散计算公式1. Fick定律：用于计算气体在隧道内的离散扩散，即气体浓度随时间和空间的变化情况。
J=D×∂C/∂x公式中，J表示气体的扩散通量，单位为mol/(m^2·s)，D表示气体的扩散系数，单位为m^2/s，C表示气体的浓度，单位为mol/m^3，x表示空间坐标，单位为m。
2.质量守恒方程：用于计算气体在隧道内的连续扩散，即气体浓度随时间、空间和流速的变化情况。
∂C/∂t+∂(uC)/∂x=∂(D∂C/∂x)/∂x公式中，C表示气体的浓度，t表示时间，x表示空间坐标，u表示气体的流速，D表示气体的扩散系数。
二、气流量计算公式1.简化（几何）公式：用于计算无压力差情况下气流的体积流量。
Q=A×v公式中，Q表示气流量，单位为m^3/s，A表示气流截面的面积，单位为m^2，v表示气流的速度，单位为m/s。
2.伯努利公式：用于计算有压力差情况下气流的体积流量。
Q=A×{(2(P1-P2))/ρ(1-(A2/A1)^2)}^0.5公式中，Q表示气流量，P1和P2表示不同位置的气体压力，单位为Pa，ρ表示气体的密度，单位为kg/m^3，A1和A2表示不同位置的气流截面面积，单位为m^2三、风机功率计算公式1.风机输入功率：用于计算风机输出风量所需的输入功率。
P=(Q×P)/(η×1000)公式中，P表示风机输入功率，单位为W，Q表示风机输出风量，单位为m^3/s，P表示风机对风量的压升，单位为Pa，η表示风机的效率。
上述公式只是通风计算中常用的一部分，具体计算还需要根据隧道的实际情况来确定参数和边界条件。
此外，还有一些特殊情况和补充公式需要考虑，例如隧道火灾时的烟气排放计算、风机系统的设计和布置等。
总之，隧道通风计算公式是根据气体扩散和气流传输原理推导出来的，用于预测隧道内空气流动和换气情况，确保隧道安全和舒适。
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隧进口出工区均采用双管路压入式通风。
通风管选用φ1500mmPVC 软式通风管，洞外风机进风口至洞口距离L=30m ，风管出风口至掌子面距离L=42m 。
（当掌子面布置局扇时，L=80m ）。
⑴基本参数选用
独头通风长度按L=4905m 计算； 开挖断面A ：A=116.7m 3； 平均百米漏风系率：P100=1%； 软管达西数λ：λ=0.015； 空气密度ρ：ρ=1.16kg/m 3； 工作面最多作业人数：n=60人； 作业人员供风量：q=4m 3/人.min ； 一次爆破最大药量G ：G=438.1kg ； 爆破通风时间t ：t=30min ； 工作面最小风速v ：v=0.25m/s 。
⑵开挖面所需风量Q 开
①按作业人数计算：Q 开=4n=4×60=240m 3/min ；
②按最小风速计算：Q 开=60A ×v=116.7×0.25×60=1750m 3
/min ； ③按排除爆破烟尘计算：
p-风管全程漏风系数 p=1/（1-L ×P100/100） =1/（1-4905×1%/100）=1.64 Ф-淋水系数；Ф=0.3
b-炸药爆破时有害气体生成量，b=40m 3/kg L-隧道爆破临界长度 L=12.5×G ×b ×K/（A ×P 2）
=12.5×438.1×40×0.53/（116.7×1.642） =370m
=1154m 3/min
考虑系统漏风，故风机量Q=1154×1.64=1892m 3/min
32
232264.140
3.037007.1161.4383025.225.2⨯⨯⨯⨯==
）（）（开p b AL G t Q φ322
25.2p
b
AL G t Q φ）（开=
④按稀释和排除内燃机废气计算风量
采用无轨运输，洞内内燃设备配置较多，废气排放量较大，供风量应足够将内燃设备所排放的废气全面稀释和排出，使有害气体降至允许浓度以下，计算可按下式计算：
式中: K-功率通风计算系数,我国暂行规定为2.8～3.0m 3/min Ni-各台柴油机械设备的功率 Ti-利用率系数
根据本隧道施工实际情况，主要有以下三种工况的组合：开挖钻眼工况+台车衬砌工况+防水板铺设工况+喷锚支护工况；爆破出碴工况+仰拱充填工况+防水板铺设工况；爆破出碴工况+台车衬砌工况+防水板铺设工况。
上述三种不同工况组合中，爆破出碴工况+台车衬砌工况+防水板铺设工况，配置的内燃设备最多，排放的废气也最多，需要供风量最大。
该工况在施工至分界里程时配置的内燃设备如下表所示：
内燃设备配置表
机械名称 配置台数 工作台数 单机功率（kW ） 内燃机利用系数Ti
ZLC50B 装载机 1 1 145 0.50 15自卸汽车 10 5 150 0.45 砼罐车
4
2
85
0.50
计算Q=1485m 3/min ；考虑系统漏风，故Q=1485×1.64=2435m 3/min 。
施工通风风量计算一览表
序
号 不同因素
计算需风量 （m 3
/min ） 实际风量 m 3
/min 计算公式
1 按排出炮烟 1154 189
2 2 稀释内燃气体 1485 2435
3 按洞内作业人员 240 39
4 Q=4n 4
按允许最低风速
1750
2835
Q=60A ×v
风压按通风系统克服局部风阻、沿程风阻以及其他阻力之和作为系统提供的风压。
计算见下表：
风压计算表
计算式 参数 行车隧道 局部风阻
ρ空气密度
1.16kg/m 3
∑==N
i i
i KN T Q 1
H X=Σξ×V2ρ/2 V末端管口风速11.6m/s
Σξ1
H X=ΣξV2ρ/278Pa
沿程摩擦阻力
h f=λρLV2/（2D）λ：管道摩阻系数0.015 L：通风距离4905m D：通风管直径 1.5m V：管内平均流速16m/s h f：沿程摩擦阻力6069Pa
H其他=0.1h f局部阻力607Pa
系统风压H=H X+h f+H其它H系统风压6754Pa
根据计算结果，在各工区主扇选用SDF(C)-NO12.5型通风机，此风机风速高、中、低档可调，在隧道开挖初期可用低速，中期用中速，后期用高速，也可以在每天不同的施工工序中进行改变，更具有节能性。
在洞内每隔500～700m加设射流风机，在掌子面位置布置局扇。