隧道通风课程设计

通风计算

1基本资料

１.公路等级：一级公路

2.车道数、交通条件:2车道、单向

=80ｋｍ/h

3.设计行车速度：u

r

4.隧道长度:１34０m;隧道纵坡：1．5%

5.平均海拔高度:１240m;隧道气压:101.3２5－10×1.24＝88．925

6．通风断面面积:62.9８2

m,周长为30.9m

7．洞内平均温度:12℃,２８5K

2通风方式

根据设计任务书中的交通量预测,近期（２０1３年）年平均日交通量为7465辆/每日,远期（2０30年)10９6３辆/每日,隧道为单洞单向交通,设计小时交通量按年平均日交通量的１0%计算,故近期设计高峰小时交通量为７4７辆/ｈ,远期为1096辆／ｈ。

根据设计任务书所给的车辆组成和汽柴比，将其换算成实际交通量，小客车：20%，大客车：2７.２%,小货车：７.8%,中货车：20.6%,大货车：20．１%,拖挂车：４．3％，汽柴比：小客车、小货车全为汽油车；中货 0．３９:０.61；大客 0．37：0.６3；大货、拖挂全为柴油车,结果如表6．１所示

表6.１车辆组成及汽柴比

可按下列方法初步判定是否设置机械通风。

由于本隧道为单向交通隧道,则可用公式（6.１)

Ｌ*N≤2×105式(1）

式中：L——隧道长度（m）;

N ——设计交通量（辆／h ）。

其中L 、N 为设计资料给定,取值远期为N=１０９6辆／h ，L=13４０m

由上式,得

1３４0×１0９6=１.46×１0６ >2×1０５

以上只是隧道是否需要机械通风的经验公式,只能作为初步判定,是否设置风机还应考虑公路等级、隧道断面、长度、纵坡、交通条件及自然条件进行综合分析,由初步设计可知知本设计需要机械通风。

3 需风量计算

CO 设计浓度可按《公路隧道通风照明设计规范》查表按中插值法的再加上50p ｐｍ。设计隧道长度为１340m ，查表知ppm =ppm δ（）292。交通阻滞时取

=300ppm δ。

烟雾设计应按规范查表,设计车速为80km ／h,k(ｍ２)=０.0070ｍ-1 。同时,根据规范规定，在确定需风量时，应对计算行车速度以下各工况车速按20ｋm/ｈ为一档分别进行计算，并考虑交通阻滞时的状态(平均车速为10 k ｍ/h)，鹊起较大者为设计需风量。 CO:

n

m

m m-1f =⨯∑

（N ）219×1.0+1１０×7+8５×2．５＋88×5+188+１３8+２２0

＋４８=2235．５

烟雾：n

m m m-1f =⨯∑

（N ）１88×1.5+13８×１.０+220×1.5+48×1.5=８2２ 3．１ ＣO 排放量计算

ＣO 排放量应按式(6.２）计算 61

1()3.610n

CO

co a d h iv m m m Q q f f f f L N f ==⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⨯∑ 式(2)

式中：CO Q ——隧道全长ＣO 排放量（m ３／s ）;

co q ——CO 基准排放量(m ３/辆·km)，可取为0.0１ m ３/辆·ｋｍ; a f ——考虑CO 车况系数查表取1．0； d f ——车密度系数,查表取0.7５； h f ——考虑CO 的海拔高度系数，海拔高度取12４0m 查表取１．52; m f ——考虑CO 的车型系数,查表；

iv f ——考虑C Ｏ的纵坡—车速系数,查表取1.0；

n ——车型类别数；

m N ——相应车型的设计交通量(辆/h)查表。 稀释CO 的需风量应按式（６.3）计算

60()0

P T

10P T CO req co Q Q δ=

⋅⋅⨯ 式（３）

式中:()req co Q ——隧道全长稀释C Ｏ的需风量(m 3/s);

0P ——标准大气压(KN/m 2）取１0１.325 K Ｎ/m ２；

δ——ＣO 设计浓度,经前面计算为292ｐｐm;

P ——隧道设计气压(KN/m 2),取88.９2５KN/m 2

；

0 T ——标准气压(Ｋ）取273K;

T —— 隧道夏季的设计气温（K ）取28５K ；

根据表6.２可知,由于交通阻滞状态下的需风量大于正常运营时需风量所以通风设计只须满足正常运营即可。

由上述计算结果得出: 对于需风量为164．855５m ３/s 。 3.2稀释烟雾浓度的需风量计算

根据《ＪTJ026[１].1-１999公路隧道通风照明设计规范》中关于隧道内的烟雾排放量及需风量的计算公式,行车速度分别按80 km/h 、60 ｋm/h 、40 k ｍ/h 、20 km/h 以及交通阻塞(阻塞路段按车速为１0 km/ｈ及长度按1 km 计算，其余路段按４0 km/ｈ计算)是的工况计算。

烟雾排放量应按式[6-4］计算

()()()()6

1

1

()3.610D

n VI VI a VI d h VI iv VI m m VI m Q q f f f f L N f ==⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⨯∑ 式[4]

式中：VI Q ——隧道全长烟雾排放量；

VI q ——烟雾基准排放量（m 2/辆·km ）可取2.５ m 2／辆·ｋm; ()a VI f ——考虑烟雾的车况系数，查表取1．0;

()h VI f ——考虑烟雾的海拔高度系数，查表取１.２５； ()iv VI f ——考虑烟雾的纵坡—车速系数,查表取2.６； ()m VI f ——考虑烟雾的车型系数,查表； D n 7——柴油车车型类别数，查表。

稀释烟雾的需风量应按式(6．5）计算

()VI

req VI Q Q K

=

式（5)

式中：()req VI Q ——隧道全长稀释烟雾浓度的需风量（m 3/s ）; K ——烟雾设计浓度（ｍ－1)查表取0.０070 ｍ-1。

其他计算过程间表6.３

表６.3 稀释烟雾浓度的需风量计算