隧道通风设计教学课件PPT.ppt

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1、学习本章的目的：学习本章的目的：（1 1）掌握公路隧道内的有害物质浓度定）掌握公路隧道内的有害物质浓度定义和表示方法；义和表示方法；（2 2）了解需风量的计算方法；）了解需风量的计算方法；（3 3）掌握隧道通风方式及其如何选择。）掌握隧道通风方式及其如何选择。第第7 7章章 隧道通风隧道通风7.17.1 概述概述7.27.2 空气中有害物质容许浓度空气中有害物质容许浓度 7.37.3 需风量计算需风量计算 7.47.4 通风方式及其选择通风方式及其选择7.17.1 概述概述 1 1、隧道内污染的形成、隧道内污染的形成 2 2、改善隧道内污染的途径、改善隧道内污染的途径3 3、隧道通风设计要考虑

2、的主要问题、隧道通风设计要考虑的主要问题隧道施工中的污染隧道施工中的污染隧道施工中的污染隧道施工中的污染隧道运营中的通风设备隧道运营中的通风设备隧道运营中的通风智能控制隧道运营中的通风智能控制1 1、隧道内污染的形成、隧道内污染的形成 施工期间：爆破、施工设备、瓦斯施工期间：爆破、施工设备、瓦斯 运营期间：汽车排放出的废气，运营期间：汽车排放出的废气，COCO和烟雾和烟雾 隧道内突发事件的产生：火灾、消隧道内突发事件的产生：火灾、消防、交通混乱防、交通混乱2 2、改善隧道内污染的途径、改善隧道内污染的途径 消除污染源消除污染源-改造汽车改造汽车 使用滤毒滤烟设备，还原被污染空气使用滤毒滤烟设备

3、，还原被污染空气 将污染空气稀释到容许浓度值以下将污染空气稀释到容许浓度值以下 突发事件应急措施研究、隧道结构研突发事件应急措施研究、隧道结构研究、路面结构研究究、路面结构研究3 3、隧道通风设计要考虑的主要问题、隧道通风设计要考虑的主要问题 空气中有害物质的容许浓度：人的忍空气中有害物质的容许浓度：人的忍受程度、行车安全视距受程度、行车安全视距 需风量计算问题：交通量和排放量需风量计算问题：交通量和排放量 自然通风的能力自然通风的能力 机械通风方式的讨论机械通风方式的讨论 通风方式及通风设备选择：经济性和通风方式及通风设备选择：经济性和耐久性耐久性7.27.2 空气中有害物质容许浓度空气中有

4、害物质容许浓度 1 1、确定隧道内污染空气中有害物的设计、确定隧道内污染空气中有害物的设计浓度需要研究的问题浓度需要研究的问题 对汽车排放对汽车排放COCO量的研究量的研究 对汽车排放烟雾量及透明度的研究对汽车排放烟雾量及透明度的研究 人在污染空气中的适应能力人在污染空气中的适应能力 分别研究分别研究COCO设计浓度和烟雾设计浓度设计浓度和烟雾设计浓度2 2、COCO设计浓度设计浓度 有害气体浓度的表示：单位体有害气体浓度的表示：单位体积被污染空气中含有害气体体积积被污染空气中含有害气体体积被污染空气有害气体3361101mmppm 人体人体对各种浓对各种浓度有害气度有害气体的反映体的反映CO

5、-H b%强 症 状重 症中 等 症 状轻 度 症 状(h)坐 姿(h)行 走(h,min)劳 动2 5 0 p p m1 0 0 p p m致 死 限 界2 0 0 0 p p m5 0 0 p p m1 0 0 0 p p m3 0 0 0 p p m1 0 0 0 0 p p m CO CO设计浓度：与隧道长度和通风方式设计浓度：与隧道长度和通风方式有关有关CO设计浓度（设计浓度（ppm）10003000隧道长度（隧道长度（m）纵向通风方式纵向通风方式300250全横向和半横向通风全横向和半横向通风方式方式250200人车混合通行隧道人车混合通行隧道1501003 3、烟雾设计浓度、烟雾

6、设计浓度 烟雾浓度定义：烟雾浓度定义：通过测定光线在烟雾中的透过率通过测定光线在烟雾中的透过率来表示来表示透过率是光线在污染空气中的透过量与在洁净空气中的透过量之比 0EE式中：式中：分别为同一光源的光通过污染空分别为同一光源的光通过污染空气和洁净空气后的照度气和洁净空气后的照度。则烟雾浓度则烟雾浓度K K为：为：0,EElg1lK式中：式中：是光源光穿过是光源光穿过lmlm厚的容许透光率，在隧道通厚的容许透光率，在隧道通风与照明中，取风与照明中，取l l100m100m，故其容许浓度故其容许浓度 lg1001K烟雾浓度烟雾浓度K K为为 司机对烟雾浓度舒适度的评价司机对烟雾浓度舒适度的评价当

7、烟雾浓度，透过率（当烟雾浓度，透过率（l l 100m100m）和车速不同，和车速不同，对舒适程度的不同，下表是行车速度为对舒适程度的不同，下表是行车速度为40km/h40km/h时，司机对舒适水平的主观评价时，司机对舒适水平的主观评价司机对司机对对烟雾浓度的舒适度评价对烟雾浓度的舒适度评价 烟雾设计浓度：与烟雾设计浓度：与光源和车速光源和车速有关有关 当烟雾浓度达到当烟雾浓度达到0.012 1/m0.012 1/m时，应时，应考虑采取交通管制等措施；考虑采取交通管制等措施；隧道内进行养护维修时，烟雾浓度隧道内进行养护维修时，烟雾浓度不大于不大于0.0035 1/m 0.0035 1/m 4

8、4、其他有害物质、其他有害物质 氮氧化物氮氧化物：柴油机主要排放的有害物质，据调查，：柴油机主要排放的有害物质，据调查，平均浓度为平均浓度为20mg/m20mg/m3 3(接触接触4545分钟分钟)，只有少数人出现不，只有少数人出现不适感，当平均浓度为适感，当平均浓度为55mg/m55mg/m3 3，全部人员有不适感；，全部人员有不适感；丙烯醛丙烯醛：是一种无色挥发性液体，对眼睛和呼吸道：是一种无色挥发性液体，对眼睛和呼吸道粘膜有剧烈刺激作用，如流泪等；粘膜有剧烈刺激作用，如流泪等；二氧化硫二氧化硫：为具有强烈幸辣刺激性气味的气体，进：为具有强烈幸辣刺激性气味的气体，进入呼吸道后形成硫酸和亚硫

9、酸，引起各种炎症。入呼吸道后形成硫酸和亚硫酸，引起各种炎症。这些有害物质的含量与这些有害物质的含量与COCO和烟雾含量相比较小和烟雾含量相比较小 7.37.3 需风量计算需风量计算 1 1、按稀释、按稀释COCO浓度计算新风量浓度计算新风量 2 2、按稀释烟雾浓度计算新风量、按稀释烟雾浓度计算新风量3 3、需风量的取值、需风量的取值1 1、按稀释、按稀释COCO浓度计算新风量浓度计算新风量 计算方法计算方法 通风设计中，车辆有害气体排放量通风设计中，车辆有害气体排放量及与之对应的交通量都及与之对应的交通量都应有明确的远景设应有明确的远景设计年限计年限，两者应相匹配；，两者应相匹配；1 1、按稀

10、释、按稀释COCO浓度计算新风量浓度计算新风量 确定新风量时，应对计算行车速度以下确定新风量时，应对计算行车速度以下的各工况车速按的各工况车速按20km/h20km/h为一档分别进行为一档分别进行计算，并考虑交通阻滞状态计算，并考虑交通阻滞状态取其较大者取其较大者作作为设计需风量；为设计需风量；1 1、按稀释、按稀释COCO浓度计算新风量浓度计算新风量 在双向交通隧道中，在双向交通隧道中，上坡上坡较长方向的较长方向的交通量按设计交通量的交通量按设计交通量的60%60%进行计算；进行计算；首先计算汽车首先计算汽车排放量排放量，然后计算稀释，然后计算稀释到容许浓度到容许浓度所需新风量所需新风量。计

11、算公式计算公式 CO CO的排放量计算的排放量计算 nmmmivhdaCOCOfNLffffqQ16)(106.31其中：其中：是隧道全长是隧道全长COCO排放量；排放量；是是COCO基准排放量辆基准排放量辆km)km)，可取，可取0.010.01；为考虑为考虑COCO的车况系数，对高速公路、一级公路取的车况系数，对高速公路、一级公路取1.01.0，对二、三、四级公路取对二、三、四级公路取1.11.21.11.2；是车密度系数，与车速有关，按表是车密度系数，与车速有关，按表8.68.6取值；取值；是考虑是考虑COCO的海拔高度系数，按图的海拔高度系数，按图8.3.18.3.1取值；取值；为相应

12、车型的设计交通量（辆为相应车型的设计交通量（辆/h/h）；）；为考虑为考虑COCO的车型系数，按表的车型系数，按表8-78-7取值；取值；为考虑为考虑COCO的纵坡的纵坡-车速系数，按表车速系数，按表8.88.8取值；取值；为车型类别数。为车型类别数。L L 为隧道长度，为隧道长度，mmCOQCOqafdfhfmNmfivfn 稀释稀释COCO到容许浓度的到容许浓度的新风量计算新风量计算 600)(10TTppQQCOCOreq600)(10TTppQQCOCOreq式中：式中：为隧道全长稀释为隧道全长稀释COCO的需风量的需风量 ；标准大气压标准大气压 ，取，取101.325 101.325

13、 ；是隧址设计气压是隧址设计气压 ；是标准气温是标准气温K K，取，取273273；为隧道夏季的设计气温为隧道夏季的设计气温K K。是是COCO设计浓度。设计浓度。)(COreqQ)/(3sm0p)/(2mkN)/(2mkN0Tp)/(2mkNT2 2、按稀释烟雾浓度计算新风量、按稀释烟雾浓度计算新风量 烟雾排放量是以烟雾排放量是以柴油车柴油车作为计算依据，作为计算依据，当交通流组成当交通流组成柴油车比例大到某一限度柴油车比例大到某一限度以以后，烟雾危害超过后，烟雾危害超过COCO危害，因此，根据危害，因此，根据烟雾排放量计算所需通风量成为重要问题。烟雾排放量计算所需通风量成为重要问题。烟雾排

14、放量计算烟雾排放量计算DnmVImmVIIVVIhdVIaVIVIfNffffqQ1)()()()(6)(106.31DnmVImmVIIVVIhdVIaVIVIfNffffqQ1)()()()(6)(106.31其中：其中：是隧道全长烟雾排放量（是隧道全长烟雾排放量（）；）；为烟雾基准排放量为烟雾基准排放量 辆辆km)km)，可取，可取2.5 2.5 辆辆km)km)；含义是每辆中型货车行含义是每辆中型货车行1km1km排放浓度为排放浓度为1m1m-1-1的烟雾的烟雾2.5m2.5m3 3 为考虑烟雾的车况系数，对高速公路、一级公路取为考虑烟雾的车况系数，对高速公路、一级公路取1.01.0，

15、对二、三、四级公路取对二、三、四级公路取1.21.51.21.5；是考虑烟雾的海拔高度系数，按图是考虑烟雾的海拔高度系数，按图8.3.28.3.2取值；取值；为考虑烟雾的纵坡为考虑烟雾的纵坡-车速系数，按表车速系数，按表8.3.48.3.4取值；取值；是考虑烟雾的车型系数，按表是考虑烟雾的车型系数，按表8.3.58.3.5取值；取值；是柴油车车型类别系数；是柴油车车型类别系数；VIQVIq)(VIaf)(VIhf)(VIIVf)(VImfDn/(3m/(3m)/(3sm 稀释烟雾到容许浓度所需的新风量计算稀释烟雾到容许浓度所需的新风量计算所需新鲜风量按下式计算所需新鲜风量按下式计算 KQQVI

16、VIreq)(为隧道全长稀释烟雾的需风量为隧道全长稀释烟雾的需风量（）；）；为烟雾设计浓度（为烟雾设计浓度（）)(VIreqQKsm/31m3 3 需风量的取值需风量的取值VIreqCOreqreqQQQ,max7.47.4 通风方式及其选择通风方式及其选择 1 1、概述、概述 通风方式通风方式 通风通风方式方式车道空间的空气流动自然通风自然通风自然风自然风机械通风机械通风交通风交通风(活塞风活塞风)一般不稳定一般不稳定交通量有关交通量有关(车速等车速等)纵向通风纵向通风横向通风横向通风半横向通风半横向通风组合通风组合通风 如何选择通风方式如何选择通风方式 确定所需风量确定所需风量 考虑自然通风是否满足考虑自然通风是否满足 选择通风方式选择通风方式 通风方式选择与多种因素有关通风方式选择与多种因素有关 隧道类型：隧道类型：山岭隧道、城市隧道、水底山岭隧道、城市隧道、水底隧道隧道 交通量交通量：近期、远期、某年限的交通量：近期、远期、某年限的交通量 经济问题经济问题：工程费、维修费和养护费：工程费、维修费和养护费 地质、气候和周围环境的影响地质、气候和周围环境的影响：大断面：大断面开挖的