隧道內(nèi)良好的空氣狀態(tài)是行車安全的必要條件,通風(fēng)是為了把隧道內(nèi)的有害氣體或污染物質(zhì)的濃度降至允許濃度以下,以保證汽車行駛的安全性和舒適性,同時(shí)有利于隧道內(nèi)的維修、養(yǎng)護(hù)人員的身體健康。隧道通風(fēng)方式很多,選擇時(shí)考慮的最主要因素是隧道長(zhǎng)度和交通條件,同時(shí)還要考慮氣象、環(huán)境、地形以及地質(zhì)等條件,從而選擇既有效又經(jīng)濟(jì)的通風(fēng)方式。

1隧道常見(jiàn)的通風(fēng)方式

1.1自然通風(fēng)

所謂自然通風(fēng),是不用風(fēng)機(jī)設(shè)備、全部依靠汽車的活塞作用與自然風(fēng)的作用,將有害氣體和煙塵從隧道內(nèi)排出。若隧道的自然風(fēng)向與汽車行駛方向相同,自然風(fēng)是助力作用,排除有害氣體的的時(shí)間較快;若自然風(fēng)向與汽車行駛方向相反時(shí),自然風(fēng)起阻力作用,排除隧道內(nèi)有害氣體需時(shí)較長(zhǎng)。

自然風(fēng)對(duì)單向交通的影響較小,一般可根據(jù)掌握的氣象資料,通過(guò)計(jì)算評(píng)價(jià)自然通風(fēng)的效果;但對(duì)于雙向交通的隧道較為復(fù)雜,自然通風(fēng)對(duì)部分行駛的汽車是助力作用,而對(duì)另部分汽車則起阻力作用,兩部分汽車的比例較難確定,再加上自然風(fēng)的不穩(wěn)定性更使自然通風(fēng)復(fù)雜化,因此對(duì)雙向交通的隧道除長(zhǎng)度很短、或已知自然風(fēng)較固定且風(fēng)速較大時(shí),一般不考慮自然通風(fēng)的作用。  

1.2縱向式通風(fēng)

(1)射流式縱向式通風(fēng)

縱向式通風(fēng)是從一個(gè)洞口引進(jìn)新鮮空氣,通過(guò)另一個(gè)洞口排出污染空氣的方式,或者說(shuō),隧道內(nèi)空氣流動(dòng)方向與隧道縱軸方向一致。這種方式,空氣污染程度,由入口向出口方向呈線性增加,入口處污染濃度最小,出口內(nèi)側(cè)污染濃度更大。

對(duì)向交通時(shí),上下行的交通量比值不斷變化,但氣流又具有一定的慣性,為了避免交通量變化的影響,應(yīng)考慮一定的備用系數(shù),一般取為1.2。射流風(fēng)機(jī)應(yīng)安裝當(dāng)在限界以外,且噴出的氣流對(duì)交通無(wú)不良影響。

(2)有豎井的的縱向式通風(fēng)

縱向式通風(fēng)是最簡(jiǎn)單的通風(fēng)方式,當(dāng)自然通風(fēng)不滿足時(shí),用機(jī)械通風(fēng)予以補(bǔ)充,是最經(jīng)濟(jì)的。但隧道過(guò)長(zhǎng)就不經(jīng)濟(jì),設(shè)置豎井就可以彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn)。因而,常常用豎井對(duì)長(zhǎng)隧道進(jìn)行分段。豎井通風(fēng)方式多用于對(duì)向交通隧道。對(duì)向交通的隧道,豎井宜設(shè)置在隧道中間,多數(shù)情況下受地形條件限制,很難剛好在中間設(shè)置豎井,當(dāng)豎井分割的兩段不相等時(shí),將會(huì)出現(xiàn)兩端通風(fēng)阻力不等,這就需要用射流通風(fēng)機(jī)平衡兩段壓力,使其在豎井底部進(jìn)風(fēng)口處的負(fù)壓達(dá)到需要的平衡狀態(tài),從而使兩段的需風(fēng)量滿足要求。 

(3)半橫向式通風(fēng)

半橫向式通風(fēng)的污染濃度基本接近一致,送入式半橫向通風(fēng)是半橫向通風(fēng)的常用形式,新鮮空氣經(jīng)送風(fēng)管直接吹向汽車的排氣孔高度附近,對(duì)空氣直接稀釋,這對(duì)后續(xù)車有利。污染空氣是在隧道上不易擴(kuò)散,經(jīng)過(guò)兩端洞門排出。

雙向交通時(shí),不論是送入式還是排出式,如果交通的強(qiáng)度相等,兩洞口的氣象條件也相同時(shí),隧道內(nèi)的風(fēng)壓分布為中央更大,當(dāng)兩洞口排出或送入等量的空氣。在隧道中點(diǎn),空氣是靜止的,風(fēng)速為零,稱為中性點(diǎn)。除這一點(diǎn)以外風(fēng)速向兩洞口呈線性增加。

單向交通時(shí),送風(fēng)式通風(fēng)的中性點(diǎn)多半移至入口以外。排風(fēng)式的中性點(diǎn),則靠近出口,污染濃度與對(duì)向交通一樣,中性點(diǎn)附近的污染濃度高。

(4)全橫向式通風(fēng)

全橫向通風(fēng)方式是設(shè)置送風(fēng)道和排風(fēng)道,隧道內(nèi)基本不產(chǎn)生縱向流動(dòng)的風(fēng),只有橫向的風(fēng)。對(duì)向交通時(shí)縱向風(fēng)速大致為零,污染物濃度沿隧道基本上均勻;單向交通時(shí),因?yàn)榻煌L(fēng)的影響,在縱向會(huì)產(chǎn)生一定的風(fēng)速。污染物濃度由入口至出口增加,一部分污染空氣直接由出口排向,有時(shí)排風(fēng)量占很大比例。