隧道內(nèi)良好的空氣狀態(tài)是行車安全的必要條件,通風是為了把隧道內(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,同時有利于隧道內(nèi)的維修、養(yǎng)護人員的身體健康。隧道通風方式很多,選擇時考慮的最主要因素是隧道長度和交通條件,同時還要考慮氣象、環(huán)境、地形以及地質(zhì)等條件,從而選擇既有效又經(jīng)濟的通風方式。

1隧道常見的通風方式

1.1自然通風

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

自然風對單向交通的影響較小,一般可根據(jù)掌握的氣象資料,通過計算評價自然通風的效果;但對于雙向交通的隧道較為復雜,自然通風對部分行駛的汽車是助力作用,而對另部分汽車則起阻力作用,兩部分汽車的比例較難確定,再加上自然風的不穩(wěn)定性更使自然通風復雜化,因此對雙向交通的隧道除長度很短、或已知自然風較固定且風速較大時,一般不考慮自然通風的作用。  

1.2縱向式通風

(1)射流式縱向式通風

縱向式通風是從一個洞口引進新鮮空氣,通過另一個洞口排出污染空氣的方式,或者說,隧道內(nèi)空氣流動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。

對向交通時,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,應考慮一定的備用系數(shù),一般取為1.2。射流風機應安裝當在限界以外,且噴出的氣流對交通無不良影響。

(2)有豎井的的縱向式通風

縱向式通風是最簡單的通風方式,當自然通風不滿足時,用機械通風予以補充,是最經(jīng)濟的。但隧道過長就不經(jīng)濟,設置豎井就可以彌補這個缺點。因而,常常用豎井對長隧道進行分段。豎井通風方式多用于對向交通隧道。對向交通的隧道,豎井宜設置在隧道中間,多數(shù)情況下受地形條件限制,很難剛好在中間設置豎井,當豎井分割的兩段不相等時,將會出現(xiàn)兩端通風阻力不等,這就需要用射流通風機平衡兩段壓力,使其在豎井底部進風口處的負壓達到需要的平衡狀態(tài),從而使兩段的需風量滿足要求。 

(3)半橫向式通風

半橫向式通風的污染濃度基本接近一致,送入式半橫向通風是半橫向通風的常用形式,新鮮空氣經(jīng)送風管直接吹向汽車的排氣孔高度附近,對空氣直接稀釋,這對后續(xù)車有利。污染空氣是在隧道上不易擴散,經(jīng)過兩端洞門排出。

雙向交通時,不論是送入式還是排出式,如果交通的強度相等,兩洞口的氣象條件也相同時,隧道內(nèi)的風壓分布為中央更大,當兩洞口排出或送入等量的空氣。在隧道中點,空氣是靜止的,風速為零,稱為中性點。除這一點以外風速向兩洞口呈線性增加。

單向交通時,送風式通風的中性點多半移至入口以外。排風式的中性點,則靠近出口,污染濃度與對向交通一樣,中性點附近的污染濃度高。

(4)全橫向式通風

全橫向通風方式是設置送風道和排風道,隧道內(nèi)基本不產(chǎn)生縱向流動的風,只有橫向的風。對向交通時縱向風速大致為零,污染物濃度沿隧道基本上均勻;單向交通時,因為交通風的影響,在縱向會產(chǎn)生一定的風速。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,有時排風量占很大比例。