第1章-通风计算讲课讲稿.doc

第1章 通风计算1.1隧道需风量计算1.隧道通风的基本参数：道路等级： 单向双车道汽车专用高速公路；设计行车速度： 空气密度： 隧道长度： Lr=1000.00m海拔高度： H=1300.00m隧道坡度： i=2.2%；隧道断面积： ；隧道当量直径： ；设计交通量：年平均日交通量 前期19364辆/每日（小车），远期29257辆/每日（小车）,高峰小时交通量按日交通量的14%计算；交通组成：小客25.5% ，大客30.5% ，小货15.5%；中货24%，大货2.9%，拖挂1.6%汽柴比：小货、小客全为汽油车中货 0.6：0.4大客 0.6：0.4大货、拖挂全为柴油隧道内平均气温； 2.确定CO排放量（1）取CO基准排放量为（按每年1.5%递减）:（2）考虑CO的车况系数：1.0；（3）依据规范，分别考虑工况车速100km/h,80km/h,60 km/h,40 km/h,20 km/h,10 km/h（阻滞）。不同工况下的速度修正系数和车密度修正系数如表1-1所示。不同工况车速、值表1-1工况车速（km/h）1008060402010i1=2.2%1.41.21.01.01.00.8i2=-2.2%1.21.01.01.00.80.80.60.7511.536（4）考虑CO海拔高度修正系数：平均海拔高度：（5）考虑CO的车型系数如表1-2所示。考虑CO的车型系数表1-2车型各种柴油车汽油车小客车旅行、轻型货车中型货车拖挂、大型货车1.01.02.55.07.0（6）交通量分解：、前期：单洞高峰小时交通量： 1936450%0.14=1355辆/h； 汽油车：小客346辆/h，大客254辆/h，小货210辆/h；中货195辆/h， 柴油车：大客169辆/h，中货130辆/h，大货39辆/h，拖挂22辆/h远期：单洞高峰小时交通量：2925750%0.14=2048辆/h； 汽油车：小客522辆/h，大客375辆/h，小货317辆/h；中货295辆/h， 柴油车：大客250辆/h，中货197辆/h，大货59辆/h，拖挂33辆/h（7）计算各工况车速下隧道CO排放量: 时，同样可以计算其他各工况下CO排放量如表1-3所示： 各工况车速下CO排放量（单位：10-2m3/s）表1-3 工况车速1008060402010近期CO排放量1.051.0941.141.433.014.18远期CO排放量1.261.311.532.234.145.65注：交通阻滞时按最长1000m计算，两端分别计算后取最大值。（8） 最大CO排放量：由上述计算可以看出，在工况车速为10km/h时，CO排放量最大； 3.稀释CO的需风量（1）根据规范，取CO设计浓度为：。（2）隧道设计温度，换算为绝对温度。（3）隧址大气压无实测值，按下式计算：式中：标准大气压，101325Pa； 重力加速度，9.81m/s2； 隧址平均海拔高度：隧道平均海拔高度为1300m； 空气气体常数，。计算可得：（4）稀释CO的需风量为：4.烟雾排放量（1）取烟雾基准排放量（按每年1.5%递减）为：（2）考虑烟雾的车况系数为：1.0；（3）依据规范，分别考虑工况车速80km/h,60km/h,40km/h,20km/h, 10km/h (阻滞)；不同工况下的速度修正系数、车密度修正系数如表1-4所示。 不同工况车速、值 表1-4工况车速（km/h）8060402010i1=2.2%2.62.21.60.8860.886i2=-2.2%0.520.520.520.3920.3920.7511.536（4）柴油车交通量（计算过程同CO）如下：近期：柴油车：大客169辆/h，中货130辆/h，大货39辆/h，拖挂22辆/h远期：柴油车：大客250辆/h，中货197辆/h，大货59辆/h，拖挂33辆/h柴油车：中型货车538辆/h, 大型客车291辆/h,大型货车134辆/h；（5）考虑烟雾的海拔高度修正系数： 平均海拔高度：（6）考虑烟雾车型系数如表1-5所示。 考虑烟雾的车型系数 附表1-5柴油车轻型货车中型货车重型货车、大型客车、托挂车集装箱车0.41.01.53-4（7）计算各工况下隧道烟雾排放量：当时， 同样可以计算其他工况车速下烟雾排放量如表1-6所示。 各工况车速下烟雾排放量（单位：m3/s） 表1-6工况车速1008060402010近期CO排放量0.860.971.051.311.541.81远期CO排放量0.981201.451.691.952.48注：交通阻滞时按最长1000m计算，两端分别计算后取最大值。（8）最大烟雾排放量：由上述计算可以看出，隧道在工况车速为10km/h时，烟雾排放量最大； 5. 稀释烟雾的需风量（1）根据规范，取烟雾设计浓度为，则烟雾稀释系数。（2）稀释烟雾的需风量为：6. 稀释空气内异味的需风量取每小时换气次数为5次，则有：7.考虑火灾时排烟的需风量取火灾排烟风速为，则需风量为：8. 结论综合以上计算可知：隧道需风量由稀释烟雾的需风量决定，为：1.2单向交通隧道射流风机纵向通风计算1. 计算条件隧道长度： =1000m隧道断面积： 断面当量直径： =9.75m设计交通量： =1355 =2048大型车混入率： 计算行车速度： 需风量： 隧道设计风速： 隧址空气密度： 2. 隧道内所需升压力隧道内所需的升压力由以下三项决定：（1）空气在隧道内流动受到的摩擦阻力及出入口损失为：（2）隧道两洞口等效压差由于无实测资料，引起隧道自然风流的两洞口等效压差取：（3）交通风产生的风压力： 汽车等效抗阻面积： 隧道内与风流方向同向的车辆数：近期：辆 远期：辆根据上述计算，采用可逆转射流风机，可充分利用交通风产生的风压，两洞口存在的等效压差由于较不稳定，应作为阻力计算，因此隧道内所需要的升压力为：3.隧道所需1120型射流风机台数1120型射流风机每台的升压力计算： 代入得：故： 台，取4台台，取5台近期可布置4台，远期可布置5台。第2章 照明计算2.1基本资料隧道设计车速，单向双车道交通，水凝混凝土路面，纵坡2.2%，设计交通量近期1355辆/h，远期2048辆/h，隧道内路面宽度，灯具安置高度5.5米，双侧对称布置。2.2基本照明计算由规范可知，隧道的照明由基本照明和加强照明两部分组成，基本照明按中间段照明考虑，加强照明用功率较大的灯具加强照明。根据规范，中间段亮度：近期 远期 因为，路面平均照度公式为：式中：灯具布置系数，对称布置取2； 利用系数，由灯具的利用系数曲线图查得取0.35； 隧道路面宽度（m）； 灯具间距（m）； 灯具的养护系数，取0.7； 灯具的额定光通量；（150W高压钠灯）； 近期：,取11.0m； 远期：,取7.5m；2.3加强照明计算1.入口段（1）入口段亮度： 近期远期式中：入口段亮度折减系数，此处近期取0.039，远期取0.044。 （2）入口段平均照度计算取水泥混凝土路面平均亮度与平均照度间的换算关系为：；所以：隧道入口段平均照度为：近期远期（3）入口段长度计算（h=5.5m）（取148.5m） (4)入口段加强照明布灯间距计算加强照明平均照度： 近期 远期加强照明平均照度：（400W高压钠灯）；，取0.9m；远期S=0.807,取0.8m2.出口段计算 近期 远期 所以： 近期： ,取3.5m 远期： ,（取2.5m）;（250W的高压钠灯）；出口段的长度取60m。2.4结论根据上面计算可计算得：（按远期布置）基本照明时：需要布置150W的高压钠灯134组，间距7.5m，全长布置。加强照明时：入口段需布置400W的高压钠灯174组，间距0.8m，布置138.5m，共148.5m，前10m不布置，中间段按基本段照明布置107组，间距7.5m，布置801.5m，出口段照明需布置250W的高压钠灯24组（间距2.5m，布置60m）。