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）
100
80
60
40
20
10

i1=2.2%
1.4
1.2
1.0
1.0
1.0
0.8
i2=-2.2%
1.2
1.0
1.0
1.0
0.8
0.8

0.6
0.75
1
1.5
3
6
（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

1.0
1.0
2.5
5.0
7.0

（6）交通量分解：、
前期：单洞高峰小时交通量： 19364×50%×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：29257×50%×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
100
80
60
40
20
10
近期CO排放量
1.05
1.094
1.14
1.43
3.01
4.18
远期CO排放量
1.26
1.31
1.53
2.23
4.14
5.65
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）
80
60
40
20
10

i1=2.2%
2.6
2.2
1.6
0.886
0.886
i2=-2.2%
0.52
0.52
0.52
0.392
0.392

0.75
1
1.5
3
6

（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
0.4
1.0
1.5
3-4

（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
100
80
60
40
20
10
近期CO排放量
0.86
0.97
1.05
1.31
1.54
1.81
远期CO排放量
0.98
1．20
1.45
1.69
1.95
2.48
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0.8m
2.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）。