米仓山隧道施工图通风计算报告Word格式.docx

1、第二段（m）3990第三段（m）32803270第四段（m）34353467汉中端斜井桩号ZK42+820K42+80019161890坡度（%）14.5315.5运输方式无轨运输竖井ZK46+810K46+790438巴中端斜井ZK50+090K50+0601615161615.0414.7图1 通风方案示意图2通风计算参数2.1通风计算参数根据中华人民共和国交通部发布的公路隧道通风照明设计规范JTJ 026-1999有关规定，按照全纵向射流通风计算，本路段隧道运营通风计算参数见下表。表3隧道通风计算参数表项 目单 位计算及控制参数备注设计控制风速正常行车设计控制风速m/s10火灾工况设计控

2、制风速23稀释异味设计控制风速2.5环境参数自然风压产生的洞内风速2.5空气密度kg/m31.2计算行车速度正常行车车速km/h4080交通阻滞车速10汽车尾气基准排放量CO基准排放量m3/辆km0.01折减率1.5，起始年限1995年烟雾基准排放量m2/辆2.2交通量及交通组成表4桃巴路交通量预测结果（pcu/d）年份2014202020302033川陕界关坝549492001812620713表5桃巴路交通组成（%）车辆比例客 车货 车小客车大客车小货车中货车大货车托挂车48.316.823.215.84.90.648.5172315.25.10.748.87.222.614.65.40.

3、849.27.322.214.35.5根据桃园（川陕界）至巴中高速公路工程可行性研究报告高峰小时比例取为10%。3通风技术标准根据交通部颁发的公路隧道通风照明设计规范JTJ 026-1999，隧道CO和烟雾的设计浓度为：（1）隧道内CO允许设计浓度： 隧道长度为13794m，正常运营时，隧道内CO设计浓度250ppm。 交通阻滞时，隧道内各车道以怠速行驶，平均行车速度为10.0km/h，经历时间不超过20min，阻滞段长度不大于1000m，洞内CO设计浓度= 300ppm。（2）隧道内烟雾允许设计浓度K：见表5表6隧道烟雾设计浓度K计算行车速度（km/h）806040K（m-1）0.00700

4、.00750.0090.012（3）稀释空气中异味隧道空间不间断换气频率每小时3次，并保证隧道内换气风速Vr 2.5m/s。（4）火灾工况火灾时排烟风速按Vr23m/s取值。4通风机计算基础参数表7射流风机选型风机型号风机直径mm电机功率Kw轴向推力N风机转速N/min风机出口风量m3/s风机出口风速m/sSDS-112T-4PD11120371294147033.433.95运营通风计算根据公路隧道通风照明设计规范JTJ 026.1-1999的有关规定进行通风计算。5.1需风量计算（1）稀释CO所需的新鲜风量 CO排放量 （1） 式中 QCO隧道全长CO排放量（m3/s）； qCOCO基准排

5、放量，可取0.01（m3/辆km）； fm车型系数； fa路况系数； fiv纵坡车速系数； fh海拨高度系数； N高峰小时交通量（辆/h）； L隧道长度（km）。 稀释CO的需风量 （2）式中 Qreq（CO）隧道全长稀释CO的需风量（m3/s）； P0标准大气压，取101.325kN/m2； P隧址设计气压（kN/m2）； T0标准气温，取273K； T隧道夏季的设计气温（K）； CO设计浓度（PPm）。（2）稀释烟尘所需的新鲜风量烟雾排放量隧道内的烟雾排放量按（3）式计算： （3）式中 QVI 隧道全长烟雾排放量（m3/s）； qVI烟雾基准排放量，取2.5（m2/辆Km）； fm（VI）

6、（柴油车）车型系数； fa（VI）（柴油车）路况系数； fiv（VI）（烟雾）纵坡车速系数； fh（VI）（烟雾）海拨高度系数； 稀释烟雾的需风量 （4）式中 Qreq（VI）隧道全长稀释烟雾的需风量（m3/s）； K烟雾设计浓度（m-1）。（3）稀释异味所需的新鲜风量 （5）式中 稀释异味所需的需风量（m3/s）；每小时换气次数；隧道计算长度（m）；隧道计算面积（m2）（4）设计所用的需风量 在确定需风量时，根据上述的各种工况分别进行需风量计算，最后取Qreq（CO）、Qreq（VI）和中最大值作为设计通风量Q： （6）5.2隧道升压力（1）自然通风力自然通风力是由于自然风的影响、气压差及温

7、差所产生的压力差形成的通风力。根据隧道内自然风速Vn与通风气流速度V方向相同或相反，自然通风力对通风起辅助作用或阻碍作用。已知Vn时，自然通风力Pw按下式计算： （1）式中 Pw洞口间的自然通风力（Pa）； L隧道长度（m）； D隧道断面当量直径（m）； in隧道入口损失系数； Vn自然风速（m/s）。自然通风力的作用方向与Vn方向相同，设计计算时将自然通风力作为阻力考虑。（2）交通通风力 隧道内汽车交通流可产生气流活塞作用，由此引起的交通通风力按下式计算：式中 Pt交通通风力（Pa）； n+与隧道内风向同方向行驶的汽车台数（辆/h）； A r 隧道的断面积（m2）； Am 汽车的等效阻抗面积

8、（m2）；隧道内与风流方向同向行驶的汽车车速（m/s）； ur 隧道设计风速（m/s）。式中 ur隧道设计风速（m/s）； Vt计算行车速度（m/s）。 汽车等效阻抗面积Am可按下式计算式中 Ac汽车正面投影面积； c汽车风阻系数； （Acc）s小型车的等效阻抗面积平均值； （Acc）L大型车的等效阻抗面积平均值； rL大型车混入率。一般情况下，小型车取Ac=2.13m2，c=0.5；大型车取Ac=5.37m2，c=1.0。各种车型的Ac、c可参照公路隧道通风照明设计规范附录取值。（3）摩擦阻力通风气流以速度ur在隧道中流动时，由于进、出口及壁面摩擦而引起的阻力（称简为摩擦阻力）P为： 式中

9、in、out 分别为隧道进口和出口的损失系数； P 摩擦阻力（Pa）。P总是对通风气流起阻碍作用，即与V的方向相反。（4）风井送排风口升压力排风口与送风口附近的压力模式如图1。 排 送 Qe 风 风 Qb Ue Ub Qr1 Qr2 Qr3 Qr4 Pr1 Pr2 Pr3 Pr4 图2 排风口与送风口压力模式图排风口的升压力为： （9）送风口的升压力为： （10）排风口升压力（Pa）；送风口升压力（Pa）； Pri 车道内i地点的升压力（Pa）； Qr1 排风口前段的设计风量（m3/s）； ur1 排风口前段的设计风速（m/s）； Qr4 送风口后段的设计风量（m3/s）； ur4 送风口后段

10、设计风速（m/s）； Qe 从隧道吸入排风口的风量（m3/s） ue 与Qe 相应的排风口风速（m/s）； Ke 排风口的升压动量系数。（5）隧道升压力 （8）5.3射流风机数量（1）射流风机的升压力射流风机以高速吹出的风，将能量传递给隧道内的空气柱而引起纵向通风风流。一台射流风机的升压力为：其中 =Aj/Ar =ur/uj式中 Pj一台射流风机的推力（Pa）； Aj射流风机出口面积（m2）； Vj射流风机出口风速（m/s）；射流风机损失系数（由于安装等原因）。（2）射流风机台数 （7）5.3轴流风机计算（1）轴流风机风压送、排风量确定后，送、排风机所需的全压力为：排风机全压： （11）送风机

11、全压： （12）式中 Pde 排风口、排风井及其连接风道的总压力损失（由各弯道、沿程 摩擦阻力 、出口等损失构成）； Pse 车道内排风口的总升压力，由隧道沿程阻力分布计算求得； Pdb 送风口、送风井及其连接风道的总压力损失（由各弯道、沿 程 Psb 车道内送风口的总升压力，由隧道沿程阻力分布计算求得。（2）轴流风机功率 风机的轴功率按下式计算： （Kw） 或 （Kw） （13）式中 Hg、Pg 风机的全压或静压（Pa）； H、P 风机的全压或静压效率。（3）电机功率 （Kw） （14）式中 c 电机与风机传动效率系数，连轴器传动时，c =0.98； e 电机效率系数，e =0.900.95

12、； Ke电机容量储备系数，Ke =1.101.15。6火灾模式下的通风计算原理隧道一旦发生火灾，隧道立即进行交通管制，火灾上游的横通道全部打开，进行人员的救援疏散，这样原本两隧道相互独立的通风系统转变成为一个相互关联的通风网络系统，此时需要进行网络通风计算。6.1火风压Pf6.2基本方程（1）风量平衡方程；（2）风压平衡方程（3）阻力方程 P=RQ26.3方程求解在满足风量平衡定律情况下，预先假定网孔内各分支风量，根据风压平衡定律和阻力定律列出网孔风压平衡方程，再按照方程式的泰勒级数展开式求风量的校正值，对风量初拟值作第一次修正，用第一次修正风量求算第二次修正值，修正得各分支第二次渐进风量,直

13、到满足预定精度为止。7.计算结果7.1需风量计算结果表8 2014年隧道需风量计算结果（单位：m/s）需风量路线第一段第二段第三段第四段CO需风量（m3/s）左洞4.79 6.12 5.03 5.27 右洞4.70 5.02 5.32 VI需风量（m3/s）15.68 20.07 30.83 32.29 38.44 50.00 19.06 20.15 异味需风量（m3/s）171.79 219.55 180.48 189.01 168.76 179.93 190.77 阻滞需风量（m3/s）最大需风量（m3/s）控制工况稀释异味表9 2020年隧道需风量计算结果（单位：7.58 9.69 7.

14、96 8.34 7.45 7.94 8.42 24.83 31.77 48.80 51.11 60.84 79.15 30.17 31.89 表10 2030年隧道需风量计算结果（单位：13.49 17.23 14.17 14.84 13.25 14.12 14.98 44.17 56.52 86.83 90.93 108.25 140.83 53.68 56.74 表11 2033年隧道需风量计算结果（单位：15.05 19.23 15.81 16.56 14.78 15.76 16.71 49.30 63.07 96.90 101.48 120.81 157.17 59.91 63.32

15、表12隧道设计需风量（单位：年限7.2风井计算结果表13联络道面积（单位：m2）排风联络道送风联络道16.8913.2113.8814.5412.9813.8414.67表14斜井面积（单位：排风斜井送风斜井合计排风竖井送风竖井21.9517.1839.1328.5728.5318.918.0536.9516.8838.8317.9919.0837.077.3射流风机计算结果表15射流风机计算结果射流风机台数（台）射流风机总台数（台）射流风机功率（kw）轴流风机功率（kw）总功率（kw）42612444212152331451821507.4轴流风机计算结果表16轴流风机计算结果井位排风机送风

16、机风量（m3/s）风压（Pa）台数（台）功率（kw）汉中端斜井219.551045.5314 171.791937.1455 168.761082.1250 1881.7565 180.48661.01163 1624.5488 691.25207 179.931682.3414 巴中端189.01961.33248 1836.8453 1002.7247 190.771791.1467 7.5火灾工况通风计算结果（1）不同位置火灾工况计算结果表17火灾工况通风所需风机台数及功率结果844（26）962619540（26）注：射流风机台数中括号内的数据为隧道内发生一处火灾最大风机台数，射流风机功率及总功率均按照发生一处火灾最大风机台数进行计算。8风机的布置 根据公路隧道通风照明设计规范，结合隧道自身特点，综合考虑其通风效果后，拟定在隧道每组断面上布设2台射流风机，受火灾工况控制的隧道射流风机按照防灾要求布置，同时考虑规范的要求，受运营工况控制的隧道射流风机布置应满足规范要求，首组风机距洞口200m，两组1120型风机的纵向间距不小于150m。9风机营运及火灾工况的控制要求9.1营运状态的通风控制1.营运状态的通风控