科学公园隧道通风设计说明.docx

1项目概况本工程包含1座主线隧道（科学公园隧道）,科学公园隧道为三车道隧道，科学公园隧道左、右线采用分离式双洞单向三车道屣道方案,左右线隧道间题约30m。2本项目隧道设置情况见下表：陵道设置一览表序号名称:置起迄桩号长度（m）备注I科学公园隧迤左线ZK2÷525.00ZK4÷957.002432双洞六车道，设计车速60kmf小时右纥YK2+391.OOYK4÷955.(X)2564域道主要技术标准：按城市主干道设计，双洞双向六车道断面，设计行车速度60公里/小时。陵道路面宽度、建筑限界高度如下：I.三车道路面宽度：0.5（左例向宽度）+3.25+3.5+3.5（行车道宽）+0.5（右恻向宽度）=1.1.25mo2.磁道现筑展界：净宽B=12.75m（检修道0.75m+路缘带0.5m+小车道3.25+小车道3.5+大车道3.5+路绿带0.5m+检修道0.75m）,限界净高:5.（X）n。全城歌道可通行危险化学品等机动车，科学公园敌道为一类城市交通隧遒。交通量预测如下：近期2025年，科学公园隧道交通量预测为3832pcuh远期2045年，科学公园陵道交通量预测为4909PCWh.3通风设计近、远期划分：近期：2025年对应的设计小时交通量；远期：2045年对应的设计小时交通量：4险道通风设计本工程为城市道路陵道设计，科学公园碳道设计速度60kmh,为双孔单向交通国道.隧道左鼓长2432m,右线长2564m,可通行危险品等机动车.属一类城市隧道。根据建筑设计防火规范(GB500I6-20I4).公路隧道通风设计细则(JTG1-TD70/2-02-20I4),科学公园隧道应设置机械迸风和排烟系统.4.1设计原则(1)正常交通工况下，通风系统能稔释隧道内汽车行驶时扑出的废气(如CO,烟尘)，为司乘人员和陵道养维人员提供合适的洞内空气环境，为安全行车提供良好的能见度。(2)交通阻滞时向阻滞减道提供一定通风风速排除污染气体，使洞内环境符合卫生标准.(3)火灾事故情况下，通风系统具有排烟能力，能控制烟尘的扩散，为滞留在洞内的司乘人员.救援人员提供一定量的新风，并为疏散和救援创造有利条件。(4)在确保隧道安全可靠营运的前提下,隧道通风方案便于营运管理和控制，同时适当缄少工程投资和复杂性。(5)贯彻国家能源政黄，系统设计充分考虑营运能耗，设备选型注重性能优良、技术先进、效率高、嚏声低等方面的要求。(6)隧道口废气排放和通风系统的运行噪声均应满足工程环境质量要求。4.2 通风设计标准本次设计隧道内的通风标准依据£城市地下道路工程设计规范(CJJ221-2015)、公路鼓道通风设计细则3(JTG1-TD70/2-02-20I4),并结合本陵道的实际情况、现场条件、营运经济性及国内已建城市道路隧道通风的实际管运效果等综合确定。为提高磁道内空气康量，改善行车环境，降低磁道外排放的污染浓度，缄少对城市环境的影响，有利于隧道影响区域的发展.本设计适当提高磁道通风设计的标准.(1)段道通风卫生标准1 .险道内CO设计浓度coa.正常交通时，隧道洞内CO的设计浓度=100cm,mb.交通阻滞时，隧道内各车道均以怠速行驶，平的车速v1.10knh.阻滞段的Co设计浓度co=1.5(km311,阻滞长度不超过100Om.经历时间不超过20min;c鹿道内养护维修时，陂道作业段空气的CO允许浓度不大于30cm'm2 .险遭内NO：设计浓度<na.隧道内20min内的平均NOz设计浓度5no2=1.0cm3m'b.玻道内养护维修时.隧道作业段空气的NO?允许浓度不大于O.12cm%n3.(2)陡道通风安全标准陵遒烟尘设计浓度K见表Io表1段道烟尘设计浓度K设计速度V,(km/h)10-30405060-80烟尘设计浓度K(nr1)0.01200.750.00700.0065碇道内养护维修时，隧道作业段空气的烟尘允许浓度不大于0.0030n/；工况车速ROknVh叶，应采取交通管制或关闭隧道等措施。(3)陡遭通风皆适性标准根据本工程交通量和隧道规模的特点，稀释段道内空气中异味的换气要求如下：a.换气频率不低于每小时3次。b.玻道换气风速不低于1.5nVs<4)段道防灾设计标准本隧道排烟设计按权限同一时间内发生一次火灾考虑，火灾发热量取20MW.纵向挂烟风澧不小于3.0ms(5)陡道风速标准本隧道设计风速不大于10.0m/s。(6)喉，标准通风设备传至隧道内噪声标准参考£公路玻道通风设计细则时通风设备嚏声要求及£工业卫生设计标准相关标准为09OdB（八）通风设备传至般道外噪声标准按4类地区考虑为昼间70dB（八）,夜间55dB（八）.(7)洞外隧道外区域环境空气质量标准本隧道外环境区域执行环境空气质量标准(GB3095-I996)中的二级标准。一氧化碳(Co)日平均浓度4.00mg11,I小时平均浓度10.00mg114.3 通风计算参数表4.3-1舞道运营通风系统计算参数表陛道运营通风系统计算参数项目单位叁数备注设计控制风速正常交通控制风速m/s10火灾工况控制风速m/s3.0快气工况控制风速m/s>2.5环境参数自然风压产生的自然风速m/s2.5作为阻力考虑空气密度kgm31.2随址夏季平均温度r20随址夏季大气压力Pa96380计算行车速度正常行车速度km/h0-60交通阻滞车速knVh1()汽车尾气基准排放量qCO（以2000年为起点）11W辆km0.7交通阻滞时取0.015“长度不超过100omqVi（以2000年为起点）m3/辆km2折减系数（以2000年为起点）2.00%最大折减年限不超过30年火灾热释放率MW204.4 交通量与交通组成交通量与交通组成是进行通风计算的基础数据之一，根据本工程的d工程可行性研究报告，结合公路工程技术标准（JTGBO1-2OO3）确定交通量。隧道所在路段预测交通量见表3,茯测各车型交通组成比例见表4。表3科学公园够道所在路段交通量预测表名称2025年2045年科学公园隧道（PCUh）38324909表4各车型交通阻成比例折算系数车型大货车中货车小货车大客车小客车施挂车2025年0.01680.07710.19770.36660.29830.04362045年0.02(»0.05230.230.34890.30260.04534.5 隧道设计风量经对汽车调查资料的详细分析，结合隧道内空断面积、纵坡、海拔高度、车辆构成以及行车速度，分别计算各目标设计年份隧道左右洞在正常运营时稀释洞内CO和烟尘、换新风除异味和防灾要求等工况的隧道全长计算需见量。2025年、2045年需风量计算见表5、6。表5科学公园隧道2025年各工况需风量计算一览表隼位:m工况车速左鼓右战CO烟算稀释异味CO烟雾稀释异味60km/h83.34328.63367.5583.28328.88367.5550kmh93.18366.1993.11366.4740kmh125.01271.86124.92272.0830kmh133.35178.01133.25178.1520knVh250.03206.33249.84206.49IOknVh(Iif1.滞工况,火灾工况249249表6科学公园陵道2045年各工况监风量计算一览表单位：m%工况车速左鼓右段CO烟算稀择异味CO姻雾稀释异味60km/h106.79421.08367.55106.71421.40367.5550kmh119.40469.20119.31469.5640km'h160.18348.34160.06348.6230kmh170.86228.08170.73228.262Okm/h320.37264.37320.12264.57IOknvh（阻滞工况）火灾工况2492494.6 隧道通风方案全横向通风该通风方式具有通风效果好，理论上防灾排烟便捷，系统安全、性能稳定，且不受通风长度限制等优点，更适用于单洞双向交通隧道；但具有不能充分利用交通活塞风、需要在陵道内设置专用送风道和排风道、通风系统复杂、营运费用高等缺点.科学公园隧道初步确定采用估爆施工，隧道建设空间十分紧张,且为双洞学向交通，不太适合采用全横向通风方式：同时，根据国内目前隧道通风的主流技术和经脸来看，以及国内类似工程经盼，不主张本隧道采用全横向通风方式。半横向通风利用便道作为进风或持风道，另建设专用排风道或送风道，陵道断面介于全横向通风和纵向通风之间.可以利用部分活塞风作用。半横向式通风,可使隧道内的污染浓度大体上接近1.致。其优点和缺点介于全横向和抵向两种通风方式之间，适用长度和逋风区段的划分极受限制。根据工程经验，城市隧道一般不采用该通风方式。纵向通风弱向通风是使黄道气流在行车道内纵向流动的一种通风方式，特别适用于单向行车的磁道。近年来，随着国内公路交通建设的飞速发展,该通风方式广泛应用于各类便道.弱向通风可以充分利用车辆活塞风作用，具有投资省，能耗低、运行调节灵活等明显的优点。隧道发生火灾时，通风气流使烟气和热流扩散的方向与行车方向一致，并控制陵道烟气速度小于行车速度，保证位于火灾点前方的车辆迅速向前琉敞，位于火灾点后放的车辆位于新风区,不受烟气和热流的笼罩,可从磁道人口方向安全撤离。结论：根据£公路隧道通风设计绢则（JTG,TD7O2-O2-2OI4）,4.1.4长度小于5km的单向交通陡道可采用全射流奴向通风方案：并根据隧道设计风量的计算结果,得出各工况车速下的隧道设计风速值，经计算隧道左、右线通风设计风速均在规范允许范围内（不大于IOms）。因此，结合前述隧道及长度，从经济性和实施难度等方面综合考虑.安设计采用全射流跳向通风方案。该通风方式由隧道内射流风机群提供升压，为隧道进行通风。由于射流蚁向通风可以充分利用车辆活塞风作用，因此它具有投资省，能耗低、运行调节灵活等明显的优点.隧道发生火灾时，通风气流使烟气和热流扩散的方向与行车方向一致.并控制隧道烟气速度小于行车速度，保证位于火灾点前方的车辆迅速向前疏散，位于火灾点后放的车辆位于新风区，不受烟气和热流的笼罩，可从隧道人口方向安全投高。由于射流纵向式通风方式的诸多优点,在公路磁道中得到广泛的采用。隧道各工况下隧道设计风速m/s工况车速隧道设计风速（2025年）陵遒设计风速（2045年）左线右线左线右线60k11h3.963.965.085.08SOknVh4.424.425.665.6640km小