隧道通風(fēng)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

孫斌杰

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550008)

隧道通風(fēng)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

孫斌杰

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550008)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，在經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下，我國的各行各業(yè)都呈現(xiàn)非常好的發(fā)展趨勢,尤其是在交通公路隧道設(shè)計(jì)方面,我國一些相關(guān)的技術(shù)已十分完善,要想保證公路隧道給駕駛員提供一個(gè)較為舒服安全的行車體驗(yàn)，就必須要對隧道通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改善和升級。這篇文章將介紹目前我國公路隧道通風(fēng)系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r以及公路隧道系統(tǒng)的組成成分,然后規(guī)劃出公路隧道通風(fēng)系統(tǒng)未來的發(fā)展方向。

公路隧道；通風(fēng)技術(shù)；發(fā)展

1 公路隧道通風(fēng)系統(tǒng)組成及設(shè)計(jì)規(guī)范

1.1 公路隧道通風(fēng)系統(tǒng)的組成

公路隧道通風(fēng)系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)結(jié)構(gòu)組成，其中包括車輛檢測器一氧化碳濃度，檢測企業(yè)煙霧濃度，傳感器，風(fēng)速風(fēng)向檢測器，區(qū)域控制器攝像，風(fēng)流機(jī)和中心計(jì)算機(jī)等部件構(gòu)成，其中對于一氧化碳煙霧濃度檢測器都可以以較快的速度和準(zhǔn)確的檢驗(yàn)方法，將隧道內(nèi)的一氧化碳濃度和隧道內(nèi)所出現(xiàn)的一些其他氣體進(jìn)行抽離和檢測，通過區(qū)域控制器采集相關(guān)檢測數(shù)據(jù)，然后經(jīng)由監(jiān)控系統(tǒng)將檢測的數(shù)據(jù)和報(bào)告呈遞給中心計(jì)算機(jī)進(jìn)行與標(biāo)準(zhǔn)值比較，從而控制風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)和停止。風(fēng)速風(fēng)向檢測器主要適用于以自動(dòng)化的形式來檢測隧道內(nèi)沿管壁和隧道壁面的風(fēng)向風(fēng)速的數(shù)據(jù)以及來往行車的車速情況，而車輛檢測器也主要運(yùn)用于對隧道內(nèi)來往車輛的車速和車流量的變化情況進(jìn)行檢測，從而對COVR預(yù)測規(guī)模提供參考數(shù)據(jù)。

1.2 隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范

我國在2000年制定了公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范等相關(guān)法律，但是不完善，在目前狀況下還不夠完善，所以在1999年重慶交通大學(xué)科研研究所經(jīng)過對于隧道內(nèi)的通風(fēng)和照明狀況進(jìn)行大量的實(shí)踐和研究，在所收集的數(shù)據(jù)為主要理論基礎(chǔ)上又編寫了《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》簡稱規(guī)范。這本書于2000年在首都正式頒布。這本規(guī)范明確指出公路隧道通風(fēng)的狀況和調(diào)查通風(fēng)的方式，污染的狀況以及對于污染空氣進(jìn)行稀釋的標(biāo)準(zhǔn)，隧道通風(fēng)的計(jì)算抽風(fēng)機(jī)類型的選擇與布置抽風(fēng)機(jī)房，豎井口的設(shè)置問題，通風(fēng)運(yùn)轉(zhuǎn)的控制等多方面都有詳細(xì)的規(guī)范和介紹，但是隨著在我國不斷改進(jìn)的公路隧道系統(tǒng)使得這些資料不能跟著革新，因此，規(guī)范對于隧道通風(fēng)技術(shù)上還存在一些問題需要改進(jìn)。

2 公路隧道通風(fēng)方式

2.1 自然通風(fēng)方式

所謂的自然通風(fēng)方式就是不制定和建設(shè)相關(guān)的通風(fēng)設(shè)備。利用洞口周圍的自然環(huán)境，在自然壓力和氣壓的狀況下，對行駛的車輛起到活塞作用而產(chǎn)生交通風(fēng)力，從而達(dá)到通風(fēng)的效果。但是這種設(shè)計(jì)對于自然風(fēng)的依賴比較大，因此在隧道的設(shè)計(jì)方面要遵循設(shè)計(jì)單行隧道而且將隧道設(shè)計(jì)的長度比其他非自然通風(fēng)隧道的長度要長，這樣才能吸引更多的風(fēng)里，但是在雙向交通隧道中，交通分會出現(xiàn)相互抵制的情況，因此在隧道長度方面就會有所限制。在此基礎(chǔ)上，由于隧道內(nèi)氣流受到環(huán)境影響而不穩(wěn)定，使得在汽車排出二氧化碳和一氧化碳等高濃度有機(jī)廢氣過程中就很難用相關(guān)的儀器進(jìn)行控制，因此在發(fā)生火災(zāi)的狀況時(shí)，自然通風(fēng)的弱點(diǎn)就暴露了出來。

2.2 縱向通風(fēng)方式

縱向通風(fēng)是有一個(gè)洞口引進(jìn)新鮮的自然空氣，然后由另外一個(gè)洞口排出污染的空氣，縱向通風(fēng)又分為射流式，豎井式，風(fēng)勢道以及噴嘴式射流式，主要作用是將所收集的新鮮空氣以射流機(jī)的形式吸取，然后將射流機(jī)安裝在車道的頂部，吸收空氣的速率達(dá)到30 m每秒將空氣以這個(gè)速度噴射出去，然后通過升壓式空氣壓縮從而加速，從而達(dá)到通風(fēng)的效果。由于縱向通風(fēng)工程在造價(jià)過程中相對較低，是目前公路隧道設(shè)計(jì)過程中常用的一種通風(fēng)設(shè)計(jì)方案。如果隧道選擇的地勢不太好，在隧道施工方面就比較困難，所以在最大可能上都會采用縱向通風(fēng)方式，這樣才能有效的將隧道的施工面積減小，從而節(jié)省工程成本。

3 公路隧道通風(fēng)控制

3.1 直接控制法

直接控制法就是通過將分布在隧道內(nèi)各處的一氧化碳控制器和煙霧檢測系統(tǒng)直接對所行駛的車輛在洞口處所排放的一氧化碳以及濃度進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算和收集數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理，將控制信號發(fā)放給中心計(jì)算機(jī)從而來啟動(dòng)隧道口處相應(yīng)的風(fēng)機(jī)來提供新鮮的空氣，從而將一氧化碳進(jìn)行稀釋和將煙霧濃度降低的目的。這種控制方法較為簡單，而且操作起來方便，是我國隧道建設(shè)工程中最常用的一種氣體控制方法。

3.2 間接控制法

交通執(zhí)法就是對隧道的交通來往車輛的數(shù)量和行車的速度通過收集數(shù)據(jù)后將由計(jì)算機(jī)處理來大致的估算出所排放的一氧化碳濃度，然后通過與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對比來制定出控制方法。間接控制法是一種沒有反饋參數(shù)的一種開環(huán)控制方法，其精度準(zhǔn)確度以及抗干擾能力沒有直接控制方法有效，所以在實(shí)際的使用過程中，通常不采取。

4 結(jié)束語

對于公路隧道通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)好壞將直接影響到隧道內(nèi)車輛在運(yùn)行過程中的安全性和舒適性。這篇文章通過從隧道通風(fēng)室等多個(gè)方面進(jìn)行研究和總結(jié)。隨著我國科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在隧道通風(fēng)技術(shù)上有了很大的改進(jìn)。

[1] 楊超, 王志偉. 公路隧道通風(fēng)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 地下空間與工程學(xué)報(bào), 2011, 7(4):819-824.

[2] 李勇, 宋曉龍, 薛蓉. 公路隧道通風(fēng)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 工程技術(shù):文摘版, 2016,(10):214.

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1008-3383(2017)09-0166-01

2017-08-04

孫斌杰(1977-)，男，高級工程師，研究方向：項(xiàng)目管理。