什么是隧道及地下工程通风?

什么是隧道及地下工程通风?

[拼音]：suidao ji dixia gongcheng tongfeng

[外文]：ventilation of tunnel and underground works

采用换气等方法为隧道及地下建筑工程的空间创造所需的空气环境。不同的隧道和地下工程都有各自的通风要求，因所处的地理和气候条件、建筑结构和内部生产工艺不同，采取的通风技术措施也应有所不同（见地下空间的开发和利用）。

通风任务

（1）向工程内部供给新鲜空气；

（2）排除有害气体、蒸气、粉尘和炮烟等有害物质；

（3）使工程内部空气的温度、相对湿度和流速达到规定标准；

（4）对军事和人防工程则要求有防核武器、防化学武器和防细菌武器的“三防”通风功能。

通风设计的卫生标准

经过良好的通风后，隧道及地下工程空气中有害物质的最高容许浓度、空气的温度、相对湿度和流速都应达到国家卫生标准。缺乏卫生标准时则按照有关设计规范的规定。

（1）铁路隧道。要求空气中的一氧化碳浓度不得大于30毫克/米3，氮氧化物(换算成二氧化氮)浓度不得大于8毫克/米3，含游离二氧化硅10％以上的粉尘浓度不得超过 2毫克/米3。

（2）道路隧道。通风以消除汽车排烟中的一氧化碳和烟雾为对象，确保司机的安全视距和行驶舒适性。

（3）地下铁道。主要考虑车站和区间要有适宜的气温，并控制好二氧化碳的浓度。

（4）地下建筑工程。按其重要性和使用性质分别要求不同的空气温度、相对湿度、流速和空气中有害物质的最高容许浓度和新鲜空气量等。一般以二氧化碳浓度作为衡量内部空气质量的标?a href='http://www.baiven.com/baike/224/264779.html' target='_blank' style='color:#136ec2'>荆浩绞笔褂檬保菪砼ǘ任?.1～0.5％;战时使用时为1％以下。当建筑物和外界隔绝(即密闭)时，短时容许浓度为2～3％。每小时供给每人的新鲜空气量，平时通风为30～40米3；战时清洁式通风为5～35米3，滤毒式通风为2～10米3。

“三防”通风设计原则

地下军事和人防工程的通风都有“三防”要求，其设计原则为：

（1）保证通风设备有与地下工程防护等级相适应的防护能力（见地下防护工程）；

（2）以战备为主的工程要兼顾平时使用，设计时统一考虑，尽可能不增加设备，不分设通风系统；

（3）布置通风设备应符合工程内部浓度区和密闭线的规定。

通风方式和通风系统隧道通风

有施工通风和运营通风两类。施工通风有四种方式：

（1）压入式通风。通风机将新鲜空气经风管直接压送到掘进工作面，替换炸药爆破后所产生的炮烟，并与炮烟混合后沿隧道排出洞外。

（2）吸出式通风。通风机的吸风管进口靠近工作面，由通风机将炮烟直接吸出隧道之外，新鲜空气由隧道口流入补充到工作面。

（3）混合式通风。即压入式、吸出式同时使用，它既能消除工作面的炮烟停滞区，又能使炮烟由风管排出，是长隧道施工常用的通风方式。

（4）平行导坑式通风。在有平行导坑的长隧道施工中，利用平行导坑及横通道作为通风道，以减小通风机的风压，在工作面附近则加设局部通风配合。

运营通风主要有三种方式：

（1）纵向式通风。通风机送出（即压入）的新鲜空气，从隧道一端的风道进入车道，推动和稀释污浊空气沿车道纵向流动，向另一端排出洞外(图1a)。

（2）横向式通风。通风机送出的新鲜空气，经进气风道在车道底板(或侧壁)上的进气口横向进入车道，稀释污浊空气后横向穿过车道，经顶板(或另一侧壁)上的排气口进入排气风道（靠通风机吸入），排出洞外（图1b）。

（3）半横向式通风。隧道内只设一条风道，一般用来进风。新鲜空气横向进入车道，污浊空气则沿车道纵向流动排出洞外（图1c）。

纵向式通风工程造价较低，运营费用也较低。缺点是污浊空气将在隧道出口端积累，有害物质浓度较高;一旦发生火灾，火势会顺着气流沿纵向蔓延，救援人员不易进入隧道抢救。车流继续不断的长道路隧道不宜采用，只用于单向行车的短道路隧道。铁路隧道是间歇地通过列车，污浊空气在隧道出口端积累对行车无影响，故铁路隧道和地下铁道一般采用纵向式通风。纵向式通风有多种不同的装置型式，如洞口帘幕式、吹入式、竖井吸出式和多竖井分段式等。

横向式通风在车道中产生横向气流，有利于扑灭火灾；车辆排放的烟气以最短的路程被排除，又被均匀稀释，不易局部积累，通风效果较好，适用于较长的道路隧道，但是造价和运营费用都比较高。横向式通风按照进、排风气流横穿隧道的流向，又可分为：

（1）上流式通风。进气风道设在车道下面或侧面，排气风道设在车道的上面，车道中的气流向上流动。一般用于圆形道路隧道，利用车道上下空间作为风道；非圆形隧道则进气风道和排气风道都设在车道上面，新鲜空气经进气风道的支风道，从侧壁下部孔口压入车道，气流仍向上流动，斜穿过车道被吸入排气风道中（图2a）。

（2）侧流式通风。风道设在车道两侧，新鲜空气经一边侧壁进气孔压入车道，由另一边侧壁排气孔吸入排气风道（图2b），多用于沉管法施工的水底道路隧道。

半横向式通风比横向式通风造价低，但通风效果和控制火灾蔓延不如横向式，适用于1000～3000米长的道路隧道。按照专用风道用作进风或排风区分为：

（1）送气（压入）式通风。进气风道一般设在车道下面（图1c），也有设在车道上面的（图2c）。

（2）排气（吸出）式通风。排气风道设在车道上面，新鲜空气则经洞口进入车道（图2d）。

（3）送排气式通风。风道中间隔断，前半段排气，后半段送气（图2e）。

地下铁道通风

一般采用纵向式。其类型有：

（1）统一式通风。车站和区间由同一通风系统进行通风换气。新鲜空气先送到车站，再流向区间（图3a）；

（2）复合式通风。车站的通风系统和区间的通风系统分开，各自向车站和区间送入新鲜空气，再由排气竖井排出（图3b）。

车辆在隧道中运行类似活塞在空心柱体中的运动，称为车辆的活塞作用。它能使车辆前方隧道段空气压力升高（高于洞外大气压力），促使排风；后方空气压力降低到负压（低于洞外大气压力），吸引洞外新鲜空气进入。这种在隧道中形成的纵向气流，称为活塞风。对单向行车的短隧道，可以利用活塞风进行通风。

地下工程通风

按通风换气范围分为三种方式：

（1）局部排风。在有害物质散发地点及时排出局部受污染的空气，用较小的风量可得到较好的效果，设计时宜优先采用。

（2）局部送风。向局部地点送入新鲜空气或经处理（包括冷却、加热、净化）后的空气，在局部地点造成良好的空气环境。这也是一种经济有效的通风方式。

（3）全面通风。对整个工程内部或整个车间、大厅进行通风换气，创造良好的空气环境。它的造价和运营费用较高，只有在局部通风（包括送风和排风）不能满足要求时才采用。

地下工程的通风方式，按通风动力又分为两种：

（1）自然通风。利用工程外空气流通造成的风压和由工程内外空气温度与其出入口间的高差造成热压，这种自然形成的压差能作为通风换气的动力。自然通风比较经济，但受季节、风向和风速的影响，还受洞口朝向、高差和工程建筑形式等的限制，只能有条件地利用。当地下工程为通道式，且洞体不长，对温湿度要求不高时，如短隧道、地下仓库、地下锅炉房和地下电厂等，可以考虑采用。

（2）机械通风。以机械设备（如通风机）产生的风压作为通风换气的动力，控制进、排风量，进行空气的加热、冷却、加湿、降湿和净化处理，充分发挥通风(包括空气调节)技术的效能，在空气环境要求高或通风阻力较大的场合采用。

“三防”通风

“三防”通风由进风、送风和排风三个系统组成。进风系统的作用在于保证战时也能向工程内部供给新鲜空气，并造成一定数值的“超压”（内部空气压力大于外界空气压力）以防止外界染毒空气侵入。送风系统要将空气按使用要求处理后送入房间，把一部分空气循环利用；排风系统则是将内部污浊空气排出，在口部造成超压和对人员出入通道（防毒通道）进行排风换气。

“三防”通风系统也称防护通风系统，在战时有三种通风方式：

（1）清洁式通风。当外界空气未染毒，新鲜空气可经消波设施、粗效过滤器进入工程内部。

（2）滤毒式（过滤式）通风。当遭受敌方的核、化学或细菌武器袭击时，外界染毒空气必须经消波设施，粗效、高效过滤器和过滤吸收器(滤毒器)后进入工程内部。

（3）隔绝式通风。当外界空气染毒程度高或毒剂性质尚未查明，或过滤吸收器失效和损坏时，必须将地下工程密闭防护，既不进风，也不排风，只开动送风系统将内部空气循环流动，以充分利用内部空气延长隔绝防护时间。此时可用瓶装氧气或氧气再生装置向内部空气补氧。