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1、隧道通风计算书一、基本资料公路等级：二级公路车道数及交通条件：双车道，双向交通设计行车速度：V=60km/h=16.67m/s隧道长度： 3900m隧道纵坡： 1.1%平均海拔高度：1352.56m,（入口: 1331.13m，出口： 1374.03m）通风断面积： Ar=59.155m2隧道断面当量直径：Dr=7.871m （计算方法为Dr =4r 断面净空周长设计气温：T=297k （22C）设计气压： p=85.425kpa空气参数：容重Y = “叭 密度卩0=旦璧，运动粘滞系数v =m30m31.52 X 10-5m2/s二、交通量预测及组成（交通量预测 10 年）大型车辆：280 辆
2、柴油车小型车辆：1850 辆汽油车大型车比例：r=13.15%上下行比例：1:1设计交通量：N=280X2 + 1850 = 2410 辆/h三、需风量计算LXN=3900X2410=9.399X 1062X106m.辆/h （使用错误，查规范P22式4.1.1-1双向交通应为6x105 m* veh/h,单向交通为2 x 106m *veh/h)，故需采用机械式通风方 式。设计CO浓度：非阻滞状态250ppm,阻滞状态：300ppm (使 用错误。查规范P34交通阻滞时，CO设计浓度5CO =150 cm3/m3，正常交通时，S = 100 cm3/m3)CO设计烟雾浓度：K=0.0075m
3、-i (使用错误，查P31表5.2.1-1使用钠光源时， k = 0.0070m-1)四、计算 CO 排放量计算公式 Q = 一1一 x a x f x f x f x f x L xCO 3.6x106 C a h d ivF (Nxf )m=1 m式中qC = 001m3/辆km (新规定,P42,6.3.1正常交通CO基 准排放量 0.007m3/(veh * km) , 交通阻滞 0.015m3/(veh *km),f = 1.1 ,f = 1.52,各种车型的f = 1.0，f.和 f 根据 ahmiv d相应的工况车速查表确定(P43)1. 工况车速V = 60km/h 时，fiv
4、 = 1.0，fd = 1.0Q = _1x 0.01 x 1.1 x 1.52 x 1.0 x 1.0 x 3900 xCO 3.6x106(280 x 1 +1850 x 1) = 0.0386m/s32. 工况车速V = 40km/h 时，fiv = 1.0，fd = 1.5Q = _1x 0.01 x 1.1 x 1.52 x 1.0 x 1.5 x 3900 xCO 3.6x106(280 x 1 +1850 x 1) = 0.0579m/s33. 工况车速V=20km/h时，上坡fiv = 1.0，下坡fiv = 0.8f = 3.0 dQ =_1x 0.01 x 1.1 x 1.
5、52 x 3.0 x 3900 x 1.0 xC 3.6x1061 x (280 + 1850) + 0.8 x1x (280 + 1850) = 0.1042m/s32 24.交通阻滞时V = 10km/h 时，fiv = 0.8, fd = 6.0, L = 1000Q = 1x 0.01 x 1.1 x 1.52 x 0.8 x 6.0 x 1000 xC 3.6x106(280 x 1 + 1850 x 1) = 0.0475m/s3五、按稀释CO计算需风量（P43）计算公式Q（co）=Qco x P0 x _L x 1065 P To其中p0为标准大气压，取101325kpaP为隧址
6、设计气压，p = p0 x exp(- h ) kpa029.28TT0为标准气温273kT 为隧道设计夏季气温 295k1.非交通阻滞状态时CO设计浓度5= 250ppm（查规范P34交 通阻滞时，CO设计浓度5CO = 150cm3/m3，正常交通时,5= 100cm3/m3）， v = 20km/h 时，CO 排放量最大，CO0.1042 x 101-325 x 295 x 106 =此时需风量为534.218m3/sQCO = 0.1042m3/s2. 交通阻滞状态时，0.0475m3/sCO设计浓度5 300ppm时，Qco 此时需风量为202.937m3/sQ 0.0475 x 1
7、01.325 x 295 x 1 06 req(CO)30085.425273Qreq(CO)25085.425273比较之后,0在v = 20km/h时，稀释的需风量为534.218m3/s六、计算烟雾排放量计算公式 Q产_丄x q 1x fa 1x fh .x fdX13 6x106 v1 av1 hv1 df x L x “D (N x f Jivv1m=1 m m(v1)式中隧道烟尘排放量QVi，单位m2/s,qvi = 2.5m3/辆km(P396.2.1粉尘基准排放量取2.0m2/(veh *km)，烟尘车况系数P40) f j = 1.2,烟尘海拔高度系数f, 1 = 1.28，
8、柴油车车 av1hv1型系数f , “ = 1.5,N= 280辆，烟尘纵坡-车速系数f、m(v1)miv(v1)和车密度系数fd根据相应的工况车速查表(P40表622-2确定( P396.1.4 确定需风量，按照设计速度以下各工况车速 10km/h 为一档分别计算)1.工况车速V=60km/h 时，L = 1.0，上坡f、=16div(v1 )下坡f = 0.71iv(v1)Q =1 x 2.5 x 1.2 x 1.28 x 1.0 x (1.6 + 0.71) xC0 3.6x1063900 x 1.5 x 280 = 2.018m2/s2.工况车速V = 40km/h时，仁=1.5,上坡
9、f ,、= div(v1 )1.17，下坡 f= 0.67iv(v1)Q =1 x 2.5 x 1.2 x 1.28 x 1.5 x (1.17 +C03.6x1060.67) x 3900 x 1.5 x 280 = 2.411m2/s3.工况车速V=20km/h 时，L = 3.0，上坡f ,、= 0.75， div(v1 )下坡f = 0.48iv(v1)Q =1 x 2.5 x 1.2 x 1.28 x 3.0 x (0.75 +C03.6x1060.48） x 3900 x 1.5 x 280 = 3.224m2/s4.交通阻滞（V = 10km/h）时，f =6.0,上坡f=0.7
10、5,div（v1 ）下坡f= 0.48iv（v1）Q =_1x 2.5 x 1.2 x 1.28 x 6.0 x （0.75 +C3.6x1060.48） x 3900 x 1.5 x 280 = 1.653m2/s七、按稀释烟雾计算需风量计算公式Qreq（v1）=誓工况车速V =20km/h时，烟雾排放量最大Qv1 = 3.224m3/s按照稀释烟雾计算的烟雾量Qreq（v1） = Qv1 =21 = req（v 丄丿 K 0.0075429.867m3/s八、稀释空气中异味需风量（P46）根据隧道通风照明设计规范（隧道通风设计细则）中规定：“隧道内不间断换气频率，不少于每小时5次”（新规
11、定。查 P36 5.4.1 隧道空间最小换气频率不应低于每小时 3 次, 采用纵向通风隧道,隧道换气风速不小于1.5m/s）。得至到Qreg = regnLAr = 5x3900x59.155 = 320.423m3/sn 隧道最小换气频率36003600取3 九、火灾排烟（ P104）采用纵向排烟的公路隧道,火灾排烟需风量Qreq(f)=AxVrcVc隧道火灾临界风速m/s,(P105)Qreq (f) =ArxVc = 59.155 x 2.5 = 147.8875m3/s综合比较以上三种需风量，以V = 20km/h的工况速度下 稀释 CO 的需风量最大，因此设计需风量为 Qreg =
12、534.218 regm3/s若采用射流风机纵向式通风方式，隧道内风速Vr =Qreg/A = 534.218/59.155 = 9.03m/s。不符合隧道通风 照明设计规范中“双向交通隧道内风速不大于 8m/s”（P27 4.2.1单向交通隧道设计风速不宜大于10.0m/s,双向交通隧道 不大于8m/s）的规定，因此决定采用竖井集中排风式纵向通风 方式。设计风压计算一、设计参数假设风的风向为从左到右，自然风风速Vn = 2.5m/s竖井尺寸：直径 5.0m通风面积：19.625m2高度： 217.5m常用阻力系数（P48） 7.1.4常用阻力系数叢阻力系歎収值駿道沿程狙力搽数月f0.02主风
13、趙【含竖井沿程阻力系数A i A e0.022连顔蹄副力藏(10250,51.0二、竖井左侧风压计算（左侧区段隧道长度L1 = 1950m）P50左侧区段需风量Q | = 534.218 X 1950 = 267.109m3/srl3900左侧区段隧道内风速Vrl = Qrl/Arl =267.109/59.155 = 4.52 m/s通风阻抗力4P = (1+ Z +入X 11) Xp X V2 门 er D/2 r(0.6 + 0.02 X 整)X 空=68.093Pa7.8712自然风阻力 = (1+ Z +入xD1) X PVn2 e r Dr 2(1 + 0.5 + 0.02 X 型
14、)X 咚 X 22 = 15.73Pa7.8712Pmi隧道内自然风阻力，单位是N/m2，Z =0.5隧道入口局 部阻力系数，入=0.02隧道壁面摩擦力系数，D =4XAr隧道段 rrCr面当量直径（m）, vn = 2m/s自然风引起的隧道内风速（P49）自然风的风向决定了是否为动力风，因此自然风阻力为矢量值有 +-，符号表示风力的方向。上下行比例 1:1，交通风压力公式为P = - Am X P X 4n XVXV,t1Ar 2+rl式中汽车等效阻抗力面积Am = (1 - r1) X Acs X Ecs + r X A X e ， r = 13.15% ，小型车正面投影面积A = 1 C1 c11cs2.13m2，e = 0.5 ，大型车正面投影面积A = 5.37m2 , e =csC1c11.0 。A= (1 - 0.1315) x 2.13 x 0.5 + 0.01315 x 5.37 x 1.0m= 1.771m2V = 20km/h = 5.56m/s 时，n = L1xN = 1950x2410 =118 辆,+VX22000m/hx2交通风压力为 APj = - 1-771 x 1x12 x 4 x 118 x 5.56 xt159.15524.52 = -1601.383Pa因此， 左侧区段竖井底部压力 为 AP01 = APr1 - APm1
