隧道通风

国内地铁站台、 国内地铁站台、隧道的通风和排烟设施情况 • 第一类：通风和排烟同为一个系统, 即 通风和排烟系统均由相同的风机、消音 器、风口、风道和风亭组成。 （北京地 铁） • 第二类：通风系统和排烟系统分开设置, 各自分别成为相对独立的系统。 （上海 地铁、广州地铁 ）
《地下铁道设计规范》对防、排烟的要求
• 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志
施工通风方式
• 压入式通风。通风机将新鲜空气经风管直接压送到掘进 • 吸出式通风。通风机的吸风管进口靠近工作面，由通风
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。 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。 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。 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。
防火阀与排烟防火阀的区别
• 防火阀：防火阀是安装在通风、空调系统的送回风管
• 混合式通风。即压入式、吸出式同时使用，它既能消除
• 平行导坑式通风。在有平行导坑的长隧道施工中，利
运营通风的方法
• 自然通风 • 机械通风 纵流方式、半横流方式、横流方式
纵流通风方式
• 纵流通风方式就是指从 一边洞口直接向车道内 送入新鲜空气，从另一 侧洞口抽出隧道内的污 染空气的方法。它与自 然通风原理一样，对于 低风速，空气也可看作 是不可压缩流体；所以 认为，在这种情况下， 隧道内纵向流动的空气 的风速从入口到出口是 一样的。
正在挖掘中的武汉长江隧道
工作中的管片安装机
轨道车隧道内运送施工材料
盾构机小常识
• 盾构机：长57米，直径11.38米。其内部，暗藏一个小 “工厂”进行指挥：掘进、除渣、护壁、拼装管片一 气呵成。 • 盾构机前面有一个圆形刀盘，刀盘上装有碳化钨钢的 耐磨刀片，在刀盘的驱动旋转下，江底岩石和砂土层 被不停地切割下来，送至出浆口。 • 为避免发生坍塌和管涌，盾构机采用泥水平衡式挖 掘——即通过给刀盘后面的封闭泥水舱加压，使其顶 住巨大的挖掘面的压力，稳定地层，保证掘进。 • 长江隧道共需安装2533环管片，每环由9小片拼装而成， 每环长2米、厚达0.58米，重达90吨。环环相扣的管片， 足以支撑隧道整体的强度、抗变形能力和抗水性。
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每个防烟分区的建筑面积不宜超过750㎡，且防烟分区不得跨越防火分区。 防烟分区可采用挡烟垂壁或顶棚下突出不少于500㎜的梁体实现。 车站站台和站厅排烟量，应按每分钟每平米建筑面积1 m3计算，排烟设备应按同 时排除二个防烟分区的烟量配置。 区间隧道排烟量按单洞区间隧道断面的排烟流速不少于2m/s计算，但排烟流速不 得大于11m/s。 列车阻塞在区间隧道时的送风量，按区间隧道断面风速不少于2m/s计算，但风速 不得大于11 m/s。 排烟风机及烟气流经的辅助设备如风阀及消声器等，应保证在150℃时能连续有效 工作1h。 排烟口的风速不宜大于10m/s。 当排烟干管采用金属管道时，管道内的风速不应大于20m/s，采用金属管道时不应 大于15m/s。 通风道和风井的风速不宜大于8m/s，站台下排风风道的风速不宜大于15m/s，风亭 格棚的风速不宜大于4m/s；站台站厅的风速宜采用1~5m/s。 地面进风风亭应设在空气洁净的地方，任何建筑物距通风亭的口部的直线距离不 应少于5m。 当进、排风亭合建时，排风口应比进风口高出5m。 地下铁道隧道通风系统宜设就地控制，距离控制，远程控制的三级控制。
英法海峡隧道（铁路隧道） 英法海峡隧道（铁路隧道）
• 英法海峡隧道工程横穿英吉利海峡，英 法工程集团公司经过七年之久的努力， 长约50km的英法海峡隧道于1993年12月 10日移交给了隧道的业主和运营部门— —欧洲隧道公司，1994年5月19日通车
地铁站台隧道的通风排烟
• 北京地铁自1969 年至今的34 年运营历史中就 曾发生过151 起火灾。1969年11 月11 日, 北 京地铁客车行至万寿路东600 米处时, 在隧道 内因车下放弧引燃车体起火, 造成300 多人中 毒, 3 人死亡的重大事故。 • 1987 年11 月18 日英国伦敦地铁国王十字车站 电梯引发火灾, 造成32 人死亡、100 多人受伤。 • 2003 年2 月18 日韩国大邱市中央路地铁车站 因纵火造成火灾, 造成196 人死亡、147 人受 伤。
公路隧道通风设计规范
• 《公路隧道通风照明设计规范》 JTJ026.1999
通风量
• 通风量＝max(稀释CO需风量、稀释烟雾 需风量、稀释异味需风量)
射流风机
• 射流风机是一种特殊设 计的轴流风机，风机出 口的气流平均速度30m/s 左右。由于其具有较大 的出口动量，因此被广 泛应用于各种中短距离 的隧道通风，以降低隧 道内废气浓度，提高可 见度，维护人员的健康 和车辆通行安全。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ横流方式
• 半横流方式是沿车道 设置独立的通风风道， 使车道风速发生变化， 隧道内各处的污染浓 度基本接近一定值， 该方式的标准方法称 为送风风道方式。
横流方式
• 横流方式是送风道和排风 道各自设在车道下面和天 花板上面，由送风机送出 新鲜空气，沿着隧道方向 在送风道内流动，并设置 等间距的送风支管，各自 等量吹向风道，新鲜空气 在车道内与污染空气相混 合，由天花板上等间距设 置的排风支管排风，各自 等量的吸出污染空气在排 风道内沿隧道方向流动， 由排风道排至大气中。
日本青函隧道
青函海底隧道剖面
青函隧道内实景
英法海底隧道
• 从英吉利海峡最窄处即英国的多佛尔到法国的 加来，同时修建两条直径7.3米、长50000米的铁 路隧道。其中37000米在海底。两条隧道之间相 距30米，在其中间线再修一条直径为4.5米的辅 助隧道，每隔375米与两侧主隧道连通，供通风、 维修使用。全部工程耗资为530亿法朗（约合70 亿美元）。 • 隧道于1987年动工，1994年竣工并投入使用。 坐时速260公里的高速火车，穿越隧道只用26分 钟，从巴黎到伦敦由原来的5小时缩短为3小时。 列车全天运营，高峰时间每3分钟开出一列。
• 隧道内事故通风应具有下列功能： • （1） 当列车阻塞在区间隧道时，应能向事故 地点迎着乘客客流疏散方向送新风；背着乘客 疏散方向排风。 • （2） 当区间隧道发生火灾时，迎着乘客疏散 方向送新风，应能背着乘客疏散方向排烟。 • （3） 当车站站台发生火灾时，应能及时排烟， 并防止烟气向出入口和站台蔓延。
隧道通风
tunnel ventilation
我国是世界上隧道发展最快的国家
• ２０世纪５０年代，我国仅有３０多座隧道，总长约２.５公里。 • 六七十年代，我国干线公路上曾修建了百米以上的公路隧道。１ ９６４年修建的北京至山西原平公路上，修建了两座２００米以 上的隧道，已是非常大的工程。 • 据统计，到１９７９年，我国公路隧道通车里程仅为５２公里， 数量为３７４座。 • １９９３年发展到６８２座，总长１３６公里。隧道平均长度为 １９９米，均是二级以下的短隧道为主。 • 现在有铁路隧道６８７６座，总长度为３６７０公里，为世界第 一；我国公路隧道总数已达１７８２座，总长度７０４公里，分 别是改革开放之初的４.７倍和１３．５倍，是世界上公路隧道最 多的国家
全球最长陆上隧道
• 货运列车的时速可达160公里，客运列车 的时速可达250公里， • 德国与意大利之间的列车往来时间将会 由原来的3.5小时缩减至2小时以内 • 每天将有42趟客运列车和80趟货运列车 通过隧道
海底隧道
• 当今全球最长的铁路隧道均为海底隧道， 分别是全长53.9公里的日本青函海底隧道 和全长50.4公里的英法海底隧道
长江隧道
• 武汉长江隧道 • 南京长江隧道 • 上海长江隧道
武汉长江隧道
• 武汉长江隧道位于长江一桥、二桥之间，全长约3630 米，双洞双向4车道，车道宽3.5米，净高4.5米。最大 坡度4.3%，最大时速50公里/小时。 • 隧道北起汉口大智路与铭新街的交叉口，相继穿越中 山大道、江滩公园、长江、和平大道、友谊大道，江 南终点为武昌沙湖。 • 工程采取盾构法施工，主要包括盾构隧道工程（左线 2550米、右线2499.2米）、江北、江南明挖暗埋隧道等 所有土建施工以及设备安装工程，施工综合性强。 • 隧道设计使用年限为100年，可以抗6级地震，最高可 抵御300年一遇洪水。
上海长江隧道
上海长江大桥全桥效果图
上 海 长 江 隧 道 用 盾 构
Φ15.43 m泥水平衡盾构
长江隧道上行线风管
采用的风管 风扇直径长 1.8m，风机 长8m，风管 8m 标准段直径 达2.5m，在 隧道施工风 管架设中罕 有的大直径 风管。
全球最长陆上隧道
• 2007年6月15日， 穿越瑞士阿尔卑斯 山脉的勒奇山隧道 隆重开通。该隧道 长达35公里，堪称 当今全球最长的陆 上隧道。其建筑工 程历时8年，耗资43 亿瑞士法郎（约合 264亿元人民币 ）
隧道通风分类
• 施工通风 • 运营通风
隧道通风目的
• 公路隧道
• 稀释CO，保证卫生标准 • 稀释烟雾，保证可见度 • 排除烟雾，用于火灾防排烟
• 铁路隧道
• 稀释氮氧化物，保证卫生标准 • 排出余热，保持正常工作条件 • 排除烟雾，用于火灾防排烟
• 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。
世界第二的公路隧道 －－秦岭终南山隧道
• 秦岭终南山隧道2001年1月8日动工， 2007年1 月20日开通，是我国最长的公路隧道，居亚洲 第一，世界第二。位于我国西部大通道内蒙古 阿荣旗至广西北海国道上西安至柞水段，在青 岔至营盘间穿越秦岭，全长１８.４公里，技 术标准为高速公路双洞四车道，行车速度为每 小时８０公里。 • 西安至柞水的通行里程由146公里缩短为64公 里，行车时间由原来的3个多小时缩短为40分 钟。
日本青函隧道
• 日本青函隧道是当前世界上最长的一条 隧道。它通过津轻海峡，把津轻半岛和 北海道的铁路连接起来。隧道由本州的 青森穿过津轻海峡到北海道的函馆，为 双线隧道，全长为53860米，其中海底部 分为23300米。青函隧道1964年开挖斜坑 道，经过24年的施工，于1988年3月13日 正式投入运营。
日本东京湾公路隧道
• 日本东京湾公路隧道全长15.1km，设计车速为80km／h， 沿途设川崎侧浮岛通风亭、川崎人工岛风亭和木更津风 亭，如图3所示。人工岛上的盾构工作井兼作通风竖井， 该工程采用的通风系统是纵向通风系统。
某长江公路隧道
南京玄武湖隧道通风
南京玄武湖隧道通风
隧道火灾排烟
• • • • • 隧道火灾的特点 消防扑救难度大 火灾发展蔓延速度快 安全疏散困难 火灾造成直接的重大经济损失
上海军工路双层隧道
• “十一五”期间，上海在建或准备建 设的越江工程项目有：上中路中环越 江隧道、军工路中环越江隧道、西藏 路越江隧道、长江路越江隧道、龙耀 路越江隧道、人民路越江隧道、新建 路越江隧道，同时建设打浦路越江隧 道复线。 • 军工路隧道最深处距江面约25米，上 层隧道长2.49公里，下层隧道长2.66 公里。隧道设双向八车道，设计时速 为每小时80公里。与复兴东路双层隧 道上层（净高2.6米）只能通行小车不 同，军工路双层隧道的上下层通行净 高分别达到4.5米，今后中环路上通行 的车辆都能驶入上层或下层。为了方 便火灾情况下的逃生，上下层隧道之 间每隔80米就要设置一个疏散楼梯。
隧道分类
• • • • 公路隧道 铁路隧道 地铁隧道 矿用隧道
隧道通风任务
• ①向隧道内部供给新鲜空气； • ②排除有害气体、蒸气、粉尘和炮烟等 有害物质； • ③使隧道内部空气的温度、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。