隧道通风技术现状及发展趋势

隧道通风技术现状及发展趋势

摘要：随着时代的发展，我国的社会经济有了显著的进步，人民的生活质量也

随着有了提升，在以此为背景中，我国的各行各业多个领域皆呈现欣欣向荣之势，在新时期的环境中获得了较好的发展势头。其中，在公路隧道建设领域，同样得

到了飞速的发展机会，近年来其相关技术的发展已经趋近于完善。在公路隧道建

设中，我国隧道施工技术原本是处于相对滞后的情况，在近年来经济推动的背景下，逐渐的跟上甚至超越发达国家的建设水平，因此，也在国际上享有“基建狂魔”的声誉。在现今的公路隧道建设中通风技术的应用虽然有了发展，但尚有进步空间。在本文中，笔者将对于现今公路隧道通风技术的进行概述，并对其今后的发

展做简要分析，望能对公路隧道通风技术提供理论知识的帮助。

关键词：公路隧道；通风技术；现状；发展趋势

前言：近年来，公路隧道技术有了明显的进步，在新时期的发展中，在我国

社会经济的推动中，其已经有资格与发达国家的现状相媲美。在公路隧道建设中，隧道通风技术的发展程度占据了不小的比重，驾驶员在行驶到隧道中时，如果想

拥有一个舒服安全的行车体验，这就是隧道通风技术发挥作用的时候了。在如今

的公路隧道通风技术中，一般采用自然通风方式与纵向通风方式，自然通风方式

中存在着在意外发生时难排的缺点，因此在如今的隧道通风技术中，采用的一般

都是纵向通风方式，其具备着成本低、工程量小等优势。但是这两种通风方式都

存在优化和改善的空间，以便能在提升安全性能的前提下，给驾驶员提供更加舒

适的行车体验。

1.公路隧道通风系统概述

1.1公路隧道通风控制系统的功能与构成[1]

1.1.1．功能

隧道通风设施是用通风设备将新鲜空气强行送入：隧道，稀释污染物质并将

其排出隧道，使隧道内保持良好的卫生环境；提高能见度，保证行车安全。通风

控制系统是根据一氧化碳与能见度检测器检测到的环境数据、交通量数据等控制

风机的运转进行通风，同时控制风机的运行台数、风向、风速、运行时间，实现

节能运行和保持风机较佳寿命的控制运行；并在发生火灾时根据不同地点对风机

风向、风速、运行台数的控制进行相应的火灾排烟处理，以保证隧道的运行环境

的舒适性及安全。

1.1.2．构成

一般由风机、风机控制装置（箱）、风机供电回路等构成人工或本地的手动

控制，再由风机控制装置及通道组成通风自动控制子系统和手动控制结合构成。

风机控制装置、通道及分中心监控工作站等一般和供配电监控系统或交通信号监

控系统共用[2]。

2.公路隧道通风方式

在选择公路隧道通风方式时应充分考虑各通风方式的优缺点，并根据隧道本

身的特征，综合分析最后确定出安全、可靠、运营费用低的最佳通风方式。公路

隧道的通风方式一般可分为自然通风和机械通风两大类[3]。自然通风即利用隧道

内交通量来实现通风。机械通风方式通常分为半横向通风、横向通风、纵向通风

和混合通风。

2.1自然通风方式

自然通风方式在如今的隧道中使用较少，内容是不使用人工建设的通风设备，

利用自然环境中筑造的洞口、缝隙的存在，起到通风的效果[4]。之所以自然通风

方式使用较少，是因为其对于环境的依赖较大，在没有自然风的情况下，很难起

到通风的作用[5]。隧道的设计中也要进行长度的增加，方便对于风力的吸引，相

较于其余通风方式，相具有较多的要求。自然通风方式中，还具有着不容忽视的

安全隐患，如果隧道内气流不稳定会使汽车行驶过程中排出的CO等有害物浓度

很难迅速排出，造成驾驶员行驶视距下降，最早造成交通事故的发生，危害行车

安全。

2.2纵向通风方式

在现今的公路隧道中，使用的多数为纵向通风方式，其具备成本低、工程量

小等特点。纵向通风方式是从隧道一个洞口引入新鲜空气，通过另一洞口排出污

染空气的方式。该方式相对比较简单，且工程造价偏低，在工程中起到了有利的

降低了运营费用的作用，在个别地势险峻的区域中，隧道施工比较困难时尽量采

用纵向通风的方式。

2.3横向通风方式

横向式通风其意为：风机出来的风大部分是在隧道的横断面方向上流动，一

般不发生纵向流动，因此，隧道内的有害气体浓度在隧道轴线方向上均匀分布。

横向式通风方式使CO气体、烟雾等有害物排出路程短，能够迅速排出这些有害物，能够充分利用新鲜空气，因为隧道内没有明显的纵向气流，所以在发生火灾

时火势基本不会迅速纵向蔓延，有利防火排烟。但隧道内需设置送风道和排风道，从而增加初期投资费用和后期的运营费用。

2.4半横向通风方式

半横向式通风其意：是直接将新鲜空气经过送风通道吹向隧道内正在运行的

汽车排气孔高度附近，新鲜空气可以直接稀释排气，有害气体在隧道上部扩散，

经过隧道两端洞门排出洞外。采用半横向的通风方式隧道只需要设置一种风道，

减少了初期投资费用，降低了企业的经济成本[6]。同时半横向式通风系统的要求

与横向通风方式相比，不会那么严格。因为有时洞口的风速很大，所以半横向式

通风系统会受到一定的影响。为了降低洞口的风速，半横向通风系统可以在隧道

两端使用，并在隧道中部选择使用横向通风系统。所以在交通拥挤和双向运行的

长隧道中半横向通风方式还是可以使用。

2.5混合式通风方式

当公路隧道的长度较大时，应充分多方面条件，以隧道的地形、地质、交通流、交通组成以及经济效益等各方面因素，通过综合分析进行考量，在此采用混

合式通风方式比单一的通风方式更加容易满足长隧道各方面的要求。混合通风方

式有多种组合形式，一般根据隧道的具体条件和特殊要求，由竖井与上述各种通

风方式组合而成的通风系统。混合式通风方式有利的克服了长大隧道一些重大难题，并通过合理组合各通风方式得到相对合理的通风方式。

3.公路隧道通风控制

3.1直接控制法

公路隧道通风控制中，同样分为两种方式，直接控制法是以收集数据的方式

进行新鲜空气的提供，其过程是由一氧化碳控制器对隧道内行驶车辆排放一氧化

碳浓度进行检测上报，在由核心计算机进行隧道口风机的处理，来保证隧道内部

新鲜空气的提供，保证将隧道内一氧化碳的浓度进行控制在标准之内。直接控制

法能够有效的保证隧道之内的空气新鲜程度，避免由于一氧化碳等气体含量过高

出现安全事故的情况发生，在公路隧道通风控制中，也是使用范围最广方法，操