公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)細(xì)則

...wd......wd......wd...公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)細(xì)則〔報(bào)批稿〕前言根據(jù)交通部交公路發(fā)〔2007〕378號(hào)?關(guān)于下達(dá)2007年度公路工程標(biāo)準(zhǔn)制修訂工程方案的通知?，由招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院承當(dāng)?公路隧道通風(fēng)、照明設(shè)計(jì)細(xì)則?的編制工作。?公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?〔JTJ026.1-1999〕自2000年6月1日發(fā)布實(shí)施以來，作為交通行業(yè)公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)有關(guān)的首部專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)保障我國(guó)公路隧道運(yùn)營(yíng)安全、推進(jìn)公路隧道通風(fēng)科技進(jìn)步和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)行為均起到了重要作用。隨著我國(guó)近十余年來公路隧道規(guī)模的擴(kuò)大、公路隧道種類的增多，公路隧道建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理積累了較多經(jīng)歷；同時(shí)，汽車工業(yè)技術(shù)進(jìn)步使得其污染物排放總體呈下降趨勢(shì)；通風(fēng)有關(guān)技術(shù)與產(chǎn)品性能得到提升。本細(xì)則是在總結(jié)近年來工程實(shí)踐經(jīng)歷和科研成果的根基上進(jìn)展編制，綜合考慮了我國(guó)公路隧道運(yùn)營(yíng)通風(fēng)技術(shù)開展趨勢(shì)和隧道建設(shè)現(xiàn)狀，積極采納了新理論、新技術(shù)和新方法，并借鑒了國(guó)外公路隧道通風(fēng)的成功經(jīng)歷和先進(jìn)技術(shù)，對(duì)?公路隧道交通工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?〔JTG/TD71—2004〕及?公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?〔JTJ026.1—1999〕中涉及公路隧道通風(fēng)的相關(guān)要求進(jìn)展了全面修訂和擴(kuò)大，經(jīng)批準(zhǔn)后以?公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)細(xì)則?〔JTG/TDXX-20xx〕公布實(shí)施。本細(xì)則由12章和4個(gè)附錄構(gòu)成，即1總則、2術(shù)語(yǔ)和符號(hào)、3通風(fēng)規(guī)劃與調(diào)查、4通風(fēng)方式、5通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)、6需風(fēng)量、7通風(fēng)計(jì)算、8風(fēng)道、9風(fēng)機(jī)房與通風(fēng)井、10隧道火災(zāi)防煙與排煙、11風(fēng)機(jī)的選型與布置、12通風(fēng)控制設(shè)計(jì)原那么、附錄A壁面摩阻損失系數(shù)、附錄B彎曲與折曲風(fēng)道壓力損失系數(shù)、附錄C隧道與風(fēng)道的其他壓力損失系數(shù)、附錄D流體力學(xué)中常用單位及單位換算。與?公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?〔JTJ026.1-1999〕相對(duì)比，本次編制在通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)、通風(fēng)方式、通風(fēng)計(jì)算參數(shù)等方面有修改完善；補(bǔ)充完善了通風(fēng)規(guī)劃與調(diào)查、隧道火災(zāi)防煙與排煙、風(fēng)道、風(fēng)機(jī)房與通風(fēng)井、風(fēng)機(jī)選型與布置等方面內(nèi)容。目次1總則12術(shù)語(yǔ)和符號(hào)62.1術(shù)語(yǔ)62.2符號(hào)83通風(fēng)規(guī)劃與調(diào)查103.1通風(fēng)規(guī)劃103.2通風(fēng)調(diào)查153.3交通量184通風(fēng)方式224.1通風(fēng)方式的選擇224.2隧道通風(fēng)要求265通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)305.1一般規(guī)定305.2煙塵設(shè)計(jì)濃度315.3一氧化碳〔CO〕和二氧化氮〔NO2〕設(shè)計(jì)濃度335.4換氣要求366需風(fēng)量386.1一般規(guī)定386.2稀釋煙塵需風(fēng)量396.3稀釋CO需風(fēng)量426.4隧道換氣需風(fēng)量467通風(fēng)計(jì)算477.1一般規(guī)定477.2隧道自然通風(fēng)力497.3隧道交通通風(fēng)力517.4隧道通風(fēng)阻力547.5全射流縱向通風(fēng)方式547.6集中送入式縱向通風(fēng)方式567.7通風(fēng)井排出式縱向通風(fēng)方式587.8通風(fēng)井送排式縱向通風(fēng)方式647.9吸塵式縱向通風(fēng)方式717.10全橫向和半橫向通風(fēng)方式738風(fēng)道808.1一般規(guī)定808.2主風(fēng)道828.3連接風(fēng)道858.4送風(fēng)孔與排風(fēng)孔858.5送風(fēng)口與排風(fēng)口878.6風(fēng)閥889風(fēng)機(jī)房與通風(fēng)井909.1一般規(guī)定909.2地表風(fēng)機(jī)房909.3地下風(fēng)機(jī)房929.4通風(fēng)井949.5通風(fēng)塔9610隧道火災(zāi)防煙與排煙10010.1一般規(guī)定10010.2隧道火災(zāi)排煙10310.3隧道排煙風(fēng)機(jī)10810.4逃生通道、避難所的防煙10910.5隧道內(nèi)附屬用房的防煙與排煙11011風(fēng)機(jī)的選型與布置11111.1一般規(guī)定11111.2射流風(fēng)機(jī)的選型與布置11111.3軸流風(fēng)機(jī)的選型、布置與風(fēng)量調(diào)節(jié)11612通風(fēng)控制設(shè)計(jì)原那么12012.1一般要求12012.2隧道火災(zāi)工況下的防煙與排煙控制121附錄A沿程阻力系數(shù)124附錄B彎曲與折曲風(fēng)道壓力損失系數(shù)125附錄C隧道與風(fēng)道的其他壓力損失系數(shù)131附錄D流體力學(xué)中常用單位及單位換算136本細(xì)則用詞用語(yǔ)說明1381總則1.0.1為貫徹國(guó)家技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，統(tǒng)一公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)符合科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)安全、利用高效的原那么，為隧道運(yùn)營(yíng)提供通風(fēng)技術(shù)依據(jù)，制定本細(xì)則。條文說明十余年來我國(guó)公路隧道建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大，公路隧道建設(shè)與運(yùn)營(yíng)積累了較多經(jīng)歷，相關(guān)技術(shù)也得到提升；同時(shí)，汽車工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步使得其污染物排放總體呈下降趨勢(shì)；通風(fēng)有關(guān)產(chǎn)品的性能較過去也有所改良。因此，需要針對(duì)通風(fēng)技術(shù)進(jìn)步、汽車工業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀等制訂適宜的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。1.0.2本細(xì)則適用于高速公路、一、二、三、四級(jí)公路的新建和改建山嶺隧道。條文說明本細(xì)則是以各等級(jí)山嶺公路隧道為主要對(duì)象進(jìn)展編制。其他隧道如水下隧道、城市隧道與山嶺隧道在通風(fēng)方式、通風(fēng)計(jì)算等方面無基本區(qū)別，主要區(qū)別在于通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)不同。1.0.3公路隧道通風(fēng)應(yīng)納入隧道總體設(shè)計(jì)。條文說明隧道通風(fēng)是隧道總體設(shè)計(jì)的重要組成局部，與隧道長(zhǎng)度、縱坡等密切相關(guān)，隧道長(zhǎng)度增加、縱坡增大會(huì)導(dǎo)致通風(fēng)系統(tǒng)規(guī)模增大，運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用相應(yīng)增加。長(zhǎng)、特長(zhǎng)隧道涉及的風(fēng)機(jī)房、通風(fēng)井的設(shè)置與隧道地形、地質(zhì)條件相關(guān)，選址不當(dāng)會(huì)使建設(shè)費(fèi)用大幅增加。因此，通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)納入總體設(shè)計(jì)，由路線、構(gòu)造、地質(zhì)、通風(fēng)等多專業(yè)工程師共同進(jìn)展方案比選，使工程總體造價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)最小化，并降低后期運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。1.0.4公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、隧道長(zhǎng)度、設(shè)計(jì)速度、設(shè)計(jì)交通量、車道數(shù)、平縱線形、地形地質(zhì)、隧道海拔高程、隧址區(qū)域自然條件等因素進(jìn)展技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合對(duì)比，確定合理的通風(fēng)方案。1.0.5公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)小時(shí)交通量應(yīng)為絕對(duì)車型設(shè)計(jì)頂峰小時(shí)交通量。條文說明交通量及其交通組成是隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)重要的根基數(shù)據(jù)之一。根據(jù)?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?〔JTGB01〕有關(guān)條款，各級(jí)公路的適應(yīng)交通量是將不同車型的汽車折合成標(biāo)準(zhǔn)小客車的年平均日交通量，單位為pcu/d；工程可行性研究報(bào)告提出的各級(jí)公路設(shè)計(jì)〔預(yù)測(cè)〕交通量也是將不同車型的汽車折合成標(biāo)準(zhǔn)小客車的年平均日交通量。但對(duì)于同一車型，汽油車、柴油車的有害氣體排放量是不一樣的；對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)類型一樣的汽車，重型車、大型車和小型車的有害氣體排放量也不一樣。由此，即使標(biāo)準(zhǔn)小客車的年平均日交通量〔pcu/d〕相等，但其交通組成不一樣時(shí)，有害氣體排放總量也不相等。同時(shí)，實(shí)際運(yùn)營(yíng)中每天通過隧道的交通量在24h內(nèi)的分布是不均衡的。因此，進(jìn)展通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?“各汽車代表車型與車輛折算系數(shù)〞及設(shè)計(jì)工程的交通組成，將標(biāo)準(zhǔn)小客車交通量換算成絕對(duì)車型設(shè)計(jì)頂峰小時(shí)交通量。1.0.6公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)分別針對(duì)正常交通工況和火災(zāi)、交通阻滯等異常交通工況進(jìn)展設(shè)計(jì)。條文說明由于公路隧道是封閉的行車環(huán)境，其救援及疏散較困難，當(dāng)隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí)需要通風(fēng)系統(tǒng)控制煙氣的流動(dòng)，保證救援及安全疏散，所以通風(fēng)系統(tǒng)除滿足正常交通工況運(yùn)營(yíng)需求外其配置的通風(fēng)設(shè)施也要滿足防災(zāi)排煙的需求。異常交通工況不僅包括火災(zāi)、交通阻滯工況，還包括運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)維修、檢修、施工等需通風(fēng)的工況。1.0.7公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃，一次設(shè)計(jì)；通風(fēng)設(shè)施可根據(jù)預(yù)測(cè)交通量變化分期實(shí)施。條文說明隧道通風(fēng)分期實(shí)施的目的是在保證安全的前提下，節(jié)省初期投資和實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)節(jié)能。當(dāng)近遠(yuǎn)期交通量相差較大且近遠(yuǎn)期通風(fēng)設(shè)施規(guī)模差異也較大時(shí)，如通風(fēng)設(shè)施按遠(yuǎn)期規(guī)模一次實(shí)施必然會(huì)造成初期投資增加、局部通風(fēng)設(shè)施的長(zhǎng)期閑置，以及近期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用增加；同時(shí)，長(zhǎng)期閑置的設(shè)施到遠(yuǎn)期需要使用時(shí)，可能難以正常使用，造成浪費(fèi)。因此，通風(fēng)系統(tǒng)可根據(jù)近遠(yuǎn)期預(yù)測(cè)交通量進(jìn)展一次設(shè)計(jì)、分期實(shí)施。通常通風(fēng)系統(tǒng)可根據(jù)近遠(yuǎn)期交通量分兩期實(shí)施。根據(jù)?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?〔JTGB01〕有關(guān)規(guī)定，高速公路和具干線功能的一級(jí)公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)分期可按10年為界劃分，具集散功能的一級(jí)公路以及二、三級(jí)公路隧道可按7年為界劃分，四級(jí)公路根據(jù)實(shí)際情況確定。1.0.8隧道洞口或通風(fēng)井口有環(huán)境保護(hù)要求時(shí)，日常有害氣體排放應(yīng)符合環(huán)境保護(hù)的有關(guān)規(guī)定。條文說明本細(xì)則僅針對(duì)洞內(nèi)運(yùn)營(yíng)環(huán)境提出相關(guān)通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，未涉及洞外環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，如隧道穿越環(huán)境敏感區(qū)，隧道內(nèi)有害氣體排放可能影響附近的空氣質(zhì)量，其有害氣體濃度和擴(kuò)散范圍應(yīng)符合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境保護(hù)規(guī)定，必要時(shí)采取相應(yīng)的處治措施，例如：〔1〕洞內(nèi)污染空氣集中高空排放；〔2〕通過加大洞內(nèi)通風(fēng)量來降低洞內(nèi)排出有害氣體濃度；〔3〕有害氣體的凈化處理，如靜電吸塵裝置、土壤凈化裝置等。1.0.9公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)提出不同交通狀態(tài)、不同運(yùn)營(yíng)工況下的通風(fēng)設(shè)施運(yùn)行方案。條文說明隧道通風(fēng)設(shè)施是按最不利工況進(jìn)展配置，不分工況運(yùn)行通風(fēng)設(shè)施必然會(huì)造成能耗增加或引起安全隱患。隧道通風(fēng)設(shè)施的運(yùn)行方案與交通量大小、交通狀態(tài)〔正常交通、阻滯交通、火災(zāi)、養(yǎng)護(hù)維修等〕密切相關(guān)，一天中的不同時(shí)間段、一年中的不同月份或季節(jié)等的交通量及交通狀態(tài)存在差異。為給隧道通風(fēng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)管理提供依據(jù)，故作出此規(guī)定。1.0.10公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)積極穩(wěn)妥地采用新理論、新技術(shù)、新材料、新設(shè)備。條文說明公路隧道通風(fēng)設(shè)施通常功率較大、運(yùn)行能耗較高。積極采用新理論、新技術(shù)、新材料、新設(shè)備，可以提高通風(fēng)效率及通風(fēng)質(zhì)量、節(jié)約投資及運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。1.0.11公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)除應(yīng)符合本細(xì)則的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國(guó)家和行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2術(shù)語(yǔ)和符號(hào)2.1術(shù)語(yǔ)2.1.1一氧化碳設(shè)計(jì)濃度carbonmonoxideconcentration隧道單位體積被污染空氣中含有一氧化碳〔CO〕的體積，用體積濃度計(jì)量。2.1.2煙塵設(shè)計(jì)濃度exhaust/smokeconcentration煙塵對(duì)空氣的污染程度，通過測(cè)定污染空氣中100m距離的煙塵光線透過率來確定，表示洞內(nèi)能見度的指標(biāo)，也稱消光系數(shù)。2.1.3需風(fēng)量requestedairvolume按保證隧道安全運(yùn)營(yíng)要求的環(huán)境指標(biāo)，根據(jù)隧道條件計(jì)算確定需要的新鮮空氣量。2.1.4設(shè)計(jì)風(fēng)量designedairvolume以計(jì)算得到的隧道需風(fēng)量為根基，滿足運(yùn)營(yíng)要求，進(jìn)展風(fēng)機(jī)配置后到達(dá)的通風(fēng)量。2.1.5設(shè)計(jì)風(fēng)速designedwindspeed根據(jù)設(shè)計(jì)風(fēng)量Qr計(jì)算得到的空氣在隧道內(nèi)沿隧道軸向流動(dòng)的速度。2.1.6風(fēng)壓airpressure分為靜壓、動(dòng)壓、全壓。作用于各個(gè)方向上壓強(qiáng)相等的空氣壓力稱為靜壓；空氣以某一速度流動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力稱為動(dòng)壓；任一測(cè)點(diǎn)處?kù)o壓和動(dòng)壓之和稱為全壓。本細(xì)則所提及靜壓和全壓是指隧道或風(fēng)機(jī)的相對(duì)靜壓和相對(duì)全壓。2.1.7縱向通風(fēng)longitudinalventilation通風(fēng)氣流在行車空間沿隧道軸線方向〔縱向〕的流動(dòng)。2.1.8半橫向通風(fēng)semi-transverseventilation通風(fēng)氣流在行車空間沿垂直于隧道軸線方向〔橫向〕進(jìn)入〔或排出〕、沿隧道軸線方向〔縱向〕排出〔或進(jìn)入〕的流動(dòng)。2.1.9全橫向通風(fēng)transverseventilation通風(fēng)氣流在行車空間沿垂直于隧道軸線方向〔橫向〕的流動(dòng)。2.1.10通風(fēng)井ventilationshaft為公路隧道運(yùn)營(yíng)通風(fēng)而設(shè)置的，包含豎井、斜井和平行導(dǎo)洞三種類型。2.2符號(hào)Ar——隧道凈空斷面積；Dr——隧道斷面當(dāng)量直徑；fa——車況系數(shù)；fh——海拔高度系數(shù)；fiv——縱坡-車速系數(shù)；fm——車型系數(shù)；H——隧道內(nèi)凈空高度；K——煙塵設(shè)計(jì)濃度；L——隧道長(zhǎng)度；N——設(shè)計(jì)小時(shí)交通量；nC——隧道內(nèi)車輛數(shù)；nD——柴油車車型類別數(shù)；n+——隧道內(nèi)與設(shè)計(jì)風(fēng)速vr同向的車輛數(shù)；n-——隧道內(nèi)與設(shè)計(jì)風(fēng)速vr反向的車輛數(shù)；P——隧址大氣壓；P0——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；P1——風(fēng)機(jī)環(huán)境大氣壓；ΔP——通風(fēng)系統(tǒng)需要的壓力；ΔPb——送風(fēng)口升壓力；ΔPd——風(fēng)道通風(fēng)阻力；ΔPe——排風(fēng)口升壓力；ΔPm——自然風(fēng)阻力；ΔPj——射流風(fēng)機(jī)升壓力；ΔPr——隧道內(nèi)通風(fēng)阻力；ΔPt——交通通風(fēng)力；ΔPλ——隧道內(nèi)沿程摩擦阻力；ΔPζi——隧道內(nèi)局部阻力；Qco——隧道一氧化碳〔CO〕排放量；Qe——排風(fēng)量；Qr——隧道設(shè)計(jì)風(fēng)量；Qreq——隧道需風(fēng)量；Qreq〔CO〕——隧道稀釋一氧化碳〔CO〕的需風(fēng)量；Qreq〔VI〕——隧道稀釋煙塵的需風(fēng)量；Qreq〔f〕——火災(zāi)排煙需風(fēng)量；Qreq〔ac〕——隧道換氣需風(fēng)量；Qs——短道設(shè)計(jì)風(fēng)量；QVI——隧道煙塵排放量；qco——一氧化碳基準(zhǔn)排放量；qVI——煙塵基準(zhǔn)排放量；rl——大型車比例；rd——柴油車比例；Skw——軸流風(fēng)機(jī)全壓輸入功率；Sth——軸流風(fēng)機(jī)全壓輸出功率；vc——臨界風(fēng)速；vn——自然風(fēng)作用引起的洞內(nèi)風(fēng)速；vr——隧道設(shè)計(jì)風(fēng)速；vt——設(shè)計(jì)速度；vac——隧道換氣風(fēng)速；3通風(fēng)規(guī)劃與調(diào)查3.1通風(fēng)規(guī)劃3.1.1公路隧道通風(fēng)應(yīng)結(jié)合路線平面、縱斷面、隧道斷面形式、工程分期建設(shè)情況、防災(zāi)救援與運(yùn)營(yíng)管理等進(jìn)展整體規(guī)劃。條文說明路線縱斷面設(shè)置會(huì)影響隧道需風(fēng)量的大小、通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置規(guī)模，尤其對(duì)于需要設(shè)置通風(fēng)井的特長(zhǎng)隧道，路線平面位置所在的地形、地貌、地質(zhì)情況影響通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置的合理性。因此，隧道通風(fēng)的規(guī)劃應(yīng)考慮路線平面及縱斷面形式。對(duì)于分期修建的隧道，結(jié)合交通量的變化和交通方式的調(diào)整做好由單洞雙向交通向雙洞單向交通轉(zhuǎn)換的通風(fēng)整體規(guī)劃。隧道運(yùn)營(yíng)管理模式、防災(zāi)救援方案與通風(fēng)方案的選擇密切相關(guān)，因此，在通風(fēng)設(shè)計(jì)階段需規(guī)劃三者之間的銜接與協(xié)調(diào)。因此，通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程建設(shè)情況進(jìn)展整體規(guī)劃，以確保通風(fēng)系統(tǒng)規(guī)模的合理性。3.1.2公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)按以下步驟實(shí)施：1應(yīng)收集隧道所在路段平面、縱斷面、隧道地形、地物、地質(zhì)等路線資料。2應(yīng)收集隧道所在路段的公路等級(jí)、隧道斷面、交通量、所在區(qū)域的氣象和環(huán)境條件，以及隧址區(qū)域的環(huán)保要求等技術(shù)資料。3應(yīng)根據(jù)收集的資料進(jìn)展隧道需風(fēng)量的初步計(jì)算及通風(fēng)方案比選；當(dāng)因路線方案使各通風(fēng)方案均不滿足運(yùn)營(yíng)安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保要求時(shí)，那么應(yīng)重新論證路線方案、隧道長(zhǎng)度、縱坡等。4應(yīng)根據(jù)比選確定的通風(fēng)方案詳細(xì)計(jì)算需風(fēng)量，確定設(shè)計(jì)風(fēng)量；并詳細(xì)計(jì)算通風(fēng)系統(tǒng)阻力。5應(yīng)根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)阻力詳細(xì)計(jì)算風(fēng)機(jī)風(fēng)壓、風(fēng)量、功率等進(jìn)展風(fēng)機(jī)選型及配置。6通風(fēng)設(shè)備安裝前，應(yīng)針對(duì)隧道土建施工、通風(fēng)設(shè)備參數(shù)變更情況復(fù)核通風(fēng)系統(tǒng)是否滿足隧道運(yùn)營(yíng)需求。條文說明通風(fēng)設(shè)計(jì)的一般流程如圖3-1所示，各步驟之間相互關(guān)聯(lián)，必要時(shí)，其中一個(gè)步驟的分析結(jié)果需反響到之前的分析之中。通風(fēng)方案比選主要針對(duì)通風(fēng)方式、通風(fēng)井位、防災(zāi)救援、施工組織、通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)周邊環(huán)境的影響、工程造價(jià)等因素進(jìn)展論證，通風(fēng)方案的合理性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性是隧道路線方案選定的重要因素。通風(fēng)方案的通風(fēng)系統(tǒng)阻力計(jì)算包括自然通風(fēng)力、交通通風(fēng)力、火風(fēng)壓、沿程摩阻損失等，通風(fēng)方案還包括相關(guān)風(fēng)道和風(fēng)機(jī)房的設(shè)計(jì)，并考慮風(fēng)機(jī)的控制方式。通風(fēng)設(shè)計(jì)與路線、隧道土建構(gòu)造設(shè)計(jì)和施工是相互關(guān)聯(lián)和互動(dòng)的。相關(guān)的隧道土建工程在施工過程中往往會(huì)發(fā)生局部變更，例如設(shè)置通風(fēng)井進(jìn)展分段通風(fēng)的隧道，風(fēng)道和通風(fēng)井長(zhǎng)度、連接方式等；另外，同型號(hào)不同品牌的風(fēng)機(jī)，其性能參數(shù)略有區(qū)別，具體安裝方式或參數(shù)亦有所不同。因此，在風(fēng)機(jī)安裝之前，針對(duì)土建變更情況和實(shí)際采用的設(shè)備情況復(fù)核通風(fēng)系統(tǒng)是否滿足需求。圖3-1通風(fēng)設(shè)計(jì)實(shí)施流程3.1.3公路隧道通風(fēng)系統(tǒng)分期實(shí)施的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原那么：1應(yīng)根據(jù)隧道所在路段交通量增長(zhǎng)、汽車有害氣體基準(zhǔn)排放量變化、各分期實(shí)施階段隧道洞內(nèi)通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)和洞外環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)變化、土建工程及通風(fēng)設(shè)施分期實(shí)施的難易程度等因素綜合考慮。2各期安裝的設(shè)備應(yīng)滿足隧道防災(zāi)通風(fēng)需求。條文說明1隧道正常運(yùn)營(yíng)交通狀況下，通風(fēng)以稀釋機(jī)動(dòng)車尾排污染物為主。隨著汽車技術(shù)的進(jìn)步和排放法規(guī)的完善，我國(guó)機(jī)動(dòng)車污染物排放量已大幅減少。每實(shí)施新的機(jī)動(dòng)車尾氣限排標(biāo)準(zhǔn)，單車污染物排放量隨之減少，通風(fēng)系統(tǒng)規(guī)模也隨之變化，因此汽車有害氣體基準(zhǔn)排放量是影響通風(fēng)系統(tǒng)分期實(shí)施的因素之一。隨著技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平的開展，隧道洞內(nèi)外空氣質(zhì)量要求不斷提高。以稀釋洞內(nèi)CO的設(shè)計(jì)濃度為例，世界道路協(xié)會(huì)〔PIARC〕公路隧道運(yùn)營(yíng)技術(shù)委員會(huì)提出洞內(nèi)正常頂峰小時(shí)交通速度為50km/h～100km/h時(shí)，CO設(shè)計(jì)濃度在1995年技術(shù)報(bào)告中建議取值100cm3/m3，而在2004年技術(shù)報(bào)告中那么建議取值70cm3/m3。所以，各分期實(shí)施階段隧道洞內(nèi)通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)和洞外環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也是影響通風(fēng)系統(tǒng)分期實(shí)施的因素之一。通風(fēng)系統(tǒng)的預(yù)留預(yù)埋、聯(lián)絡(luò)風(fēng)道、風(fēng)口等土建工程分期實(shí)施的難易程度，風(fēng)機(jī)及供配電系統(tǒng)等設(shè)施分期實(shí)施的經(jīng)濟(jì)性等因素，影響通風(fēng)系統(tǒng)分期實(shí)施的可行性和合理性。2通風(fēng)設(shè)備是隧道火災(zāi)防煙與排煙的主要設(shè)施，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，通過控制洞內(nèi)風(fēng)速及煙霧流向，并提供相應(yīng)的新風(fēng)，可以為人員提供有利的逃生與救援環(huán)境條件。3.1.4改建隧道和實(shí)施二期通風(fēng)系統(tǒng)的隧道，應(yīng)按當(dāng)前實(shí)際交通量和交通組成評(píng)估通風(fēng)系統(tǒng)的合理性。條文說明新建隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)所采用的交通量和交通組成主要來自工程可行性研究報(bào)告提供的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。大量工程調(diào)研說明，由于各種原因，隧道建成后在工程可行性研究報(bào)告對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)年份，實(shí)際交通量及交通組成與預(yù)測(cè)值相差較大，按預(yù)測(cè)交通量及交通組成設(shè)計(jì)的通風(fēng)系統(tǒng)可能出現(xiàn)通風(fēng)能力充?；蛉狈Φ那闆r。因此，對(duì)于改建隧道和通風(fēng)系統(tǒng)分期實(shí)施的隧道，應(yīng)按當(dāng)前交通量和交通組成，對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)展評(píng)估。3.1.5通風(fēng)規(guī)劃應(yīng)考慮周邊環(huán)境、相鄰隧道污染空氣竄流等對(duì)隧道洞內(nèi)通風(fēng)效果的影響。隧址區(qū)域有環(huán)保要求時(shí)，應(yīng)論證洞內(nèi)污染空氣直接排放對(duì)周邊環(huán)境的影響。條文說明隧址區(qū)域的污染空氣增加了空氣的污染物背景濃度，會(huì)造成隧道洞內(nèi)空氣的二次污染，如隧道通過環(huán)境污染嚴(yán)重的區(qū)域、相鄰隧道污染空氣竄流等情況。假設(shè)未考慮污染物的背景濃度會(huì)造成通風(fēng)能力缺乏，帶來安全隱患，因此需考慮此類環(huán)境條件對(duì)隧道通風(fēng)的影響。對(duì)有環(huán)保要求的環(huán)境敏感區(qū)的隧道，如城市周邊的隧道、穿越動(dòng)植物自然保護(hù)區(qū)的隧道、穿越人口密集區(qū)的隧道，其洞口和通風(fēng)塔集中排出的污染空氣可能對(duì)周邊居民和動(dòng)植物造成影響，通過技術(shù)論證采取相應(yīng)措施防止或減小對(duì)周邊環(huán)境的不利影響，如：高空排放、增設(shè)凈化裝置等。3.1.6特長(zhǎng)隧道的平均縱坡不宜大于2.0%；隧道行車方向進(jìn)口接線縱坡宜與洞內(nèi)同坡。條文說明日本道路協(xié)會(huì)?道路隧道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)〔通風(fēng)篇〕及其講解?〔2001年10月〕提出“通風(fēng)量大的長(zhǎng)、特長(zhǎng)隧道，那么最好能夠控制在2%以下〞?？傮w說來，我國(guó)機(jī)動(dòng)車的尾氣排放，特別是國(guó)道主干線上的機(jī)動(dòng)車尾氣排放，比日本嚴(yán)重，故作此規(guī)定。在確定縱坡時(shí)，不能只考慮隧道局部，還需考慮包括隧道前后連接路段，將其作為一個(gè)整體來加以充分論證。其理由在于，即使隧道內(nèi)是平坦的，如果隧道前部呈急劇上坡，交通流那么會(huì)在進(jìn)洞前加速而導(dǎo)致尾排增加，并將持續(xù)到洞內(nèi)，從而導(dǎo)致洞內(nèi)污染物的增加，對(duì)通風(fēng)形成不利條件。3.1.7公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)日常運(yùn)營(yíng)通風(fēng)與防災(zāi)通風(fēng)設(shè)施進(jìn)展統(tǒng)籌規(guī)劃。條文說明日常運(yùn)營(yíng)通風(fēng)與防災(zāi)通風(fēng)設(shè)施有兼用、分別設(shè)置等情況。工程實(shí)踐中盡可能將日常運(yùn)營(yíng)風(fēng)機(jī)兼作防災(zāi)風(fēng)機(jī)，到達(dá)降低通風(fēng)系統(tǒng)裝機(jī)功率的目的，并保證防災(zāi)風(fēng)機(jī)有效、可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)隧道日常運(yùn)營(yíng)采用縱向通風(fēng)，但由于排煙長(zhǎng)度等原因不滿足排煙要求時(shí)，也有設(shè)置獨(dú)立的排煙系統(tǒng)，兼顧運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性和防災(zāi)的安全性。因此，為滿足隧道運(yùn)營(yíng)的安全與經(jīng)濟(jì)，通風(fēng)設(shè)計(jì)需對(duì)日常運(yùn)營(yíng)通風(fēng)與防災(zāi)通風(fēng)設(shè)施是否兼用進(jìn)展統(tǒng)籌規(guī)劃。3.1.8公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)分別明確日常運(yùn)營(yíng)工況與火災(zāi)工況的風(fēng)機(jī)數(shù)量和位置。條文說明對(duì)于設(shè)置機(jī)械通風(fēng)的隧道，通常通風(fēng)機(jī)是隧道最大的用電設(shè)施。各種工況下的風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)量、供電負(fù)荷等級(jí)等要求不同，提出火災(zāi)工況下的風(fēng)機(jī)組合及配置，可合理確定風(fēng)機(jī)的負(fù)荷等級(jí)并配置相應(yīng)的供配電設(shè)施、控制設(shè)施等，確保運(yùn)營(yíng)安全、降低供配電設(shè)施投資。3.1.9服務(wù)隧道和地下風(fēng)機(jī)房的通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)采用正壓通風(fēng)方式。條文說明服務(wù)隧道是與隧道主洞并列設(shè)置，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)通風(fēng)、防煙排煙、人員疏散救援及敷設(shè)各種管線等功能的隧道。當(dāng)隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，作為人員疏散救援通道的服務(wù)隧道、地下風(fēng)機(jī)房等通過機(jī)械通風(fēng)，形成正壓通風(fēng)，防止隧道主洞的火災(zāi)煙霧侵入上述區(qū)域。3.2通風(fēng)調(diào)查3.2.1公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)隧道所在區(qū)域的交通、氣象、環(huán)境及地形、地物、地質(zhì)等進(jìn)展調(diào)查。條文說明上述調(diào)查數(shù)據(jù)可在工程可行性研究報(bào)告中獲取，作為根基資料分析后用于通風(fēng)設(shè)計(jì)。3.2.2公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)的交通調(diào)查應(yīng)包括以下內(nèi)容：1隧道所在路段設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)年份的交通量、交通組成、交通阻滯和人行情況等。2隧道通行不同燃料類型車輛。3隧道所在路段的交通頂峰時(shí)間段、交通出行規(guī)律。條文說明1交通量和交通組成是隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。設(shè)計(jì)采用的交通組成包括各預(yù)測(cè)年份的各種車型百分比，及其是絕對(duì)車型百分比還是標(biāo)準(zhǔn)小客車百分比。2根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同，機(jī)動(dòng)車主要分為汽油車和柴油車兩種。柴油車產(chǎn)生的煙塵，會(huì)對(duì)隧道洞內(nèi)通風(fēng)造成很大影響；汽油車排放的煙塵相對(duì)較少，且排放成分也與柴油車有所區(qū)別。應(yīng)調(diào)查柴油車和汽油車的構(gòu)成比例，以提高隧道需風(fēng)量的準(zhǔn)確度。調(diào)查說明，現(xiàn)階段我國(guó)各類機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)類型的比例一般見表3-1。對(duì)改建擴(kuò)建隧道，以及通風(fēng)系統(tǒng)分期實(shí)施的二期工程，有條件對(duì)即時(shí)交通狀態(tài)進(jìn)展現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，以獲得柴油車和汽油車的構(gòu)成比例。表3-1各類車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)比例車型小客車小貨車大客車中貨車大貨車集裝箱、拖掛車柴油車比〔%〕103010080100100汽油車比〔%〕9070020003對(duì)隧道所在路段的交通頂峰時(shí)間段、交通出行規(guī)律進(jìn)展調(diào)查的目的，在于合理選定通風(fēng)最不利工況、控制通風(fēng)系統(tǒng)規(guī)模。3.2.3公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)的氣象調(diào)查應(yīng)包括以下內(nèi)容：1隧址區(qū)域自然風(fēng)速、隧道洞口或通風(fēng)塔位置的氣流擴(kuò)散等。2隧道洞口及通風(fēng)塔位置的氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速、溫度等。3特殊氣象條件。條文說明隧址區(qū)域的自然風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、溫度等是通風(fēng)計(jì)算和設(shè)備選型的重要參數(shù)。隧道開通后，隧道兩洞口間、隧道洞口與通風(fēng)井地面風(fēng)塔間的氣壓差將對(duì)隧道通風(fēng)效果產(chǎn)生影響，為較準(zhǔn)確計(jì)算通風(fēng)系統(tǒng)壓力和選擇風(fēng)機(jī)型號(hào)，作出本規(guī)定。當(dāng)隧道洞口或通風(fēng)塔直接排放洞內(nèi)污染空氣時(shí)，為防止其對(duì)環(huán)境造成影響或污染空氣回流進(jìn)入相鄰隧道，調(diào)查洞口附近的局部風(fēng)速、風(fēng)向、擴(kuò)散條件等，可為采取合理工程方案提供根基資料。對(duì)于寒凍、多霧、積雪、潮濕、高溫等地區(qū)的隧道，調(diào)查相關(guān)氣象因素用于分析對(duì)隧道通風(fēng)系統(tǒng)帶來的不良影響，合理設(shè)計(jì)隧道構(gòu)造和通風(fēng)系統(tǒng)，保證隧道安全運(yùn)營(yíng)。3.2.4公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)的環(huán)境調(diào)查應(yīng)包括以下內(nèi)容：1隧道洞口或通風(fēng)塔周圍的敏感地物，以及隧址區(qū)域的環(huán)境空氣背景濃度等。2通風(fēng)井位和風(fēng)機(jī)房的地質(zhì)情況，以及通風(fēng)塔所在區(qū)域的地形地物。條文說明隧道洞口或通風(fēng)塔周圍的敏感地物的調(diào)查是為了解隧址區(qū)域環(huán)保要求，對(duì)背景濃度的調(diào)查是為了解其對(duì)洞內(nèi)空氣二次污染的程度；地質(zhì)、地形、地物情況是影響通風(fēng)井、風(fēng)機(jī)房、通風(fēng)塔設(shè)置的合理性和安全性的重要因素。因此，設(shè)計(jì)時(shí)需開展環(huán)境調(diào)查，獲取相關(guān)資料。3.3交通量3.3.1通風(fēng)設(shè)計(jì)采用的設(shè)計(jì)小時(shí)交通量應(yīng)根據(jù)隧道所在路段工程可行性研究報(bào)告提出的設(shè)計(jì)〔預(yù)測(cè)〕年平均日交通量〔AADT〕進(jìn)展換算，并宜符合以下要求：1設(shè)計(jì)小時(shí)交通量系數(shù)宜采用工程可行性研究報(bào)告提供的數(shù)據(jù)；當(dāng)工程可行性研究報(bào)告沒有明確提出該數(shù)據(jù)時(shí)，山嶺重丘區(qū)隧道可取12%、平原微丘區(qū)隧道可取10%、城鎮(zhèn)附近的隧道可取9%。2單向交通隧道的方向分布系數(shù)宜根據(jù)工程可行性研究報(bào)告取值，當(dāng)工程可行性研究報(bào)告沒有明確提出該值時(shí)，可取55%；雙向交通隧道行車上坡較長(zhǎng)方向的方向分布系數(shù)可取60%。3當(dāng)設(shè)計(jì)小時(shí)交通量大于隧道所在路段的最大服務(wù)交通量時(shí)，宜采用最大服務(wù)交通量換算的設(shè)計(jì)小時(shí)交通量。條文說明交通量是隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)最為重要的根基數(shù)據(jù)之一。通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?〔JTGB01〕“各汽車代表車型與車輛折算系數(shù)〞，結(jié)合各工程的具體交通組成，將標(biāo)準(zhǔn)小客車交通量換算成絕對(duì)車型設(shè)計(jì)頂峰小時(shí)交通量，換算的步驟為：第一步，將工程可行性研究報(bào)告提出的各設(shè)計(jì)〔預(yù)測(cè)〕年平均日交通量AADT〔pcu/d〕換算成標(biāo)準(zhǔn)小客車設(shè)計(jì)頂峰小時(shí)交通量〔pcu/h〕；第二步，根據(jù)工程可行性研究報(bào)告提出的交通組成百分比，分別計(jì)算出各車型對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)小客車設(shè)計(jì)頂峰小時(shí)交通量；第三步，按?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?〔JTGB01〕“各汽車代表車型與車輛折算系數(shù)〞，將各車型的標(biāo)準(zhǔn)小客車頂峰交通量換算成絕對(duì)車型設(shè)計(jì)頂峰小時(shí)交通量〔veh/h〕。1通過廣泛的工程調(diào)研，高速公路工程可行性研究報(bào)告提出的設(shè)計(jì)小時(shí)交通量系數(shù)在9%～12%之間。為防止設(shè)計(jì)小時(shí)交通量取值偏大導(dǎo)致通風(fēng)系統(tǒng)浪費(fèi)，根據(jù)廣泛工程調(diào)研和工程可行性研究報(bào)告的總結(jié)作出本規(guī)定。2為便于計(jì)算交通量，本款根據(jù)?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?〔JTGB01〕作出規(guī)定。3工程調(diào)研說明，工程可行性研究報(bào)告提供的“XX年預(yù)測(cè)交通量〞與工程建成后對(duì)應(yīng)年份的實(shí)際交通量差異較大。經(jīng)濟(jì)欠興旺和落后地區(qū)公路的實(shí)際交通量往往較大幅度小于工程建設(shè)之前預(yù)測(cè)的交通量；對(duì)于經(jīng)濟(jì)興旺地區(qū)公路，實(shí)際交通量往往大于預(yù)測(cè)或設(shè)計(jì)交通量。因此，防止過度設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)，當(dāng)設(shè)計(jì)小時(shí)交通量大于隧道所在路段的最大服務(wù)交通量時(shí)，通風(fēng)計(jì)算采用的交通量是根據(jù)隧道車道寬度、側(cè)向凈寬、大型車混入率、駕駛員條件等因素，將各等級(jí)公路對(duì)應(yīng)服務(wù)水平、相應(yīng)設(shè)計(jì)車速下的最大服務(wù)交通量[pcu/〔h·ln〕]換算為絕對(duì)車型設(shè)計(jì)頂峰小時(shí)交通量。3.3.2對(duì)于長(zhǎng)度L≤1000m的隧道可不考慮交通阻滯；對(duì)于長(zhǎng)度L＞1000m的隧道，阻滯段宜按每車道長(zhǎng)度為1000m計(jì)算。以下行駛情況可視為交通阻滯：1高速公路隧道內(nèi)各車道平均行車速度不大于30km/h。2一級(jí)公路隧道內(nèi)各車道平均行車速度不大于20km/h。3二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)公路隧道內(nèi)各車道平均行車速度不大于10km/h。條文說明不同國(guó)家和國(guó)際組織對(duì)交通阻滯的定義有所不同。日本道路協(xié)會(huì)?道路隧道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)〔通風(fēng)換氣篇〕及其講解?〔2001年10月〕提出擁堵時(shí)的行車速度基本不到20km/h。世界道路協(xié)會(huì)公路隧道運(yùn)營(yíng)技術(shù)委員會(huì)〔PIARCC5〕2004年報(bào)告提出在通風(fēng)設(shè)計(jì)中用阻塞交通速度10km/h和停滯段定義設(shè)計(jì)工況。為了防止長(zhǎng)隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)過量，通過交通控制系統(tǒng)防止全隧道的交通阻滯或停滯是可行的，并給出了相應(yīng)的交通量，見表3-2。表3-2PIARCC5?公路隧道汽車尾排和需風(fēng)量?平均頂峰交通密度工程平均頂峰交通密度〔pcu/h〕/每一車道的交通流〔pcu/h〕郊區(qū)隧道城區(qū)隧道交通狀態(tài)車速v〔km/h〕單向交通雙向交通單向交通雙向交通pcu/kmpcu/hpcu/kmpcu/hpcu/kmpcu/hpcu/kmpcu/h正常60301800231400332000251500阻塞1070700-85060600100100085850停滯0150-150-165-165-通過對(duì)國(guó)內(nèi)公路隧道運(yùn)營(yíng)情況綜合調(diào)查，綜合考慮上述資料分析結(jié)論和我國(guó)?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?〔JTGB01〕的規(guī)定，結(jié)合國(guó)內(nèi)相關(guān)專業(yè)學(xué)者的建議，本條按不同等級(jí)公路分別定義隧道交通阻滯平均行車速度。長(zhǎng)度在1km以上的公路隧道通常均有交通監(jiān)控設(shè)施，且在野外公路隧道中發(fā)生1km以上的交通阻滯概率較低。因此通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮交通監(jiān)控系統(tǒng)的功能不必考慮1km以上的交通阻滯，否那么過量的通風(fēng)設(shè)施必定長(zhǎng)期〔甚至永遠(yuǎn)〕閑置，造成浪費(fèi)。PIARC〔1995〕報(bào)告中亦指出了這點(diǎn)。同時(shí)，依據(jù)PIARC技術(shù)報(bào)告的思路，隧道內(nèi)交通阻滯按“每車道〞考慮，故作出本規(guī)定。3.3.3火災(zāi)工況下交通量計(jì)算應(yīng)遵循以下原那么：1工況車速宜按0km/h考慮。2單向通行隧道宜按獨(dú)立排煙區(qū)末端位置發(fā)生火災(zāi)考慮；雙向通行隧道宜按洞內(nèi)中點(diǎn)發(fā)生火災(zāi)考慮。3隧道交通量由洞內(nèi)滯留的車輛數(shù)與后續(xù)進(jìn)入洞內(nèi)的車輛數(shù)之和確定，后續(xù)進(jìn)入洞內(nèi)的車輛數(shù)單向通行隧道宜按5min計(jì)算，雙向通行隧道宜按10min計(jì)算。條文說明一般情況下，當(dāng)單向通行的隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí)，從火點(diǎn)至隧道出口的下游段車輛會(huì)按照正常狀態(tài)駛離隧道，而從隧道進(jìn)口至火點(diǎn)的上游段往往會(huì)滯留一定數(shù)量的車輛；這些滯留的車輛會(huì)對(duì)火災(zāi)排煙通風(fēng)系統(tǒng)形成較大的阻力，洞內(nèi)滯留車輛越多，通風(fēng)阻力也就越大。這些滯留的車輛由兩局部構(gòu)成，一是火災(zāi)發(fā)生時(shí)刻，洞內(nèi)火點(diǎn)上游已經(jīng)存在的車輛；二是火災(zāi)發(fā)生后，由于交通管制滯后，洞外車輛由于并不知道洞內(nèi)已經(jīng)發(fā)生火災(zāi)而后續(xù)進(jìn)入隧道的車輛。一般情況下，高速公路、一級(jí)公路長(zhǎng)、特長(zhǎng)隧道設(shè)置有完善的交通監(jiān)控系統(tǒng)或?qū)ｉT管理機(jī)構(gòu)，通過問卷調(diào)查說明，當(dāng)隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)后，管控響應(yīng)時(shí)間往往滯后5min左右。雙向通行的隧道主要為二、三、四級(jí)公路隧道，當(dāng)隧道中點(diǎn)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，機(jī)械防煙與排煙系統(tǒng)處于最不利條件，此類隧道沒有集中的專門管理機(jī)構(gòu)，火災(zāi)發(fā)生后，發(fā)現(xiàn)和報(bào)告火災(zāi)的時(shí)間相對(duì)滯后，通過問卷調(diào)查說明，管控響應(yīng)時(shí)間往往滯后10min左右。故作出本規(guī)定。4通風(fēng)方式4.1通風(fēng)方式的選擇4.1.1公路隧道是否采用機(jī)械通風(fēng)可按以下方法初步判定：1雙向交通隧道，當(dāng)符合式〔4.1.1-1〕的條件時(shí)，可設(shè)置機(jī)械通風(fēng)。L·N≥6×105〔4.1.1-1〕式中：L——隧道長(zhǎng)度〔m〕；N——設(shè)計(jì)小時(shí)交通量〔veh/h〕。2單向交通隧道，當(dāng)符合式〔4.1.1-2〕的條件時(shí)，可設(shè)置機(jī)械通風(fēng)。L·N≥2×106〔4.1.1-2〕條文說明隧道通風(fēng)分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩大類。本條提出的兩個(gè)公式分別為判斷是否需要設(shè)置機(jī)械通風(fēng)的經(jīng)歷公式，只能作為初步判定的方法。自然通風(fēng)是通過氣象因素形成的隧道內(nèi)空氣流動(dòng)，以及機(jī)動(dòng)車從洞外帶入新鮮空氣來實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)外空氣交換。機(jī)械通風(fēng)是通過風(fēng)機(jī)作用使空氣沿著預(yù)定路線流動(dòng)來實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)外空氣交換。4.1.2機(jī)械通風(fēng)方式可按表4.1.2分類。表4.1.2機(jī)械通風(fēng)方式的分類縱向通風(fēng)方式半橫向通風(fēng)方式全橫向通風(fēng)方式組合通風(fēng)方式1〕全射流2〕集中送入式3〕通風(fēng)井送排式4〕通風(fēng)井排出式5〕吸塵式1〕送風(fēng)式2〕排風(fēng)式3〕平導(dǎo)壓入式1〕頂送頂排式2〕底送頂排式3〕頂送底排式4〕側(cè)送側(cè)排式1〕縱向組合式2〕縱向+半橫向組合式3〕縱向+集中排煙組合式條文說明根據(jù)隧道條件，可以采用一種或多種通風(fēng)方式組合構(gòu)成更合理的通風(fēng)方式。目前我國(guó)隧道運(yùn)營(yíng)通風(fēng)以各種縱向通風(fēng)方式及其各種組合為主，我國(guó)已建的長(zhǎng)度大于5000m的高速公路隧道普遍采用“通風(fēng)井送排式+射流風(fēng)機(jī)〞組合通風(fēng)方式，其中以秦嶺終南山公路隧道為典型代表。不同交通狀態(tài)下主要通風(fēng)方式的基本特點(diǎn)見表4-1和表4-2。表4-1各主要通風(fēng)方式的特點(diǎn)〔單向交通隧道〕通風(fēng)方式縱向式基本特征通風(fēng)風(fēng)流沿隧道縱向流動(dòng)代表形式全射流式洞口集中送入式通風(fēng)井排出式通風(fēng)井送排式形式特征由射流風(fēng)機(jī)群升壓由噴流送風(fēng)升壓洞口兩端進(jìn)風(fēng)、中部集中排風(fēng)由噴流送風(fēng)升壓通風(fēng)系統(tǒng)略圖隧道內(nèi)壓隧道風(fēng)速濃度分布一般特征非火災(zāi)工況的適用長(zhǎng)度5000m以內(nèi)3000m左右5000m左右不受限制交通風(fēng)利用很好很好局部較好很好噪聲較大口部噪聲較大噪聲較小噪聲較小火災(zāi)處理排煙不便排煙不便排煙較方便排煙較方便工程造價(jià)低一般一般一般管理與維護(hù)不便方便方便方便分期實(shí)施易不易不易不易技術(shù)難度不難一般一般稍難運(yùn)營(yíng)費(fèi)低一般一般一般洞口環(huán)保不利不利有利一般通風(fēng)方式半橫向式全橫向式基本特征由隧道通風(fēng)道送風(fēng)或排風(fēng)，由洞口沿隧道縱向排風(fēng)或抽風(fēng)分別設(shè)有送排風(fēng)道，通風(fēng)風(fēng)流在隧道內(nèi)作橫向流動(dòng)代表形式送風(fēng)半橫向式排風(fēng)半橫向式形式特征由送風(fēng)道送風(fēng)由排風(fēng)道排風(fēng)通風(fēng)系統(tǒng)略圖隧道內(nèi)壓隧道風(fēng)速濃度分布通風(fēng)方式半橫向式全橫向式一般特征適用長(zhǎng)度3000m~5000m3000m左右不受限制交通風(fēng)利用較好不好不好洞內(nèi)環(huán)境噪聲小噪聲小噪聲小火災(zāi)處理排煙方便排煙方便能有效排煙工程造價(jià)較高較高高管理與維護(hù)一般一般一般分期實(shí)施難難難技術(shù)難度稍難稍難難運(yùn)營(yíng)費(fèi)較高較高高洞口環(huán)保一般有利有利注：表中所示各通風(fēng)方式的適用長(zhǎng)度是指一般情況下的參考值。表4-2各主要通風(fēng)方式的特點(diǎn)〔雙向交通隧道〕通風(fēng)方式縱向式基本特征通風(fēng)風(fēng)流沿隧道縱向流動(dòng)代表形式全射流式洞口集中送入式通風(fēng)井排出式形式特征由射流風(fēng)機(jī)群升壓由噴流送風(fēng)升壓洞口兩端進(jìn)風(fēng)中部集中抽風(fēng)通風(fēng)系統(tǒng)略圖隧道內(nèi)壓隧道風(fēng)速濃度分布一般特征適用長(zhǎng)度〔1500~3000〕m左右1500m左右4000m左右活塞風(fēng)利用不好不好不好洞內(nèi)環(huán)境噪聲較大口部噪聲較大噪聲較小火災(zāi)處理排煙不便排煙不便排煙較方便工程造價(jià)低一般一般管理與維護(hù)不便方便方便分期實(shí)施易不易不易技術(shù)難度不難一般一般運(yùn)營(yíng)費(fèi)低一般一般洞口環(huán)保不利不利有利通風(fēng)方式半橫向式全橫向式基本特征由隧道通風(fēng)道送風(fēng)或排風(fēng)，由洞口沿隧道縱向排風(fēng)或抽風(fēng)分別設(shè)有送排風(fēng)道，通風(fēng)風(fēng)流在隧道內(nèi)作橫向流動(dòng)代表形式送風(fēng)半橫向式排風(fēng)半橫向式形式特征由送風(fēng)道送風(fēng)由排風(fēng)道排風(fēng)通風(fēng)方式半橫向式全橫向式通風(fēng)系統(tǒng)略圖隧道內(nèi)壓隧道風(fēng)速濃度分布一般特征適用長(zhǎng)度3000m左右3000m左右不受限制活塞風(fēng)利用不好不好不好洞內(nèi)環(huán)境噪聲小噪聲小噪聲小火災(zāi)處理排煙較方便排煙較方便排煙方便工程造價(jià)較高較高高管理與維護(hù)一般一般一般分期實(shí)施難難難技術(shù)難度稍難稍難難運(yùn)營(yíng)費(fèi)較高較高高洞口環(huán)保一般有利有利注：表中所示各通風(fēng)方式的適用長(zhǎng)度是指一般情況下的參考值。4.1.3公路隧道通風(fēng)方式應(yīng)綜合以下因素選擇：1隧道長(zhǎng)度、平曲線半徑、縱坡、海拔高程。2交通量、交通組成、交通條件。3自然風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓等氣象條件。4地形、地物、地質(zhì)等。5火災(zāi)時(shí)的通風(fēng)排煙。6工程造價(jià)、運(yùn)營(yíng)電力費(fèi)、維護(hù)管理費(fèi)等，以及分期實(shí)施的可行性。7安全性、經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)營(yíng)維護(hù)的便利性。4.1.4采用縱向通風(fēng)方式時(shí)，單向交通且長(zhǎng)度L≤5000m和雙向交通且長(zhǎng)度L≤3000m的隧道可采用全射流縱向通風(fēng)方案。條文說明通過對(duì)全國(guó)已建和在建的200余座各類特長(zhǎng)隧道通風(fēng)方案統(tǒng)計(jì)，長(zhǎng)度大于5000m的隧道〔共40座〕一般采用通風(fēng)井送排式縱向通風(fēng)方式，長(zhǎng)度小于5000m的特長(zhǎng)隧道一般采用全射流縱向通風(fēng)方式。對(duì)于單向交通且長(zhǎng)度L＞5000m的隧道和雙向交通且長(zhǎng)度L＞3000m的隧道，理論計(jì)算可采用全射流縱向通風(fēng)方式時(shí)，需結(jié)合隧道可能的交通狀態(tài)、隧道所具備的綜合火災(zāi)排煙能力、隧道管理機(jī)構(gòu)能力等技術(shù)論證的情況，慎重選擇是否采用全射流縱向通風(fēng)方式。全射流縱向通風(fēng)是由射流風(fēng)機(jī)群升壓的接力誘導(dǎo)通風(fēng)方式，單組風(fēng)機(jī)升壓力較小，當(dāng)火災(zāi)的火風(fēng)壓和自然風(fēng)壓大于單組射流風(fēng)機(jī)升壓力后，單組射流風(fēng)機(jī)的射流段會(huì)發(fā)生卷吸作用，使通風(fēng)系統(tǒng)效率降低、通風(fēng)能力缺乏，并造成煙氣流動(dòng)混亂，存在較大安全隱患。4.1.5通風(fēng)井送排式縱向通風(fēng)方式的通風(fēng)井?dāng)?shù)量和隧道分段長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)隧道長(zhǎng)度、防災(zāi)排煙需求、通風(fēng)井設(shè)置條件、建設(shè)與運(yùn)營(yíng)費(fèi)用等綜合考慮。條文說明通風(fēng)井的設(shè)置數(shù)量與隧道長(zhǎng)度及防災(zāi)排煙需求密切相關(guān)，影響通風(fēng)效果及工程造價(jià)，其合理設(shè)置能提高隧道運(yùn)營(yíng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)采用通風(fēng)井送排式縱向通風(fēng)方式的已建隧道工程調(diào)研統(tǒng)計(jì)說明：長(zhǎng)度在5000m＜L≤8000m的隧道通常設(shè)置1座通風(fēng)井；長(zhǎng)度在8000m＜L≤12000m的隧道通常設(shè)置1座或2座通風(fēng)井；長(zhǎng)度在12000m＜L≤16000m的隧道通常設(shè)置2座或3座通風(fēng)井；長(zhǎng)度在L＞16000m的隧道通常設(shè)置3座或3座以上通風(fēng)井。4.2隧道通風(fēng)要求4.2.1單向交通隧道的設(shè)計(jì)風(fēng)速不宜大于10.0m/s，特殊情況不應(yīng)大于12.0m/s；雙向交通隧道的設(shè)計(jì)風(fēng)速不應(yīng)大于8.0m/s；設(shè)有專用人行道的隧道設(shè)計(jì)風(fēng)速不應(yīng)大于7.0m/s。條文說明本條提到的設(shè)計(jì)風(fēng)速均指隧道行車或行人空間的平均風(fēng)速；人車混合通行的隧道是指設(shè)有專用人行道的隧道。單向交通隧道的設(shè)計(jì)風(fēng)速借鑒日本道路協(xié)會(huì)?道路隧道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)〔通風(fēng)換氣篇〕及其講解?〔2001年10月〕及挪威?公路隧道設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么?取值。雙向交通和人車混合通行的隧道設(shè)計(jì)風(fēng)速借鑒日本?道路隧道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)〔通風(fēng)換氣篇〕及其講解?〔2001年10月〕和PIARC報(bào)告取值。鑒于建設(shè)條件復(fù)雜，確無條件設(shè)置通風(fēng)井分段通風(fēng)的隧道；或?yàn)榘阉淼纼?nèi)全長(zhǎng)或分段的設(shè)計(jì)風(fēng)速降低至10.0m/s以下，采取的工程措施，如擴(kuò)大隧道斷面、增設(shè)或調(diào)整通風(fēng)井、增設(shè)靜電除塵設(shè)備、變更通風(fēng)方式，將導(dǎo)致建設(shè)或運(yùn)營(yíng)費(fèi)用急劇增加，或者不具備調(diào)整通風(fēng)方案的建設(shè)條件等的隧道，作為特殊情況隧道內(nèi)設(shè)計(jì)風(fēng)速可取值10.0~12.0m/s。4.2.2雙向交通隧道設(shè)計(jì)風(fēng)向宜與行車上坡較長(zhǎng)方向一致，洞內(nèi)通風(fēng)氣流組織方向不宜頻繁變化。條文說明為更好地利用洞內(nèi)交通通風(fēng)力與慣性風(fēng)，洞內(nèi)氣流的組織方向不應(yīng)頻繁變化。例如，設(shè)計(jì)風(fēng)速的方向與交通量較大的方向一致，射流風(fēng)機(jī)的正向與設(shè)計(jì)風(fēng)向一致時(shí)，射流風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的正向與主流交通方向一致的單洞雙向交通的隧道；如果主流交通方向發(fā)生變化時(shí)，為更好的利用交通通風(fēng)力，運(yùn)營(yíng)通風(fēng)氣流的組織方向隨之變化。而且，為防止引起通風(fēng)壓力模式的不斷改變，不宜頻繁逆轉(zhuǎn)射流風(fēng)機(jī)的噴流方向。雙向交通時(shí)，自然風(fēng)向也可能在不斷變化，如果頻繁逆轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)噴流方向，使得壓力模式不斷改變，將使通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜化；同時(shí)考慮到空氣流動(dòng)的慣性，經(jīng)常使其轉(zhuǎn)向會(huì)造成較大的能量損失和氣流紊亂。4.2.3連拱或小凈距特長(zhǎng)隧道的左右洞相鄰洞口間宜采取措施防止污染空氣竄流；當(dāng)不可防止污染空氣竄流時(shí)，通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮竄流帶來的影響。條文說明連拱或小凈距的特長(zhǎng)隧道，左右洞兩相鄰洞口間污染空氣竄流會(huì)影響洞內(nèi)通風(fēng)效果，因此為防止污染空氣竄流宜采取相應(yīng)措施。譬如，可在兩洞口間設(shè)置隔離墻或種植高大喬木，左右洞兩洞口之間的縱向距離不小于10m，見圖4-1。圖4-1防止空氣竄流影響的洞口布置示意圖4.2.4上游隧道行車出口排出洞外的污染空氣對(duì)下游隧道產(chǎn)生二次污染時(shí)，應(yīng)根據(jù)污染程度綜合考慮上、下游隧道的通風(fēng)方式。條文說明當(dāng)上、下游隧道洞口縱向間距較小時(shí)，上游隧道行車出口集中排放的局部污染空氣往往被交通流帶入下游隧道，增加了下游隧道洞口空氣的污染物背景濃度，給下游隧道帶來二次污染。根據(jù)國(guó)內(nèi)外對(duì)上、下游隧道洞口間污染空氣竄流的理論研究成果、通風(fēng)模型試驗(yàn)結(jié)果以及對(duì)國(guó)內(nèi)短距離隧道洞口間污染空氣竄流的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果說明，通常上、下游隧道洞口縱向間距小于100m時(shí)存在上下游隧道間的污染空氣竄流問題，尤其對(duì)于包含有特長(zhǎng)隧道的上、下游隧道可能出現(xiàn)污染風(fēng)的竄流問題。5通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)5.1一般規(guī)定5.1.1公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)的安全標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以稀釋機(jī)動(dòng)車排放的煙塵為主，必要時(shí)可考慮隧道內(nèi)機(jī)動(dòng)車帶來的粉塵污染。5.1.2公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以稀釋機(jī)動(dòng)車排放的一氧化碳〔CO〕為主，必要時(shí)可考慮稀釋二氧化氮〔NO2〕。5.1.3公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)的舒適性標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以換氣稀釋機(jī)動(dòng)車帶來的異味為主，必要時(shí)可考慮稀釋充裕熱量。條文說明5.1.1~5.1.3隧道通風(fēng)的主要稀釋對(duì)象限于CO、NO2、煙塵和空氣中的異味。本細(xì)則涉及的通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)主要是海拔高度3000m以下地區(qū)的公路隧道通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)研究成果的總結(jié)。在公路隧道中，汽車排放的廢氣中有害物質(zhì)很多，包括CO、NO2、Pb、CO2、SO2、H·CHO和煙塵等。其中，CO和NO2對(duì)人體安康的影響對(duì)比突出，故通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)以將其濃度控制在一定的安全限度內(nèi)作為主要的設(shè)計(jì)指標(biāo)之一，即CO設(shè)計(jì)濃度和NO2設(shè)計(jì)濃度。隨著柴油車的日漸開展，為了保證充分的能見度，解決煙塵問題。1975年國(guó)際道路協(xié)會(huì)〔PIARC〕隧道技術(shù)委員會(huì)在日本、法國(guó)等國(guó)研究的根基上，提出了一套稀釋柴油車煙塵的計(jì)算方法。PIARC十八屆大會(huì)隧道技術(shù)委員會(huì)報(bào)告提出隧道使用時(shí)的舒適性標(biāo)準(zhǔn)，即稀釋空氣中的異味。隨著汽車尾氣排放的各種污染物均減少，因輪胎、制動(dòng)及道路磨損而產(chǎn)生的顆粒物和揚(yáng)塵已成為隧道洞內(nèi)污染的重要因素。同時(shí)，一些國(guó)家已把氮氧化物作為隧道內(nèi)空氣污染的控制因素?；谖覈?guó)公路隧道數(shù)量眾多及經(jīng)濟(jì)技術(shù)的開展現(xiàn)狀，對(duì)于稀釋洞內(nèi)粉塵污染、NO2、充裕熱量等，目前本細(xì)則只作為選擇性條款提出建議，原那么上不是隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的對(duì)象，必要時(shí)，亦作相應(yīng)研究。5.2煙塵設(shè)計(jì)濃度5.2.1煙塵設(shè)計(jì)濃度K取值應(yīng)符合以下規(guī)定：1采用顯色指數(shù)33≤Ra≤60、相關(guān)色溫2000~3000K的鈉光源時(shí)，煙塵設(shè)計(jì)濃度K應(yīng)按表5.2.1-1取值。表5.2.1-1煙塵設(shè)計(jì)濃度K〔鈉光源〕設(shè)計(jì)速度vt〔km/h〕≥9060≤vt＜9050≤vt＜6030＜vt＜50vt≤30煙塵設(shè)計(jì)濃度K〔m-1〕0.00650.00700.00750.00900.0120*注：“*〞此工況下應(yīng)采取交通管制或關(guān)閉隧道等措施。2采用顯色指數(shù)Ra≥65、相關(guān)色溫3300~6000K的熒光燈、LED燈等光源時(shí)，煙塵設(shè)計(jì)濃度K應(yīng)按表5.2.1-2取值。表5.2.1-2煙塵設(shè)計(jì)濃度K〔熒光燈、LED燈等光源〕設(shè)計(jì)速度vt〔km/h〕≥9060≤vt＜9050≤vt＜6030＜vt＜50vt≤30煙塵設(shè)計(jì)濃度K〔m-1〕0.00500.00650.00700.00750.0120*注：“*〞此工況下應(yīng)采取交通管制或關(guān)閉隧道等措施。條文說明“煙塵設(shè)計(jì)濃度〞表示煙塵對(duì)空氣的污染程度，通過測(cè)定污染空氣中100m距離的煙塵光線透過率來確定，也稱為100m透過率，為洞內(nèi)能見度指標(biāo)。日本道路協(xié)會(huì)?道路隧道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)〔通風(fēng)換氣篇〕及其講解?〔2001年10月〕稱其為“煤煙設(shè)計(jì)濃度〞和100m透過率，以百分比表示。PIARC報(bào)告用“衰減系數(shù)K〞來表達(dá)能見度。PIARC2004年技術(shù)報(bào)告?RoadTunnels：VehicleEmissionsandAirDemandForVentilation?〔公路隧道汽車尾排和需風(fēng)量〕，提出了交通狀況與能見度的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，及能見度的透過率與衰減系數(shù)K對(duì)應(yīng)關(guān)系的建議，見表5-1。表5-1PIARC2004年技術(shù)報(bào)告中的通風(fēng)限制值交通狀況能見度衰減系數(shù)K透過率S〔100m范圍內(nèi)〕10-3m-1%正常頂峰交通〔50km/h～100km/h〕560日常阻塞或各車道為停滯狀態(tài)750較少阻塞和停滯狀態(tài)940方案進(jìn)展運(yùn)營(yíng)中的洞內(nèi)養(yǎng)護(hù)作業(yè)375關(guān)閉隧道1230不同交通狀態(tài)下煙塵設(shè)計(jì)濃度K對(duì)應(yīng)的洞內(nèi)環(huán)境控制狀況如下：K=0.0050m-1~0.0030m-1表示洞內(nèi)空氣清潔，能見度可達(dá)數(shù)百米；K=0.0070m-1~0.0075m-1表示洞內(nèi)空氣有輕霧；K=0.0090m-1表示洞內(nèi)空氣成霧狀；K=0.0012m-1為限制值，洞內(nèi)空氣令人很不舒服，但尚有安全停車視距要求的能見度。煙塵設(shè)計(jì)濃度K不但與車速或安全停車視距有關(guān)，而且與洞內(nèi)亮度〔或照度〕、光源有關(guān)，見表5-2。日本照明專家曾于大量測(cè)試后得出圖5-1所示的煙塵透過率、車速、照度和光源四者之間關(guān)系。表5-2設(shè)計(jì)速度—路面平均亮度—煙塵濃度之關(guān)系設(shè)計(jì)速度〔km/h〕100806040路面平均亮度〔cd/m2〕9.04.52.51.5K〔m-1〕0.00690.00700.00750.0090圖5-1透過率、行車速度、照度和光源之間關(guān)系表5.2.1中“*〞所注工況下的煙塵設(shè)計(jì)濃度是0.012m-1。當(dāng)隧道內(nèi)空氣的煙塵濃度到達(dá)0.012m-1時(shí)，洞內(nèi)空氣令人很不舒服，為保證洞內(nèi)交通安全，要采取交通管制等措施。5.2.2雙洞單向交通臨時(shí)改為單洞雙向交通時(shí)，隧道內(nèi)煙塵允許濃度不應(yīng)大于0.012m-1。5.2.3隧道內(nèi)養(yǎng)護(hù)維修時(shí)，隧道作業(yè)段空氣的煙塵允許濃度不應(yīng)大于0.0030m-1。條文說明5.2.2、5.2.3該兩條提出的洞內(nèi)煙塵允許濃度是參照PIARC2004年技術(shù)報(bào)告的建議值。5.3一氧化碳〔CO〕和二氧化氮〔NO2〕設(shè)計(jì)濃度5.3.1隧道內(nèi)CO和NO2設(shè)計(jì)濃度取值應(yīng)符合以下規(guī)定：1正常交通時(shí)，隧道內(nèi)CO設(shè)計(jì)濃度可按表5.3.1取值。表5.3.1CO設(shè)計(jì)濃度δCO隧道長(zhǎng)度〔m〕≤1000>3000δCO〔cm3/m3〕150100注：隧道長(zhǎng)度為1000m<L≤3000m時(shí)，可按線性內(nèi)插法取值。2交通阻滯時(shí)，阻滯段的平均CO設(shè)計(jì)濃度δCO可取150cm3/m3，同時(shí)經(jīng)歷時(shí)間不宜超過20min。3隧道內(nèi)20min內(nèi)的平均NO2設(shè)計(jì)濃度可取1.0cm3/m3。條文說明本條以較簡(jiǎn)便的方式，盡量反映May氏實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論：CO濃度—經(jīng)歷時(shí)間—活動(dòng)狀態(tài)，三者密切相關(guān)；并以隧道長(zhǎng)度反映經(jīng)歷時(shí)間，對(duì)比簡(jiǎn)便、合理。1我國(guó)有關(guān)單位于1994~1996年期間對(duì)G85渝昆高速公路重慶中梁山隧道進(jìn)展了大量的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)。實(shí)測(cè)時(shí)，專門組成了交通量與車型組合完全符合原設(shè)計(jì)條件的車隊(duì)，進(jìn)展通風(fēng)實(shí)效的檢驗(yàn)。在中梁山左線上坡隧道風(fēng)機(jī)全部運(yùn)行時(shí)，所測(cè)CO濃度平均值僅為42cm3/m3〔單向交通〕與68cm3/m3〔雙向交通〕，為設(shè)計(jì)規(guī)定值150cm3/m3的28%與45%。20xx年，中梁山隧道單洞設(shè)計(jì)頂峰小時(shí)交通量一般在1800veh/h～2400veh/h之間，且出現(xiàn)經(jīng)常性的交通擁堵。有關(guān)單位再次對(duì)該隧道進(jìn)展了洞內(nèi)運(yùn)營(yíng)環(huán)境實(shí)測(cè)，上坡隧道在正常交通并開啟不同風(fēng)機(jī)數(shù)量情況下，洞內(nèi)CO濃度為11.3cm3/m3～40cm3/m3；下坡隧道在正常交通、不開啟任何風(fēng)機(jī)情況下，洞內(nèi)CO濃度僅為11.0cm3/m3。世界道路協(xié)會(huì)公路隧道運(yùn)營(yíng)技術(shù)委員會(huì)〔PIARCC5〕2004年技術(shù)報(bào)告?RoadTunnels：VehicleEmissionsandAirDemandForVentilation?〔公路隧道汽車尾排和需風(fēng)量〕提出如下建議，見表5-3。表5-3PIARCC52004年技術(shù)報(bào)告通風(fēng)限制值交通狀況CO濃度〔cm3/m3〕設(shè)計(jì)年份199520xx正常頂峰交通〔50～100km/h〕10070日常阻塞或各車道為停滯狀態(tài)10070較少阻塞和停滯狀態(tài)150100方案進(jìn)展運(yùn)營(yíng)中的洞內(nèi)養(yǎng)護(hù)作業(yè)3020關(guān)閉隧道*250200注：*此值僅供隧道運(yùn)營(yíng)時(shí)使用，不用于通風(fēng)設(shè)計(jì)。本細(xì)則關(guān)于CO設(shè)計(jì)濃度的規(guī)定采用PIARCC52004年報(bào)告的建議值，并結(jié)合我國(guó)交通現(xiàn)狀作了適當(dāng)調(diào)整。鑒于我國(guó)交通排放標(biāo)準(zhǔn)滯后歐盟約5~7年，與之對(duì)應(yīng)，在第5.3.1條第1款洞內(nèi)CO設(shè)計(jì)濃度參照了PIARC報(bào)告中1995年的標(biāo)準(zhǔn)。在縱向通風(fēng)系統(tǒng)中，CO濃度呈三角形分布，通過隧道的人員只在經(jīng)過隧道出口或其他排風(fēng)口的很短時(shí)間內(nèi)，才經(jīng)受最大的CO“點(diǎn)濃度〞。因此設(shè)計(jì)時(shí)不必按全隧道的平均濃度而按點(diǎn)濃度來計(jì)算需風(fēng)量。這在PIARC相關(guān)技術(shù)報(bào)告及挪威、日本等國(guó)外相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中均有指出。2結(jié)合我國(guó)汽車工業(yè)技術(shù)進(jìn)步情況及交通排放標(biāo)準(zhǔn)滯后歐盟5~7年的現(xiàn)狀綜合考慮，本款提出的交通阻滯時(shí)的平均CO設(shè)計(jì)濃度的標(biāo)準(zhǔn)參照PIARCC52004年技術(shù)報(bào)告中1995年的標(biāo)準(zhǔn)。3本款采用了PIARC在1999年報(bào)告提出的NO2建議值。5.3.2人車混合通行的隧道，隧道內(nèi)CO設(shè)計(jì)濃度不應(yīng)大于70cm3/m3，隧道內(nèi)60min內(nèi)NO2設(shè)計(jì)濃度不應(yīng)大于0.2cm3/m3。條文說明本條規(guī)定的CO、NO2設(shè)計(jì)濃度為滿足行人安全通行的最低衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。通常設(shè)計(jì)時(shí)按照條文提出的限值進(jìn)展設(shè)計(jì)能提供人員安全通過隧道的環(huán)境條件且有效控制通風(fēng)規(guī)模。當(dāng)提高洞內(nèi)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)即CO、NO2設(shè)計(jì)濃度取值低于該限值時(shí)，將增加通風(fēng)系統(tǒng)規(guī)模。出于經(jīng)濟(jì)性考慮，通常CO、NO2設(shè)計(jì)濃度按該限值取值即可。對(duì)于行人的隧道，CO的設(shè)計(jì)濃度指標(biāo)采用了PIARC在1999年報(bào)告提出的通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)。NO2的設(shè)計(jì)濃度指標(biāo)采用了比利時(shí)和瑞典的通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)。高速公路隧道制止人車混合通行，但在我國(guó)低等級(jí)公路隧道中，人車混行現(xiàn)象較多，故作出本規(guī)定。5.3.3隧道內(nèi)養(yǎng)護(hù)維修時(shí)，隧道作業(yè)段空氣的CO允許濃度不應(yīng)大于30cm3/m3，NO2允許濃度不應(yīng)大于0.12cm3/m3。條文說明對(duì)于隧道養(yǎng)護(hù)維修，本細(xì)則提出的CO允許濃度指標(biāo)采用了PIARCC52004年報(bào)告的建議值。NO2允許濃度指標(biāo)采用了國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局環(huán)發(fā)[2000]1號(hào)文件二氧化氮〔NO2〕二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的小時(shí)平均濃度限值0.12cm3/m3。本條提出的隧道養(yǎng)護(hù)維修時(shí)洞內(nèi)CO及NO2允許濃度是為隧道運(yùn)營(yíng)期間管理服務(wù)的。5.4換氣要求5.4.1隧道空間最小換氣頻率不應(yīng)低于每小時(shí)3次。5.4.2采用縱向通風(fēng)的隧道，隧道換氣風(fēng)速不應(yīng)低于1.5m/s。條文說明5.4.1~5.4.2PIARC在1995年報(bào)告中提出：隧道空間不連續(xù)換氣頻率，不宜低于每小時(shí)5次；交通量較小或特長(zhǎng)隧道，可采用每小時(shí)3~4次。采用縱向通風(fēng)的隧道，隧道內(nèi)換氣風(fēng)速不應(yīng)低于2.5m/s。一些國(guó)家推薦換氣頻率每小時(shí)至少3次，或洞內(nèi)最小縱向風(fēng)速為1.5m/s。綜合上述標(biāo)準(zhǔn)建議，考慮到我國(guó)汽車工業(yè)的進(jìn)步、汽車尾排處理技術(shù)及油品質(zhì)量的提高等因素，作出本規(guī)定。提高洞內(nèi)舒適標(biāo)準(zhǔn)，即增大換氣頻率或提高換氣風(fēng)速，將增大通風(fēng)系統(tǒng)規(guī)模。出于經(jīng)濟(jì)性考慮，通常隧道換氣頻率及換氣風(fēng)速按該標(biāo)準(zhǔn)取值即可。6需風(fēng)量6.1一般規(guī)定6.1.1需風(fēng)量計(jì)算中，設(shè)計(jì)小時(shí)交通量以及相對(duì)應(yīng)的機(jī)動(dòng)車有害氣體排放量均應(yīng)與各設(shè)計(jì)目標(biāo)年份相匹配。條文說明公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)中，機(jī)動(dòng)車尾排中的有害氣體排放量是影響通風(fēng)系統(tǒng)規(guī)模的一個(gè)重要因素。機(jī)動(dòng)車尾排的有害氣體排放量計(jì)算是以各設(shè)計(jì)目標(biāo)年份對(duì)應(yīng)的交通量N及有害氣體基準(zhǔn)排放量q為最主要參數(shù)。隨著我國(guó)汽車工業(yè)的進(jìn)步、國(guó)家汽車污染物排放法規(guī)的不斷完善和嚴(yán)格、油料品質(zhì)的不斷提高，機(jī)動(dòng)車有害氣體基準(zhǔn)排放量會(huì)逐年遞減，因此有害氣體排放量確實(shí)定應(yīng)與各設(shè)計(jì)目標(biāo)年份相匹配。6.1.2機(jī)動(dòng)車有害氣體基準(zhǔn)排放量宜均以2000年為起點(diǎn)，按每年2.0%的遞減率計(jì)算至設(shè)計(jì)目標(biāo)年份獲得的排放量作為隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)目標(biāo)年份的基準(zhǔn)排放量，最大折減年限不宜超過30年。條文說明機(jī)動(dòng)車有害氣體的基準(zhǔn)排放量與我國(guó)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)、國(guó)家汽車污染物排放法規(guī)、油料質(zhì)量等因素有關(guān)。從我國(guó)汽車排放標(biāo)準(zhǔn)各階段不同車型控制排放限值的相關(guān)文獻(xiàn)資料看，近十年來，汽車主要污染物的年遞減率一般都超過了10%，但鑒于引擎設(shè)計(jì)與制造技術(shù)受較多限制、各地區(qū)經(jīng)濟(jì)開展水平導(dǎo)致車輛狀況不同、車輛保養(yǎng)程度等因素，為保證通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性，該年遞減率取值不宜過于冒進(jìn)，本細(xì)則建議按2%取值。在1999年~2000年，我國(guó)實(shí)施了一系列汽車污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，汽車污染物排放限值在1999年之前與2000年之后有較大的變化。目前，車輛保有量中絕大局部汽車為2000年之后生產(chǎn)的，故本細(xì)則提出以2000年為起點(diǎn)。6.1.3當(dāng)隧道所在路段交通組成中有新型環(huán)保發(fā)動(dòng)機(jī)車輛時(shí)，其有害氣體排放量宜單獨(dú)計(jì)算。條文說明隨著汽車工業(yè)技術(shù)進(jìn)步以及社會(huì)對(duì)節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)需求的增加，新型環(huán)保車的應(yīng)用隨之增長(zhǎng)，如重慶市大量使用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)汽車、武漢市批量使用混合動(dòng)力電動(dòng)公交車。因此，通風(fēng)設(shè)計(jì)需注意是否有采用新型環(huán)保車及其占總交通量的比例、有害氣體排放情況等。6.1.4確定需風(fēng)量時(shí)，應(yīng)對(duì)稀釋煙塵、CO按隧道設(shè)計(jì)速度以下各工況車速10km/h為一檔分別進(jìn)展計(jì)算，并計(jì)算交通阻滯和換氣的需風(fēng)量，取其較大者作為設(shè)計(jì)需風(fēng)量。條文說明通風(fēng)系統(tǒng)裝機(jī)功率與需風(fēng)量、交通通風(fēng)力等因素有關(guān)，需風(fēng)量和交通通風(fēng)力與機(jī)動(dòng)車運(yùn)行速度有關(guān)，因此，需風(fēng)量確實(shí)定需對(duì)設(shè)計(jì)速度以下各工況車速按10km/h為一檔進(jìn)展計(jì)算。6.2稀釋煙塵需風(fēng)量6.2.12000年的機(jī)動(dòng)車尾排有害氣體中煙塵的基準(zhǔn)排放量應(yīng)取2.0m2/〔veh?km〕。條文說明車輛煙塵基準(zhǔn)排放量是指滿載重9.5t中型柴油貨車行駛1km的排放濃度。參考PIARC2004年報(bào)告，本條所規(guī)定的煙塵基準(zhǔn)排放量參數(shù)綜合了國(guó)內(nèi)科研單位的研究成果，提出2000年的機(jī)動(dòng)車有害氣體中煙塵的基準(zhǔn)排放量qVI按照2.0m2/〔veh·km〕取值。6.2.2煙塵排放量應(yīng)按式〔6.2.2〕計(jì)算：〔6.2.2〕式中：QVI——隧道煙塵排放量〔m2/s〕；qVI——設(shè)計(jì)目標(biāo)年份的煙塵基準(zhǔn)排放量[m2/〔veh·km〕]，按第6.1.2條和第6.2.1條計(jì)算取值；fa〔VI〕——考慮煙塵的車況系數(shù)，按表6.2.2-1取值；fd——車密度系數(shù)，按表6.2.2-2取值；fh〔VI〕——考慮煙塵的海拔高度系數(shù)，按圖6.2.2取值；h——隧道設(shè)計(jì)海拔高度〔m〕；fiv〔VI〕——考慮煙塵的縱坡-車速系數(shù)，按表6.2.2-3取值；L——隧道長(zhǎng)度〔m〕；fm〔VI〕——考慮煙塵的柴油車車型系數(shù)，按表6.2.2-4取值；nD——柴油車車型類別數(shù)；Nm——相應(yīng)車型的交通量〔veh/h〕，根據(jù)第3.3節(jié)的規(guī)定計(jì)算取值。表6.2.2-1考慮煙塵的車況系數(shù)fa〔VI〕公路等級(jí)fa〔VI〕高速、一級(jí)公路1.0二級(jí)及二級(jí)以下公路1.2～1.5表6.2.2-2車密度系數(shù)fd工況車速〔km/h〕1008070605040302010fd0.60.750.8511.21.5236表6.2.2-3考慮煙塵的縱坡-車速系數(shù)fiv〔VI〕工況車速〔km/h〕隧道行車方向縱坡i〔%〕-4-3-2-101234800.300.400.550.801.302.603.74.4-700.300.400.550.801.101.803.103.9-600.300.400.550.751.001.452.202.953.7500.300.400.550.751.001.452.202.953.7400.300.400.550.700.851.101.452.202.95300.300.400.500.600.720.901.101.452.0010～200.300.360.400.500.600.720.851.031.25表6.2.2-4考慮煙塵的柴油車車型系數(shù)fm〔VI〕小客車、輕型貨車中型貨車重型貨車、大型客車拖掛車、集裝箱車0.41.01.53圖6.2.2考慮煙塵的海拔高度系數(shù)fh〔VI〕注：當(dāng)取值超出圖示范圍，可作直線延伸條文說明本條主要參照日本現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)與PIARC技術(shù)報(bào)告推薦值。車型系數(shù)fm〔VI〕隨相對(duì)車重而定，本條取滿載重9.5t中型柴油貨車的fm〔VI〕為1.0。海拔高度系數(shù)fh〔VI〕采用日本道路公團(tuán)?公路隧道通風(fēng)技術(shù)基準(zhǔn)?、日本道路協(xié)會(huì)?道路隧道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)〔通風(fēng)換氣篇〕及其講解?〔2001年10月〕推薦值。6.2.3稀釋煙塵的需風(fēng)量應(yīng)按式〔6.2.3〕計(jì)算：〔6.2.3〕式中：Qreq〔VI〕——隧道稀釋煙塵的需風(fēng)量〔m3/s〕；K——煙塵設(shè)計(jì)濃度〔m-1〕，按表5.2.1取值；QVI——隧道煙塵排放量〔m2/s〕。條文說明煙塵濃度與經(jīng)歷時(shí)間沒有關(guān)系，即使經(jīng)歷時(shí)間很短，也要滿足確保視距〔能見度〕的要求。所以采用縱向通風(fēng)方式時(shí)，稀釋煙塵的需風(fēng)量計(jì)算是按隧道出口或通風(fēng)井排風(fēng)口的“點(diǎn)濃度〞進(jìn)展需風(fēng)量的計(jì)算。6.3稀釋CO需風(fēng)量6.3.1機(jī)動(dòng)車尾排有害氣體中CO的基準(zhǔn)排放量取值應(yīng)符合以下規(guī)定：1正常交通時(shí)，2000年的機(jī)動(dòng)車尾排有害氣體中CO的基準(zhǔn)排放量應(yīng)取0.007m3/〔veh·km〕。2交通阻滯時(shí)車輛按怠速考慮，2000年的機(jī)動(dòng)車尾排有害氣體中CO的基準(zhǔn)排放量應(yīng)取0.015m3/〔veh·km〕，且阻滯段計(jì)算長(zhǎng)度不宜大于1000m。條文說明綜合考慮汽車排放法規(guī)實(shí)施階段、汽車工業(yè)的科技進(jìn)步、在用車輛各種復(fù)雜狀況、我國(guó)汽車保有量、國(guó)家對(duì)節(jié)能減排的治理等情況，提出2000年正常交通時(shí)CO基準(zhǔn)排放量qCO按照0.007m3/〔veh·km〕取值。在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)狀況下，氣缸內(nèi)不完全燃燒會(huì)增加CO的排放量。因此，本條提出交通阻滯時(shí)車輛按怠速考慮。根據(jù)國(guó)內(nèi)科研單位研究成果，2000年的機(jī)動(dòng)車有害氣體中CO的基準(zhǔn)排放量按0.015m3/〔veh·km〕取值。6.3.2CO排放量應(yīng)按式〔6.3.2〕計(jì)算：〔6.3.2〕式中：QCO——隧道CO排放量〔m3/s〕；qCO——設(shè)計(jì)目標(biāo)年份的CO基準(zhǔn)排放量[m3/〔veh·km〕]，按第6.1.2條和第6.3.1條取值；fa——考慮CO的車況系數(shù)，按表6.3.2-1取值；fd——車密度系數(shù)，按表6.2.2-2取值；fh——考慮CO的海拔高度系數(shù)，可按圖6.3.2取值；h——隧道設(shè)計(jì)海拔高度〔m〕；fm——考慮CO的車型系數(shù)，按表6.3.2-2取值；fiv——考慮CO的縱坡-車速系數(shù)，按表6.3.2-3取值；n——車型類別數(shù)；Nm——相應(yīng)車型的交通量〔veh/h〕，根據(jù)第3.3節(jié)的規(guī)定計(jì)算取值。表6.3.2-1考慮CO的車況系數(shù)fa公路等級(jí)fa高速、一級(jí)公路1.0二級(jí)及二級(jí)以下公路1.1～1.2表6.3.2-2考慮CO的車型系數(shù)fm車型柴油車汽油車小客車旅