城市地下空间车行系统的射流式纵向通风设计

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1、160相关专业城市道桥与防洪2014年2月第2期城市地下空间车行系统的射流式纵向通风设计张红兵(济南市市政工程设计研究院(集团)有限责任公司，山东济南250101)摘要：针对城市地下空间车行系统射流式纵向通风方式进行了阐述。着重讲述了按照安全、卫生、舒适，同时兼顾防火、换气等因素综合确定需风量的计算方法；通过压力平衡方程并结合射流通风单元流动模型，得出了射流风机的组合设计；最后通过车行系统通风实例计算，来选定风机型号及数量。其成果可为同类型工程通风计算提供参考。关键词：地下空间；通风方式；热压；l临界风速中图分类号：TU

2、921、U453．5文献标识码：B文章编号：1009—7716(2014)02—0160—03是否设置机械通风：0前言双向交通隧道，当符合下列条件时，宜设置机国际上把21世纪作为人类开发利用地下空间械通风：的年代。地下空间为城市可持续发展和提高城市LxN>~6X10(1)功能发挥了巨大的作用，地下车行系统作为城市单向交通隧道，当符合下列条件时，宜设置机地下空间开发利用的具体形式之一，是地面道路械通风：的延伸和补充，易于与地下公用停车场、地下街、LxN>~2×10(2)地下储蓄仓库、地面交通系统衔接。挪威、加拿大、式中：—

3、—车行系统封闭段长度，m；美国等国家在城市地下空间利用领域已达到相当Ⅳ_设计交通量，peu／h。的规模和水平，建成了许多大型的地下城市车行根据风的流动特性，机械通风又分为纵向通系统，如美国波士顿中央大道隧道、日本东京中央风、半横向通风和全横向通风等形式，纵向通风方环线隧道等，这些大型城市车行系统在减小城市式中又有单纯射流风机、竖井与射流风机组合方交通压力，增强交通可靠度、改善交通环境方面发式等，射流式纵向通风方式见图l所示。挥了积极的作用。近年来，我国越来越重视城市地下空间的开发利用，在北京、上海等地也有成功的案例。地下

4、车行系统提供给人们交通便利的同时，图1纵向通风示葸图也给人们提出了许多新的问题，如：内部空间新风量的不足、汽车尾气的排放、烟雾的增加、地下氡全横向式、半横向式通风效果较好，但这两种浓度的超标等，解决这些问题需要采取有效的通方式的工程投资，设备费与运营管理费均较纵向风方式，从而达到行车的安全性和舒适性。式高，汽车活塞风也不能得到充分利用。现代的纵向通风方式自1961年采用以来，得1地下车行系统通风方式到了大力的推广应用，其形式愈加多样化，适用范按通风动力可分为自然通风和机械通风两种围也越来越广。城市地下空间车行系统应优先采

5、方式。自然通风比较经济，主要在通风发展的初用射流式纵向通风。这种方式有以下优点：车道作期，以及封闭段短、交通量小或顶部有开设天窗条为风道，风压损失小，不另设风道，土建工程量较件的系统中运用。随着汽车时代的到来，交通量日小；在单向行车系统中可有效利用行车的活塞风趋增大，道路不断延伸，再加上火灾排烟的要求，作用，节约能源；使用射流风机，价格较低，设备费依靠自然风就难以满足隧道各项指标了，必须采用小；可根据交通量的增长情况分期安装风机，从用机械通风手段。机械通风以机械设备产生的风而减少工程前期投入；可根据需要控制风机运转压作为

6、通风换气的动力，控制进、排风量，充分发台数，有利于降低运营费用；洞内如有火灾，着火挥通风技术的效能。可以按照下列方法初步判断点前方车辆可较快驶出隧道，由于风力朝向前方，着火点后方的车辆可不受烟火的损害，处于较安收稿日期：2013—10—08全状态。此外，射流风机还可以逆向运转，发生火作者简介：张红兵(1976一)，男，江苏丰县人，硕士研究生，工程师，从事暖通、给排水设计工作。灾等紧急事故时，可以根据实际情况决定风机的2014年2月第2期城市道桥与防洪相关专业161射流方向，排出烟雾，使人员迅速撤离。弓+T(6)2地下车行

7、系统通风量计算KUI+0．0374i“(7)式中：广临界风速，m／s；隧道内汽油车行驶时，排放废气中主要是COp——火灾规模，kW；气体。柴油车行驶时，排放出的CO气体量极少，但日——隧道最大净空高度，m；却放出大量烟雾；地下空气中也夹杂着异味气体。——隧道横断面积，ITI；这些都影响着安全可见视距和行驶舒适度。同时考虑到防灾安全对风速的要求，因此在进行通风——坡度修正系数；量计算时，需要同时进行稀释汽油车CO浓度、柴——隧道坡度，％；油车烟雾浓度和异味达容许标准、火灾救援所需——空气比热，kJ／kg．K；r重力加速度，

8、m／s；通风量的计算，选择中间较大值作为设计风量。卜火场远区空气温度，K；2．1按稀释CO计算需风量烟气平均温度，K；确定需风量时，根据《公路隧道通风照明设计』D——火场远区空气密度，kg／m。。规范》(JTJ026．1—1999)对计算行车速度以下各工况车速按20km／h为一档分别进行计算，并考虑3地下车行系统通风