浅谈城市隧道通风排烟技术

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1、浅谈城市隧道通风排烟技术摘要：本文从城市隧道暗埋段通风排烟系统设计方案入手，对其城市隧道施工中的通风量的确定及通风系统的分析进行了探讨，并阐述了城市隧道通风排烟控制措施及效果。关键词：城市隧道工程；通风排烟；技术设计方案；措施屮图分类号：U45文献标识码：A引言城市隧道施工通风排烟是城市隧道施工过程中不可缺少的一项技术，在我国东部丘陵、中西部低海拔地区，隧道施工通风技术的研究主要针对长隧道机械化作业中的通风、排烟、降尘和稀释处理内燃设备排放的有毒、冇害气体而展开的。经过多年的不断努力，已经形成以大风量通风机配合人直径柔性通风管道和施工环境综合治理为特征的长距离软

2、管通风排烟技术体系。一、城市隧道暗埋段通风排烟系统设计方案隧道通风排烟的形式主要分为自然通风排烟和机械通风排烟两种方式。由于该隧道的施工条件限制和工期要求，在进行排烟设计时，考虑了机械排烟和自然排烟等儿种排烟方案，探讨各方案的优劣并选择确定工程上将采取的排烟方法。1、机械排烟方案当隧道设置机械排烟系统时，长度不大于3000m的单洞单向交通隧道,宜采用纵向排烟方式。因此，该隧道的机械排烟的方式按纵向排烟方式来设计。即在隧道顶部设置射流风机，引导烟气向车行方向出口排岀。按照射流风机机械通风方式的火灾工况排烟风量计算结果可知，隧道排烟风量为56.68m3/so如发生火

3、灾，排烟风速按2.5m/s考虑，选择射流风机排风量为18m3/s,需射流风机4台。在隧道暗埋段均匀布置两组共4台射流风机，将隧道顶部的空气有组织向下行洞口流动排出。该方案的优点：按照技术规范设计、施工，依据成熟充分。方案的缺点：莫一，局部设置射流风机后，标准预制构件断面尺寸变大，框架结构顶部需加高1・2m。那么隧道的整体埋深深度至少增加1.2ni。将造成土方开挖量增大，边坡加固、维护难度增加，工期明显延长。其二，通过射流风机将火灾中产生的热烟向隧道口有组织传递排放。发生火灾时，热烟气应在未降低到一定高度之前排除隧道。此时很重要的参数就是热烟的温度。也就是说应该在

4、热烟的温度降低之前，烟层的热浮力使烟层还停留在隧道内的上部时，火灾烟气就应该被排除隧道。由于下穿隧道出口处的位置较高，水平设置的射流风机在将热烟向隧道口引导的同时，热烟与隧道内的低温空气混合，热浮力迅速下降，烟气层迅速下降并使整个隧道充满有毒烟气。这样的排烟效果实际就成了全隧道断面排烟。在许多的实际案例中（如翔安海底隧道），全断面排烟的效果不令人满意。其三，根据“建规”条文说明的内容，机械通风会通过不同途径对不同类型和规模的火灾产生影响，在纵向机械通风下，载重货车的火灾增长率可以达到口然通风时的10倍。也就是说机械通风方式并不是对所有火灾类型都有利。2、竖井型自

5、然排烟方案竖井就是在隧道中修建的具有通风排烟作用的竖向井道。自然排烟是相对于机械排烟方式的无动力的排烟方式。竖井型自然通风排烟的方法广泛应用于城市隧道工程实例屮。“建规”对于竖井型自然排烟方法无明确的条文规定。但国内诸多单位和地区对于城市隧道的竖井排烟方式有所研究，并在一些项目中推广应用。如解放军理工大学工程兵工程学院对此有专门的研究，建立了相关理论体系。江苏省还制定了地方性标准《城市隧道竖井型自然通风设计与验收规范》（简称“竖井型规范”）。其屮“竖井型规范”第7.2.2条规定，隧道入口算作起点，至各个通风竖井的中心位置，直至隧道出口，将隧道看成山若干段组成。第

6、9.0.1条规定，隧道按照竖井要求设置通风竖井后,隧道内可不设置机械排烟系统。实际上该方法就是通过设置竖井，把长隧道分割成多个短隧道，而达到不需要设置机械排烟的规范要求条件。3、集屮开孔分段自然排放方案城市隧道封闭暗埋段的长度超过500m时，需设置机械排烟。集中开孔分段自然排放的方案是根据该隧道左右两线封闭段长度不等的实际情况來具体考虑的，原则就是将隧道封闭段长度控制在500m以内。以此來满足规范对于隧道长度的要求，在发生火灾时烟气自然排放，烟气层不充斥整个隧道断面，这样对隧道内人员安全疏散是最冇利的。具体方法是在左线框架与右线U槽合建段的侧壁和顶板集中开孔，将

7、火灾时产生的烟气和热量集中排放至大气。集中开孔段距左线通道起点425m.距左线通道终点470m,封闭段均小于500m长度。使集中开孔段达到与隧道洞口一样的火灾消防效果，从两个方面采取措施：英一保证开孔面积，具体做法是在结构允许的情况下尽量扩大侧壁和顶板的开孔面积（实际开孔为210m2）,大于隧道洞口断面面积（45.6012）；英二防止烟气流动，在两个封闭段屮部的顶板下各向下凸出高度0.9m的钢筋栓梁划分防烟分区（参照“建规”第9.4.2条：防烟分区宜采用隔墙、顶棚下凸出不小于500mm的结构梁以及顶棚或吊顶下凸出不小于500mm的不燃烧体等进行分隔）。同时，在两

8、个封闭段范围内通道顶板上