1、 隧道通風計算書一、基本資料公路等級：二級公路車道數及交通條件：雙車道，雙向交通設計行車速度：V=60km/h=16.67m/s隧道長度：3900m隧道縱坡：1.1%平均海拔高度：1352.56m，（入口：1331.13m，出口：1374.03m）通風斷面積：Ar=59.155m2隧道斷面當量直徑：Dr=7.871m（計算方法為Dr=4×Ar斷面凈空周長）設計氣溫：T=297k（22）設計氣壓：p=85.425kpa空氣參數：容重=11.77KNm3 ,密度0=1.20kgm3，運動粘滯系數v=1.52×10-5m2/s二、交通量預測及組成（交通量預測10年）大型車輛：28

2、0輛柴油車小型車輛：1850輛汽油車大型車比例：r=13.15%上下行比例：1:1設計交通量：N=280×218502410 輛/h三、需風量計算L×N=3900×2410=9.399×1062×106 m輛/h（使用錯誤，查規(guī)范P22 式4.1.1-1雙向交通應為6×105m*veh/h，單向交通為2×106m*veh/h）,故需采用機械式通風方式。設計CO濃度：非阻滯狀態(tài) 250ppm，阻滯狀態(tài)：300ppm（使用錯誤。查規(guī)范P34 交通阻滯時，CO設計濃度CO=150cm3m3 ，正常交通時，CO=100cm3m3）設

3、計煙霧濃度：K=0.0075m-1（使用錯誤，查P31 表5.2.1-1使用鈉光源時，k=0.0070m-1）四、計算CO排放量計算公式QCO=13.6×106×qCO×fa×fh×fd×fiv×L×m=1n(N×fm)式中qCO=0.01m3/輛km（新規(guī)定，P42,6.3.1正常交通CO基準排放量0.007m3/(veh*km),交通阻滯0.015m3/(veh*km)）,fa=1.1, fh=1.52,各種車型的fm=1.0，fiv和 fd根據相應的工況車速查表確定（P43）1. 工況車速V=60k

4、m/h 時，fiv=1.0，fd=1.0QCO=13.6×106×0.01×1.1×1.52×1.0×1.0×3900×280×1+1850×1=0.0386m/s32. 工況車速V=40km/h 時，fiv=1.0，fd=1.5QCO=13.6×106×0.01×1.1×1.52×1.0×1.5×3900×280×1+1850×1=0.0579m/s33. 工況車速V=20km/h 時，上坡 f

5、iv=1.0，下坡fiv=0.8 fd=3.0QCO=13.6×106×0.01×1.1×1.52×3.0×3900×1.0×12×280+1850+0.8×12×(280+1850)=0.1042m/s34. 交通阻滯時V=10km/h 時，fiv=0.8，fd=6.0，L=1000QCO=13.6×106×0.01×1.1×1.52×0.8×6.0×1000×280×1+1850×1

6、=0.0475m/s3五、按稀釋CO計算需風量（P43）計算公式QreqCO=QCO×p0p×TT0×106其中p0為標準大氣壓，取101.325kpa P為隧址設計氣壓，p=p0×exp(-h29.28T) kpa T0為標準氣溫273k T為隧道設計夏季氣溫295k1. 非交通阻滯狀態(tài)時，CO設計濃度=250ppm（查規(guī)范P34 交通阻滯時，CO設計濃度CO=150cm3m3 ，正常交通時，CO=100cm3m3），v=20km/h 時，CO排放量最大，QCO=0.1042m3/s此時需風量為 QreqCO=0.1042250×101.32

7、585.425×295273×106=534.218m3/s2. 交通阻滯狀態(tài)時，CO設計濃度=300ppm時，QCO=0.0475m3/s此時需風量為 QreqCO=0.0475300×101.32585.425×295273×106=202.937m3/s比較之后，CO在v=20km/h時，稀釋的需風量為534.218m3/s六、計算煙霧排放量計算公式Qv1=13.6×106×qv1×fav1×fhv1×fd×fivv1×L×m=1nD(Nm×fm(v

8、1)式中隧道煙塵排放量QVI，單位m2/s,qv1=2.5m3/輛km（P39 6.2.1粉塵基準排放量取2.0m2/(veh*km)）,煙塵車況系數（P40）fav1=1.2,煙塵海拔高度系數 fhv1=1.28， 柴油車車型系數fm(v1)=1.5, Nm=280輛，煙塵縱坡-車速系數fiv（v1）和車密度系數 fd根據相應的工況車速查表（P40）確定（P39 6.1.4確定需風量，按照設計速度以下各工況車速10km/h為一檔分別計算）1.工況車速V=60km/h 時，fd=1.0，上坡fiv（v1）=1.6，下坡fiv（v1）=0.71QCO=13.6×106×2.5

9、×1.2×1.28×1.0×1.6+0.71×3900×1.5×280=2.018m2/s2.工況車速V=40km/h 時，fd=1.5，上坡fiv（v1）=1.17，下坡fiv（v1）=0.67QCO=13.6×106×2.5×1.2×1.28×1.5×1.17+0.67×3900×1.5×280=2.411m2/s3.工況車速V=20km/h 時，fd=3.0，上坡fiv（v1）=0.75，下坡fiv（v1）=0.48QCO=13.

10、6×106×2.5×1.2×1.28×3.0×0.75+0.48×3900×1.5×280=3.224m2/s4.交通阻滯（V=10km/h） 時，fd=6.0，上坡fiv（v1）=0.75，下坡fiv（v1）=0.48QCO=13.6×106×2.5×1.2×1.28×6.0×0.75+0.48×3900×1.5×280=1.653m2/s七、按稀釋煙霧計算需風量計算公式Qreq(v1)=Qv1K工況車速V=20k

11、m/h 時，煙霧排放量最大Qv1=3.224m3/s按照稀釋煙霧計算的煙霧量Qreq(v1)=Qv1K=3.2240.0075=429.867m3/s八、稀釋空氣中異味需風量（P46）根據隧道通風照明設計規(guī)范（隧道通風設計細則）中規(guī)定：“隧道內不間斷換氣頻率，不少于每小時5次”(新規(guī)定。隧道空間最小換氣頻率不應低于每小時3次，采用縱向通風隧道，隧道換氣風速不小于1.5m/s)。得到Qreg=nLAr3600=5×3900×59.1553600=320.423m3/s n隧道最小換氣頻率取3九、火災排煙（P104）1、 采用縱向排煙的公路隧道，火災排煙需風量Qreq（f）=A

12、r×VcVc隧道火災臨界風速m/s,(P105)Qreq（f）=Ar×Vc=59.155×2.5=147.8875m3s綜合比較以上三種需風量，以V=20km/h的工況速度下稀釋CO的需風量最大，因此設計需風量為Qreg=534.218 m3/s若采用射流風機縱向式通風方式，隧道內風速Vr=QregA=534.21859.155=9.03ms 。不符合隧道通風照明設計規(guī)范中“雙向交通隧道內風速不大于8m/s”(P27 4.2.1單向交通隧道設計風速不宜大于10.0m/s,雙向交通隧道不大于8m/s)的規(guī)定，因此決定采用豎井集中排風式縱向通風方式。設計風壓計算一、

13、設計參數假設風的風向為從左到右，自然風風速Vn=2.5ms豎井尺寸：直徑5.0m通風面積：19.625m2高度：217.5m常用阻力系數（P48）二、 豎井左側風壓計算（左側區(qū)段隧道長度L1=1950m）P50左側區(qū)段需風量Qrl=534.218×19503900=267.109m3/s左側區(qū)段隧道內風速 Vrl=QrlArl=267.10959.155=4.52ms通風阻抗力Prl=1+e+r×L1Dr×2×vr2=0.6+0.02×19507.871×4.5222=68.093Pa自然風阻力Pml=1+e+r×L1Dr&

14、#215;2Vn2=1+0.5+0.02×19507.871×1.22×22=15.73PaPml隧道內自然風阻力，單位是N/m2，e=0.5隧道入口局部阻力系數，r=0.02隧道壁面摩擦力系數，Dr=4×ArCr隧道段面當量直徑（m），Vn=2m/s自然風引起的隧道內風速（P49）自然風的風向決定了是否為動力風，因此自然風阻力為矢量值有+-，符號表示風力的方向。上下行比例1:1，交通風壓力公式為 Pt1=-AmAr×2×4n+×v×vrl式中汽車等效阻抗力面積Am=1-r1×Acs×cs+r1

15、×AC1×c1 ，r1=13.15% ，小型車正面投影面積Acs=2.13m2，cs=0.5 ，大型車正面投影面積AC1=5.37m2 ，c1=1.0 。 Am=1-0.1315×2.13×0.5+0.01315×5.37×1.0=1.771m2V=20km/h=5.56m/s 時，n+=L1×NV1×2=1950×24102000m/h×2=118輛，交通風壓力為Pt1=-1.77159.155×1×1.22×4×118×5.56×4

16、.52=-1601.383Pa因此，左側區(qū)段豎井底部壓力為P01=Pr1-Pm1-Pt1=3.333Vr12+354.288Vr1-24.581=68.093-24.581-1601.383=1644.895Pa豎井右側風壓計算（右側區(qū)段隧道長度L2=1950m）因為L2=L1=1950m因此右側區(qū)段需風量Qr2=Qrl=267.109m3/s右側區(qū)段隧道內風速Vr2=Vrl=4.52ms右側區(qū)段隧道內通風抗阻力Pr2=Prl=68.093Pa右側區(qū)段隧道內交通風壓力Pt2=Pt1=-1601.383Pa右側區(qū)段隧道內自然風阻力自然風阻力Pm2=Pml=-24.581Pa因此，右側區(qū)段豎井底部

17、壓力為P02=Pr2-Pm2-Pt2=3.333Vr22+354.288Vr2+24.581=68.093-24.581-1601.383=1694.057Pa三、 豎井吸出風量為保證所需通風量，豎井底壓力需取左右兩側區(qū)段中絕對值較大者。因此取P0=P02=1694.057Pa，左側風速按照P0=1694.057Pa ，計算3.333Vr12+354.288Vr1-24.581=1694.05,得Vr1=4.648m/s豎井通風量QS=Arvr1+vr2=59.155×4.648+4.52=542.333m3s豎井內風速Vs=QSAS=542.33319.625=27.635m/s四、 豎井集中排風式通風所需風壓P=(P0+Ps)×1.1其中豎井底部壓力P0=1694.057Pa豎井損失壓力Ps=1+s+s×LD×2×vS=1+0.31+0.022×217.55×1.22×27.635=1038.776Pa因此，通風所需風壓值為P=(P0+Ps)×1.1=1694.057+1038.776×1.1=3006.116Pa選擇軸功率為20000KW（取大了）的風機作為