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第五章 隧道通风计算
5.1隧道需风量计算
5.1.1隧道通风基本参数：
道路等级：高速公路，分离式双向四车道； 计算行车速度：vt?80km/h； 空气密度：??1.20kg/m3；
隧道坡度及隧道长度：i?1.3% L?2607m 隧道断面积：
Ar?66.67m
隧道当量直径：
Dr?8.35m
设计交通量：
近期（2022年）：20000辆/天 远期（2032年）：30000辆/天
上下行比例为1：1，高峰小时系数为0.12 交通组成：
汽油车：小型客车15%，小型货车18%，中型货车24% 柴油车：中型货车24%，大型客车13%，大型货车6% 隧道内平均气温：tm?20?C。
5.1.2确定CO排放量
（1）取CO基准排放量为（每年按1.5%递减）：1995年为 qCO?0.01m3/辆?km 近期（2022年）：qCO?0.0066m3/辆?km 远期（2032年）：qCO?0.0057m3/辆?km （2）考虑CO的车况系数为：fa?1.0。
（3）依据规范，分别考虑工况车速80km/h,60 km/h,40 km/h,20 km/h,10 km/h（阻滞）。
不同工况下的速度修正系数fiv和车密度修正系数fd如表1所示。 （4）考虑CO的海拔高度修正系数：
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平均海拔高度：H=（1075.330+1108.840）/2=1092.085，fh1?1.3845
不同工况车速fiv、fd值 表1
工况车速（km/h） fiv i?1.3% fd 80 1.0 0.75 60 1.0 1 40 1.0 1.5 20 0.8 3 10 0.8 6 （5）考虑CO的海拔高度修正系数： 平均海拔高度：H=（1075.330+1108.840）/2=1092.085，fh?1.3845 （6）考虑CO的车型系数如表2
CO的车型系数fm 表2
车 型 1.0 各种柴 油车 小客车 1.0 汽油车 旅行车、轻型货车 2.5 中型 货车 5.0 大型货车拖挂车 7.0 fm
（7）交通量分解
2022年：单洞高峰小时交通量为20000×12%×0.5=1200辆/h 汽油车：小型客车180，小型货车216，中型货车288 柴油车：中型货车288，大型客车156，大型货车72。 2032年：单洞高峰小时交通量为30000×12%×0.5=1800辆/h 汽油车：小型客车270，小型货车324，中型货车432 柴油车：中型货车432，大型客车234，大型货车108。
（8）计算各工况下全隧道CO排放量：
vt?80km/h时，
QCO近?13.6?10?26?0.0066?1.0?0.75?2607?1.3845?1.0??(288?156?72)?1.0?180?1.0?216?2.5?288?5.0]m/s?0.0057?1.0?0.75?2607?1.3845?1.0?3
?1.328?10QCO远?13.6?10?26?(432?234?108)?1.0?270?1.0?324?2.5?432?5.0]m/s3
?1.720?10
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同样可以计算其他各工况下CO排放量如表3所示：
各工况车速下CO排放量（单位10-2m3/s） 表3 工况车速（km/h） 近期CO排放量 远期CO排放量 80 1.328 1.720 60 1.771 2.293 40 2.656 3.441 20 4.250 5.505 10 8.500 11.011 注：交通阻滞时按最长1000m计算，两段分别计算后取较大值。 （9）最大CO排放量：由上述计算可以看出，在工况车速为10km/h时，CO排放量最大，为：
QCO近?8.500?10?2m3/s QCO远?11.011?10?2m3/s
5.1.3稀释CO的需风量
（1）根据规范，取CO设计浓度为：??330ppm。
（2）隧址设计温度tm?20?C，换算为绝对温度T=273+20=293K。 （3）隧址大气压无实测值，按下试计算： P?P0?e?ghRT
式中：Po——标准大气压，101325Pa； g——重力加速度，9.81m/s2；
h——隧址平均海拔高度：隧道平均海拔高度1092.085m； R——空气气体常数，287J/kg·K。
计算可得：
P=89204.5Pa
（4）稀释CO的需风量为： Qrep(CO)近?8.500?1030011.011?10300?2?10132589204.510132589204.5?293273293273?10?345.408m/s
63?2 Qrep(CO)远????10?447.446m/s
635.1.4烟雾排放量
（1）取烟雾基准排放量（按每年1.5%递减）1995年为： qVI?2.5m3/辆?km
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qVI近?1.66m3/辆?km qVI远?1.43m3/辆?km （2）考虑烟雾的车况系数：fa?1.0。
（3）依据规范，分别考虑工况车80km/h,60km/h,40km/h,20km/h, 10km/h (阻滞)； 不同工况下的速度修正系数fiv(VI)、车密度修正系数fd如表4所示
不同工况车速fiv(VI)、fd值 表4
工况车速（km/h） fiv(VI) i?1.3% fd 80 2.6 0.75 60 1.45 1 40 1.1 1.5 20 0.72 3 10 0.75 6 （4）柴油车交通量（计算过程同CO）如下： 2022年：
柴油车：中型货车288，大型客车156，大型货车72。 2032年：
柴油车：中型货车432，大型客车234，大型货车108。 （5）考虑烟雾的海拔高度修正系数： 平均海拔高度：H=1092.085，fh(VI)?1.3276 （6）考虑烟雾的车型系数如表5所示。
考虑烟雾的车型系数fm(VI) 表5
柴油车 轻型货车 0.4 中型货车 1.0 重型货车、大型客车、托挂车 1.5 集装箱车 3-4 （7）计算各工况下全隧道烟雾排放量： 当vt?80km/h时，得：
QCO近?QCO远?13.6?1013.6?1066?1.66?1.0?0.75?2607?1.3276?2.6??288?1.0?(156?72)?1.5]?1.961m/s2?1.43?1.0?0.75?2607?1.3276?2.6??432?1.0?(234?108)?1.5]?2.533m/s2同样可以计算其他各工况车速下烟雾排放量如表6所示。
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各工况车速下烟雾排放量（单位10-2m3/s） 表6 工况车速（km/h） 近期CO排放量 远期CO排放量 80 1.961 2.533 60 1.458 1.884 40 1.659 2.143 20 2.172 2.806 10 3.525 3.845 注：交通阻滞时按最长1000m计算，两段分别计算后取较大值。 （8）最大烟雾排放量。由上述计算可以看出，工况车速10km/h时，烟雾排放量最大，为：
QVI近?4.525m3/s QVI远?5.845m3/s 5.1.5稀释烟雾的需风量
（1）根据规范，取烟雾设计浓度为K?0.0065m?1，则烟雾稀释系数C?0.0065。 （2）稀释烟雾的需风量为： Qreq(VI)近? Qreq(VI)近?3.5250.00653.8450.0065?542.31m/s33
?591.54m/s
5.1.6稀释空气内异味的需风量 取每小时换气次数为5次，则有： Qreq（异）?Ar?Lt?n?66.65?26073600?48.27m/s
35.1.7考虑火宅时排烟的需风量
取火宅排烟风速为Vr?3m/s，则需风量为： Qreq(火)?Ar?Vr?66.65?3?199.95m3/s 5.1.8结论
综合以上计算可知，本隧道需风量由稀释烟雾的需风量决定，为 Qreq(VI)近? Qreq(VI)近?
3.5250.00653.8450.0065?542.31m/s33
?591.54m/s
5.2单向交通隧道射流风机纵向通风计算
5.2.1计算条件
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