1. 通风系统的分类方法有哪些其具体内容是什么
通风系统按不同方式可有下列不同的分类方法。
(1)按通风系统的动力划分为自然通风和机械通风。
1)自然通风。自然通风是依靠室外风造成的“风压”,以及室内外空气温差造成的“热压”来实现空气流动的。
2)机械通风。机械通风由风机提供动力造成室内空气流动。它不受自然条件的限制,可以通过风机把空气送至室内任何指定地点,也可以从室内任何指定地点把空气排出。
(2)通风系统按其作用范围可分为全面通风、局部通风、混合通风。1)全面通风。全面通风是在房间内全面地进行通风换气。全面通风的目的在于将房间内的有害物冲淡至允许的浓度标准。
2)局部通风。局部通风可分为局部排风和局部送风两种。局部排风是在有害物产生的地方将其就地排走,使有害物不致在房间内扩散,污染大量的空气。局部送风一般用于高温车间内工作地点的夏季降温。送风系统送出经过处理的冷却空气,使工人操作地点保持良好的工作环境。(3)通风系统按其工艺要求分为送风系统、排风系统、除尘系统。1)送风系统。送风系统是用来向室内输送新鲜的或经过处理的空气。
其工作流程为室外空气由可挡住室外杂物的百叶窗进入进气室,经保温阀至过滤器,由过滤器除掉空气中的灰尘,再经空气加热器将空气加热到所需的温度后被吸人通风机,经风量调节阀、风管,由送风口送人室内。
2)排风系统。排风系统是将室内产生的污浊、高温干燥空气排到室外大气中。其主要工作流程为污浊空气由室内的排气罩被吸入风管后,再经通风机排到室外的风帽而进人大气。
3)除尘系统。除尘系统通常用于生产车间,其主要作用是将车间内含大量工业粉尘和微粒的空气进行收集处理,有效降低工业粉尘和微粒的含量,以达到排放标准。其工作流程主要是通过车间内的吸尘罩将含尘空气吸人,经风管进入除尘器除尘,随后经通风机送至室外风帽而排人大气。
2. 短隧道隧道施工需要通风机进行通风吗
第8章 隧道通风
8.1 概述
1、隧道内污染的形成
(1) 施工期间:爆破、施工设备、瓦斯
(2) 运营期间:汽车排放出的废气,CO和烟雾
(3) 隧道内突发事件的产生:火灾、消防、交通混乱
2、改善隧道内污染的途径
(1) 消除污染源---改造汽车
(2) 滤毒滤烟设备,还原被污染空气
(3) 将污染空气稀释到容许浓度值以下
(4) 突发事件应急措施研究、隧道结构研究、路面结构研究
3、隧道通风设计要考虑的主要问题
(1) 空气中有害物质的容许浓度:人的忍受程度、行车安全视距
(2) 需风量计算问题:考虑交通量、排放量
(3) 通风方式及通风设备选择:经济性和耐久性
8.2 空气中有害物质容许浓度
1、确定隧道内污染空气中有害物的设计浓度需要研究的问题
(1) 对汽车排放CO量的研究
(2) 对汽车排放烟雾量及透明度的研究
(3) 人在污染空气中的适应能力
(4) 分别研究CO设计浓度和烟雾设计浓度
2、CO设计浓度
(1) 有害气体浓度的表示:单位体积被污染空气中含有害气体体积
(2) 人体对各种浓度有害气体的反映
图8.2.1 空气中的CO浓度、吸人时间以及活动状状态与CO-Hb饱和率之间的关系
(3) CO设计浓度:与隧道长度和通风方式有关
表8.2.2 CO设计浓度 (ppm)
隧道长度(m)
纵向通风方式 300 250
全横向和半横向通风方式 250 200
人车混合通行隧道 150 100
3、烟雾设计浓度
(1) 烟雾浓度定义:通过测定光线在烟雾中的透过率来表示
透过率是光线在污染空气中的透过量与在洁净空气中的透过量之比:
(8.2.1)
式中: 分别为同一光源的光通过污染空气和洁净空气后的照度。
(8.2.3)
式中: 是光源光穿过lm厚的容许透光率,在隧道通风与照明中,取 =100m,故其容许浓度 。
(2) 司机对烟雾浓度舒适度的评价
当烟雾浓度,透过率( = 100m)和车速不同时,对舒适程度的感觉也不同,表8.2.3是行车速度为40km/h时,司机对舒适水平的主观评价。
表8.2.3 司机对烟雾浓度的舒适度评价
烟雾浓度 ( )
=100m处的透过率
舒适水平主观评价
60 空气清洁
50 稍有烟雾
40 舒适度下降
30 不愉快的环境
(3) 烟雾设计浓度:与光源和车速有关
表8.2.4 车速-路面亮度-烟雾浓度的关系
计算行车速度( )
100 80 60 40
路面平均亮度( )
9.0 4.5 2.5 1.5
0.0065 0.0070 0.0075 0.0090
当烟雾浓度达到0.012 1/m时,应考虑采取交通管制等措施;
隧道内进行养护维修时,烟雾浓度不大于0.0035 1/m
4、其他有害物质
(1) 氮氧化物:柴油机主要排放的有害物质,据调查,平均浓度为20mg/m3(接触45分钟),只有少数人出现不适感,当平均浓度为55mg/m3,全部人员有不适感;
(2) 丙烯醛:是一种无色挥发性液体,对眼睛和呼吸道粘膜有剧烈刺激作用,如流泪等;
(3) 二氧化硫:为具有强烈幸辣刺激性气味的气体,进入呼吸道后形成硫酸和亚硫酸,被气管吸收引起各种炎症。
(4) 这些有害物质的含量与CO和烟雾含量相比较小。
8.3 需风量计算
1、按稀释CO浓度计算新风量
(1) 计算方法
通风设计中,车辆有害气体排放量及与之对应的交通量都应有明确的远景设计年限,两者应相匹配;
确定新风量时,应对计算行车速度以下的各工况车速按20km/h为一档分别进行计算,并考虑交通阻滞状态取其较大者作为设计需风量;
在双向交通隧道中,上坡较长方向的交通量按设计交通量的60%进行计算;
首先计算汽车排放量,然后计算稀释到容许浓度所需新风量。
(2) CO的排放量计算
(8.3.1)
其中: 是隧道全长CO排放量 ;
是CO基准排放量 辆km),可取0.01;
为考虑CO的车况系数,对高速公路、一级公路取1.0,对二、三、四级公路取1.1~1.2;
是车密度系数,与车速有关,按表8.6取值;
是考虑CO的海拔高度系数,按图8.3.1取值;
为相应车型的设计交通量(辆/h);
为考虑CO的车型系数,按表8-7取值;
为考虑CO的纵坡-车速系数,按表8.8取值;
为车型类别数。
L为隧道长度,m
(3) 稀释CO到容许浓度的新风量计算
(8.3.2)
式中: 为隧道全长稀释CO的需风量( );
标准大气压 ,取101.325 ;
是隧址设计气压 ;
是标准气温 ,取273;
为隧道夏季的设计气温 。
是CO设计浓度。
2、按稀释烟雾浓度计算新风量
烟雾排放量是以柴油车作为计算依据,当交通流组成柴油车比例大到某一限度以后,烟雾危害超过CO危害,因此,根据烟雾排放量计算所需通风量成为重要问题。
(1) 烟雾排放量计算
烟雾排放量按下式计算:
(8.3.3)
其中: 是隧道全长烟雾排放量( );
为烟雾基准排放量 辆km),可取2.5 辆km);
为考虑烟雾的车况系数,对高速公路、一级公路取1.0,对二、三、四级公路取1.2~1.5; 是考虑烟雾的海拔高度系数,按图8.3.2取值;
为考虑烟雾的纵坡-车速系数,按表8.3.4取值;
是考虑烟雾的车型系数,按表8.3.5取值;
是柴油车车型类别系数;
(2) 稀释烟雾到容许浓度所需的新风量计算
所需新鲜风量按下式计算:
(8.3.4)
为隧道全长稀释烟雾的需风量( );
为烟雾设计浓度( )。
8.4 通风方式及其选择
1、概述
(1) 通风方式
自然通风:自然风(不稳定) 交通风(活塞风)
机械通风:纵向通风、横向通风、半横向通风、组合通风
(2) 如何选择通风方式
确定所需风量
考虑自然通风是否满足
选择通风方式
(3) 通风方式选择与多种因素有关
隧道类型:山岭隧道、城市隧道、水底隧道
交通量:近期、远期、某年限的交通量
经济问题:考虑工程费、维修费和养护费
地质条件:大断面开挖的可行性
2、自然通风
(1)自然风压阻力
目前还没有可靠的计算自然通风的隧道最大容许长度的一般算式。在隧道内引起的总压头,可由下式计算:
(8.4.1)
是自然风阻力( );
为隧道入口损失系数,可取0.6;
是隧道壁面摩阻损失系数;0.02
L是隧道长度;
是自然风作用引起的洞内风速( ),可取2~3 ;
为空气密度( ),可取1.2;
为隧道断面当量直径, 为隧道净空断面积, 为隧道断面周长。
(2)交通风压阻力
交通通风力可按下式计算:
(8.4.4)
其中: 是交通通风力; 是隧道内与 同向的车辆数; 为隧道内与 反向的车辆数; 是隧道设计风速m/s; 为与 同向的各工况车速; 为与 反向的各工况车速; 为汽车等效阻抗面积(汽车正投影面积)。
(3)通风阻抗力
通风阻抗力可按下式计算:
(8.4.5)
式中: ( )。 是隧道设计风速m/s;
由上所述,自然风方向,隧道内的风向以及交通方向之间可以有不同的组合方式。
(4) 隧道内压力平衡条件
为射流风机群总升压力(N/m2)
(5) 射流风机所需台数计算
在满足隧道设计风速条件下,射流风机台数为:
为每台射流风机升压力:
是射流风机出口面积; 是射流风机出口速度; 射流风机位置摩阻损失折减系数;
3、是否设置通风机的经验判定
(1) 双向交通隧道
(双向交通) (8.4.2)
(2) 单向交通隧道
(单向交通) (8.4.3)
式中:L为隧道长度(m);N为设计交通量(辆/h)。
4、纵向通风
(1) 射流式通风:在车道空间上方吊设射流风机,用以升压;
(2) 有竖井的纵向式通风:
5、横向通风
(1) 半横向通风
半横向式通风,可使隧道内的污染浓度,大体上接近一致。送风式半横向通风是半横向通风的标准型式,新鲜空气经送风管直接吹向汽车的排气孔高度附近,对排气直接稀释,这对后续车很有利。污染空气是在隧道上部扩散,经过两端洞门排出洞外。
(2) 全横向通风
这种通风方式同时设置送风管道和排风管道,隧道内基本上不产生沿纵向流动的风,只有横方向的风流动。
(3) 混合式通风
6、通风方式的选择
(1) 影响因素:隧道长度、交通条件、地质条件、气象条件
(2) 选择原则:应综合考虑各种因素,以适用、经济为原则。
第9章 隧道照明
9.1 概述
1、隧道照明的目的:把必要的视觉信息传递给司机,保证行车安全。
2、人对光强变化的视觉问题
(1) 人的视觉:光入射人眼后产生的各种视觉
光觉—明暗
形觉—物体形状
色觉—颜色
动觉—物体运动
立体觉—远近
深度觉—深浅
(2) 白天进洞
(3) 白天出洞
3、我国隧道照明状况
9.2 隧道照明基础
1、光的度量
(1) 光通量 什么是光通量?
(流明) (9.2.1)
式中:Km——最大光谱光效能,683 lm/w;
V(λ)——明视觉光谱光效率;
——光谱辐射通量,即在给定波长为λ的附近无限小范围内,单位时间内发出辐射能量的平均值,单位为W/nm。辐射通量也称辐射功率;
φ——光通量,lm。
(2) 发光强度 什么是发光强度? 光通量的角密度
cd 坎德拉 (9.2.2)
若光源辐射的光通量Φ是均匀的,则在立体角ω内的平均光强I为:
(9.2.3)
(3) 照度 什么是照度?被照面上光通量的面积密度
照度是用来表示被照面上光的强弱,以被照场所光通的面积密度来表示。取微小面积dA,入射的光通为dΦ,则照度E为:
(9.2.5)
(4) 亮度 什么是亮度?
(9.2.11)
太阳的亮度:
荧光灯:
2、司机的视觉
(1) 视野:人眼的视野较广,大约100度范围,上约50、下约75度
(2) 视觉:视网膜上分布着两种感光细胞,锥状体和杆状体细胞,根据光强度不同进行工作。
(3) 司机注视范围
(4) 司机的看视条件 隧道内司机的看视条件有哪些?
路面平均亮度
路面亮度均匀度
物体的亮度
物体与背景的对比度
观察物体的有效时间
旋光程度
3、影响视觉的主要因素 影响司机视觉有哪些主要因素?
(1)适宜的亮度
(2)对象大小
(3)对象和背景的亮度对比
(4)颜色对比
(5)环境亮度
(6)能见度
(7)观察时间长短
9.3 道路照明质量
1、路面平均亮度 隧道路面照明质量有哪些要求?
2、路面亮度均匀度 什么是视觉诱导性和光学诱导性?
3、旋光限制 什么是墙效应?
4、诱导性
9.4 隧道亮度曲线
1、隧道照明区段划分 隧道照明区段划分哪些?
长隧道照明基本上可以按接近段、入口段、过渡段、中间段和出口段五个区段划分;
隧道照明的任务是:不间断地为司机获得足够视觉信息提供照明条件
什么是黑洞效应? 亮度变化速率太快,眼睛适应迟缓。
2、隧道亮度曲线 什么是隧道亮度曲线?
沿道路轴线司机在白天所需要的路面亮度变化曲线;
9.5 隧道照明设计 隧道照明设计的主要内容有哪些?
1、确定光源和照明器
2、照度计算
3、灯具布置方案
4、电源及配电方式
第10章 隧道施工
10.1 概述
1、隧道施工的特点
(1) 全部为隐蔽工程,地质和水文十分重要;
(2) 隧道结构为一扁平结构物,施工工作面少,工期长;
(3) 施工环境差,应采取有效措施加以改善;
(4) 工程施工不受季节变换及气候变化的影响;
2、隧道施工应遵循的基本精神
少扰动,早喷锚,勤量测,紧封闭
3、隧道施工方法及其选择
(1) 隧道施工方法
矿山法:传统方法、新奥法(钻暴法)
掘进机法:TBM法、盾构法
明挖法:浅埋隧道,先开挖,做隧道结构后填土的方法;
沉管法:
顶管法
(2) 施工方法选择需要考虑的因素
工程的重要性
地质和水文条件
施工技术和设备条件
投资效益
施工安全状况
环境污染及地面沉降要求等
4、隧道施工技术的发展
(1)加强施工中地质勘探工作
(2)加快隧道施工机械化
(3)加强隧道施工新技术研究
(4)加强隧道施工现代化管理
10.2 新奥法施工
1、全断面开挖方法:按隧道设计轮廓线一次爆破成型的施工方法
(1) 开挖施工程序
钻眼、装药
爆破、开挖
清除危石、安设锚杆及喷射第一层混凝土
出渣
边墙支护
必要的二次支护
下一循环
(2) 优点
工序少
干扰少
工作空间大,大型机械方便运转
进度快
(3) 注意的问题
搞清开挖面前方的地质情况
充分发挥施工机械效率
保证施工环境良好、通风
施工人员对新奥法思想的理解
2、台阶法
(1) 长台阶法: 上下可同时进行
(2) 短台阶法:
(3) 超短台阶法: 只能采取交替作业
(4) 台阶法开挖应注意
下半断面开挖应在上半断面开挖初支护基本稳定后进行
下半边墙开挖后应及时喷射混凝土,按规定做初支护
量测工作及时,观察顶、中、底部位的位移,及时支护
3、分部开挖法
(1) 台阶分部开挖
(2) 单侧壁导坑法
(3) 双侧壁导坑法
4、施工中可能出现的问题及对策
p228表10-1,是人们长期生产实践的总结
10.3 不良地质条件下的隧道施工
1、概述
(1) 隧道施工中的不良地质类型
溶洞
断层
松散地层
流沙
黄土
膨胀土围岩
岩暴
瓦斯地层
(2) 开挖和支护过程中可能造成的危害
土石坍塌
隧道支撑变形
衬砌结构断裂
严重影响施工进度
瓦斯地层会威胁施工安全
(3) 不良地质地段隧道施工原则
先治水、弱爆破、短开挖、早衬砌、勤量测、强支护,稳步推进原则
2、溶洞
(1) 什么是溶洞?岩溶水的溶蚀作用为主,石灰岩、石膏及白云岩等
(2) 隧道开挖遇到溶洞的处理方法:
查明溶洞分布范围及性质
常用处理方法:引、堵、越、绕
3、塌方
(1) 塌方的主要原因
自然因素:地质情况、受力状态、地下水变化
认为因素:设计不周、施工方法不当
(2) 预防塌方的措施
合理选择施工方法
加强塌方预测---观察和测量
加强初期支护
(3) 隧道塌方的处理
详细观测塌方范围、形状、水情况及地质等
先加固未塌方地段,以防继续发展;
加强防排水工作;
塌方地段衬砌加强;
塌方后加设量测点;
4、松散地层
(1) 超前支护
(2) 超前小导管预注浆
(3) 降水、堵水
5、膨胀土围岩
(1) 膨胀土围岩特性
超固结性,开挖产生卸荷膨胀;
吸水膨胀,失水收缩;
天然状态下的高强度特性;
(2) 对施工的危害
开挖产生膨胀;
坑道下沉;
膨胀突出和坍塌;
底鼓;
衬砌变形破坏
(3) 施工特点
加强调查、测量围岩压力及流变
合理选择施工方法
防止围岩湿度变化
合理进行围岩支护
6、岩暴
(1) 岩暴的产生条件:地层岩性条件和地应力大小是岩暴与否的决定性因素;或岩体内是否储存足够应变能,是否具有释放应变能的条件;
(2) 岩暴的特点
岩暴未发生前无明显征兆,有时会发出响声,但不吊块;
岩暴时岩块从洞壁围岩母体弹出,呈中厚边薄块状;
岩暴发生位置多在新开挖工作面及其附近;
(3) 岩暴防止措施
强化围岩
弱化围岩
7、瓦斯地层
(1)瓦斯的性质:
无色无味,与碳化氢、硫化氢混合产生的一种类似苹果香味气体;
瓦斯不自燃,但极易燃烧
(2)瓦斯放出类型:渗出、喷出、突然喷出
(3)防止瓦斯事故的措施
制定探测方法和稀释方法
宜采用全断面开挖
加强通风是有效方法
3. 通风形式有哪几种
以下是主要的通风形式即单向流新风系统、双向流新风系统、 全热交换新风系统 。
1、单向流新风系统
单向流系统是基于机械式通风系统三大原则的中央机械式排风与自然进风结合而形成的多元化通风系统
,由风机、进风口、排风口及各种管道和接头组成。安装在吊顶内的风机通过管道与一系列的排风口相连,风机启动,室内混浊的空气经安装在室内的吸风口通过风机排往室外,在室内形成几个有效的负压区,室内空气持续不断的向负压区流动并排出室外,室外新鲜空气由安装在窗框上方(窗框与墙体之间)的进风口不断的向室内补充,从而使您一直呼吸到高品质的新鲜空气。该新风系统的送风系统,但无须送风管道的连接,而排风管道一般安装于过道、卫生间等通常有吊顶的地方,基本上不额外占用空间。
2、双向流新风系统
双向流新风系统
是基于机械式通风系统三大原则的中央机械式送、排风系统,并且是对单向流新风系统有效的补充。在双向流系统的设计中排风主机与室内排风口的位置与单向流分布基本一致,不同的是双向流系统中的新风是由新风主机送入。新风主机通过管道与室内的空气分布器相连接,新风主机不断的把室外新风通过管道送入室内,以满足人们日常生活所需新鲜、有质量的空气。排风口与新风口都带有风量调节阀,通过主机的动力排与送来实现室内通风换气。
3、全热交换新风系统
全热交换新风系统
是基于双向流新风系统的基础上改进的一种具有热回收功能的送排风系统。它的工作原理和双向流相同,不同的是送风和排风由一台主机完成,而且主机内部加了一个热交换模块,可快速吸热和放热,保证了与空气之间充分的热交换。排出室外的空气和送进室内的新风在这个全热交换装置里进行换热,从而达到回收冷量、热量的目的,节约了空调能源,在改善室内空气品质的基础上,尽量减少对室内温度的影响。
4. 机械式通风分哪两种
通过设备强排和大口径通风管道自然排风两种
5. 建筑通风有哪些类型其各自有什么特点
建筑通风分为自然通风和机械通风,是指建筑物室内污浊的空气直接或净化后排至室外,再把新鲜的空气补充进去,从而保持室内的空气环境符合卫生标准。其目的:①保证排除室内污染物 ②保证室内人员的热舒适 ③满足室内人员对新鲜空气的需要
自然通风:就是室内外空气对流;如开窗,打开天井等,与大自然直接接触。
机械通风:就是利用通风设备对空气加压,形成压力差,加速空气对流。如正压送风设备。通风空调等
6. 什么叫机械通风主要组成部分及分类
机械通风主要是靠风机作为通风的动力,风机的高速旋转产生的风压强迫室内的空气流动,以专达到通属风的目的。机械通风适用于粉尘、有害气体浓度较高的车间厂房,当采用自然通风不能得到满意效果时,可通过机械强制通风来解决。
机械通风主要由风机动力系统;空气处理系统(对空气的过滤、吸附、除尘、加热等);空气输送及排放风道系统;各种控制的阀类、风口、风帽等组成的。
机械通风可根据有害物质分布的状况分为局部通风和全面通风。
局部通风包括局部排风、局部送风、局部送排风系统。
全面通风包括全面送风、全面排风、全面送排风系统。
7. 通风设备有哪些
通风设备除尘净化设备、柜式风机、消防风机、离心风机、-水濂喷油回柜、空气净化器、排尘风机答、火烟通风机、静电油烟净化器、离心式消防排烟风机、消防柜式离心风机、豪华柜式离心风机、节能环保空调、强力排气扇、C6-48离心风机、4-72离心风机、脉冲除尘器、旋风除尘器、净化塔、单面单工位水濂柜。
通风设备是在建筑中完成通风工作的各项设施,分为自然通风和机械通风,又称为换气。通风设备分为工业通风设备,家用通风设备两种。
8. 常用的通风方式有哪几种各有什么特点
常用的通风方式有四种:敞开式、天窗通风、机械排风、排风帽排风。

通风是采用自然或机械方法使风没有阻碍,可以穿过,到达房间或密封的环境内,以造成卫生、安全等适宜空气环境的技术。常通风可以提高室内空气质量,有益健康。
通风系统,指矿井通风系统形式、通风方式、通风方法、主要通风机工作方式、进风与回风井的布置形式和通风网路(包括其中的通风设施)的总称。它是矿井通风动力和风流网络的有机组合。
通风系统形式,指矿井进风井与周风井的布置形式,分为中央式、对角式和混合式。
通风网路,指风道的联接形式,有串联、并联和角联。角联风网风流稳定性差,一般采区内部应尽量避免。串联风流污染严重,瓦斯矿禁止采用。并联风网的优点,在于它是数条有共同分合节点、中间无交叉风路的风网,故系统的总风阻小,各分支风流彼此独立,风量易于调节,安全性和稳定性均高。
中央式通风,指矿井进、出风井同位于井田沿走向的中央或井田的一翼的通风系统。中央式通风的特点是风流在井下折返流动,风路长、阻力大、漏风多,且边远采空与中央采区风阻悬殊。它适用于井田走向长度不大(小于4km)的矿井。
对角式通风,指矿井进风井位于井田中央,出风井位于两翼边界的通风系统。对角式系统井下风流直向流动,通风路线短,通风阻力和漏风小,各采区间风阻比较均衡,便于按需要控制风量分配,所需总风压小,风流较为稳定,地面工业广场不受回风污染和通风机噪声的危害。
9. 隧道机械通风的主要设备有
有隧道风机,推力风机,射流风机及相关的电动风阀。车站隧道通风的主要设备为轨道排风机,电动风阀和防火阀。