[发明专利]城市隧道竖井型自然通风与防排烟方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种城市隧道竖井型自然通风与防排烟技术，主要应用于长度在500米和1500米之间的城市隧道的通风和发生火灾时的防排烟。

背景技术

城市公路隧道通风有两种：自然通风和机械通风。由《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ 026.1-1999)的3.9.1条文规定：通风设计时必须考虑火灾对策，长度大于1500m且交通量较大的隧道应考虑排烟措施，但是由《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)可知通行机动车的隧道只要长度大于500米应设置机械排烟系统。由此处于500米和1500米之间的城市隧道是否设置机械排烟系统有待探讨。

机械通风的主要不足之处一是为了安装通风设备，隧道断面较高，开挖空间较大，并且在竣工启用后设备维护、电能消耗等费用都很高；二是在隧道出口处，空气污染浓度高度集中，难以满足环保要求，而市区内设立高空排放的排风塔难度大。结合城市内工程的实际情况，本发明提出了城市隧道竖井自然通风与防排烟技术。城市隧道竖井自然通风与防排烟不设置风机，就可以降低隧道断面高度，运行过程中又无需消耗电能，因此节省隧道建设和运营成本，具有明显的经济性。

发明内容

本发明提出了一种城市隧道结构系统及一种城市隧道竖井型自然通风与防排烟技术。所述的结构系统在隧道顶部间断性的设置竖井，采用纵向通风，利用竖井低部产生的负压和汽车通行过程中产生的风压实现通风，保证隧道内良好的空气环境；利用竖井低部产生的负压和火灾时的热压实现防排烟，保证隧道内火灾时的安全。

一种城市隧道结构系统，包括：

在城市隧道内设置有自然通风的竖井，竖井上端与地面连通，竖井下端与隧道内部连通，用于排出隧道内的污染空气和吸入隧道外的新鲜空气，在火灾发生时排出烟气和热量。

所述的自然通风竖井沿隧道长度设置在隧道的顶部或侧上部，自然通风竖井的数量可以有若干个。自然通风竖井可以沿隧道全长连续设置，及竖井间没有间距；自然通风竖井也可以沿隧道全长间断设置，竖井间最大距离不大于240米。为了减少外界风力的干扰和增加竖井低部的负压作用，自然通风竖井的上端可以加风帽。

所述的自然通风竖井如果受地表构筑物限制，自然通风量不能满足需要时可以在狭窄竖井内加辅助风机，风机风量1800-20000m3/h。

本发明所述的自然通风竖井的位置和截面形状可以根据实际条件做通用手段的改变。

一种城市隧道竖井型自然通风与防排烟技术，包括：

采用城市隧道结构系统构建的城市隧道。主要构建长度在500米和1500米之间的城市隧道。根据城市隧道的地面具体情况设置自然通风的竖井。自然通风竖井沿隧道长度设置在隧道的顶部或侧上部，自然通风竖井的数量可以有若干个。

所述的自然通风竖井如果受地面构筑物的限制，单个通风竖井的开口面积和形状可以改变，自然通风竖井可以有若干个，竖井开口面积不小于隧道顶部面积的2.6％。

所述的城市隧道竖井型自然通风与防排烟技术适用于双洞双向通车的隧道，也适用于单洞双向通车的隧道，只是自然通风竖井的设置方式有所不同。

本发明的优点在于：

(1)在隧道纵向方向上设置了通风竖井，隧道内空气可以和隧道外空气及时互换，降低了隧道内空气污染浓度聚集的速度。火灾发生时，减少了烟雾纵向蔓延的危害，提高了人员逃生和救援的安全性。

(2)适用于拱形、矩形等各种截面积的单、双向城市隧道。

(3)采用这种技术大大节省了隧道建设和运营成本，且降低了隧道出口污染物排放浓度。

(4)隧道的顶部或侧上部的显然可以充分利用地面条件，使不具备竖直坚井的隧道内亦能设计自然通风条件。

(5)与强制通风的结合显然能应付紧急情况，而且平时节能效果好。

附图说明

图1城市隧道竖井型自然通风与防排烟系统纵断面结构示意图

图2采用竖井型自然通风与防排烟的隧道竖井设置示意图(俯视)

图3采用竖井型自然通风与防排烟的隧道另一种竖井设置示意图(俯视)

图4图2中A-A剖面位置上横断面示意图

图5图3中A-A剖面位置上横断面示意图

图中：

1、自然通风竖井                          2、自然通风竖井

3、隧道入口                              4、隧道出口

5、隧道内车辆

具体实施方式