翠峰山隧道通风照明设计7.1通风设计7.1.1一般规定公路隧道通风设计应综合考虑交通条件，地形，地物，地质条件，通风要求，环境保护要求，火灾时的通风控制，维护与管理水平，分期实施的可能性，建设与运营费用等因素。

隧道通风主要是应对一氧化碳（CO ）,烟雾和异味进行稀释，隧道通风的目的是供给洞内足够的新鲜空气，并冲淡，排除有害气体和降低风尘浓度，以改善劳动条件，保障作业人员及驾驶员的身体健康，减少安全事故。

7.1.2 污染空气的稀释标准我国的CO 稀释标准 正常运行取250ppm交通阻塞时，阻塞段的平均CO 设计浓度取300ppm ，经历时间不超过20min 。

阻塞段的计算长度不超过1km 。

7.1.3需风量计算对于单向交通，可以用下列经验公式作为区分自然通风与机械通风的限界，判断是否采用机械通风 LN≥2×610（7.1）式中：L —隧道长度（m ）N —设计交通量（辆/h ）取隧道长度2020m ，设计交通量按长期考虑取N=1241辆/h ，本隧道620201240.9 2.506610L N =⨯=⨯则用机械通风。

稀释CO 的需风量计算按《公路隧道通风照明设计规范》，CO 排放量为()6113.610nco co a d h iv m m m Q q f f f f L N f ==⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⨯∑ （7.2）式中 Qco —隧道全长CO 的排放量 （m3/s ）qco —CO 的基准排放量（m3/辆km ）,可取0.01m3/辆·km；fa —考虑CO 的车况系数，对于高速公路，取1.0； fd —车密度系数，对于100km/h 设计时速，取0.6；表7.1 车密度系数fdfh —考虑CO 的海拔高度系数，可取1.0； fm —考虑CO 的车型系数，按表6.1.2取值； fiv —考虑CO 的纵坡车速系数，按规范取1.4； Nm —相应车型的设计交通量，见表7.3。

表7.2考虑CO 的车型系数代入数据到（7-2）得 当Vt=100km/h 时， Qco=610.01 1.00.6 1.0 1.42020(645140351977)3.610⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯30.0189/m s =在各个工况速度下的CO 的 排放量如下表所示。

表7.4 各工况车速下CO 排放量（单位m3/h ）注：交通阻滞按最长1000km 计算。

最大CO 排放量由上述计算可知在工况车速为10km/h 时，CO 排放量最大，为30.1089/co Q m h =稀释CO 的需风量隧址设计气温tm=20℃，换算为绝对温度为T=293K 。

稀释CO 到容许浓度的需风量为()60010⨯⋅⋅=T Tp p Q Q coco rep δ（7.3）式中：P0——标准大气压（kN/m2）,取101.325 kN/m2P —隧道内设计气压， P=P0·RTgh e计算得到P=1.041632P0 代入数据到（7-3）得 Qreq(co)=630.1082101.32529310417.55/2671.041632101.325273m s ⨯⨯⨯=⨯ （2）烟雾排放量为QVI=6103.61⨯·qVI·fa(VI) ·fd·fh(VI) ·fiV(VI) ·L·1Dn m =∑(N m ·f m (V I)) （7.4）式中：QVI —隧道全长烟雾排放量（m3/s ）qVI —烟雾基准排放量（m3/辆km ），可取2.5 m3/辆·km ； fa(VI)——考虑烟雾的车况系数，高速公路取1.0； fh(VI)——考虑烟雾的海拔高度系数,可取1.0； fiV(VI)——考虑烟雾的纵坡车速系数，按规范取3.1； fm(VI)——考虑烟雾的车行系数 nD —柴油车车型类别系数； L —隧道长度，2020m 。

表7.5考虑烟雾的车型系数fm(VI)柴油车代入数据到（7-4）得：当Vt=100km 时 QVI=612.5 1.0 1.03.10.62020(6450.4403 1.0194 1.5)3.610⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯31.4839/m s =在各个工况速度下的CO 的 排放量如下表所示。

表7.6 各工况车速下烟雾排放量（单位m3/s ）注：交通阻滞时按最长1000m 计算。

最大烟雾排放量为当车速为10km/h 时，3() 4.164/req Q VI m s = 因此可由稀释烟雾到设计浓度所需通风量为()VIreq Q Q VI K=（7.5） 式中：K —烟雾设计浓度m-1，对于设计时速100km/h,取0.0065；代入数据得： 34.164()640.6154/0.0065req Q VI m s ==（3）稀释空气中异味的需风量 取每小时换空气8次，则有 Qreq （异）=363.5420208285.224/3600r A L n m s t ⋅⨯⋅=⨯= （4）考虑火灾时排烟的需风量取火灾排烟的风速为Vr=3m/s ，则需风量为 Qreq(火)=Ar·Vr=63.54×3=190.62 m3/s综上所述，需风量按较大值取值，故取需风量Q=640.615m3/s 7.1.4通风机数量计算隧道内所需升压力有以下三项决定(1)空气在隧道内流动受到的摩擦阻力及出入口损失为20p 2r e r r Lv D ρζζλ⎛⎫∆=++ ⎪⎝⎭（7.6）式中：△Pr —自然风阻力，N/m2ζe—隧道入口损失系数，可取0.6, vr —隧道设计风速，m/s,本隧道为vr=491.2363.54=7.731m/s λr—隧道壁面摩阻损失系数，可取0.02 ρ—空气密度，kg/3m ,可取1.2 Dr=r r C A 4—隧道断面当量直径 Dr=rr C A4==7.85m Ar —隧道净空断面积，本隧道为63.542m Cr —隧道断面周长, 本隧道为32.38m代入数据得：22020 1.2(10.60.02)7.73127.852r P =++⨯⨯⨯ 367.95a P = (2)隧道两洞口等效压差：引起隧道自然风流的两洞口等效压差取△Pn=10Pa 。

(3)交通风所产生的风压：22()()()()22tn tn t t r t r r r A A p n v v n v v A A ρρ++--=--+（7.7）式中：△pt —交通风力(N/m3)n +—隧道内与r v 同向的车辆数,()n 3600t N Lv +++⨯=⨯辆n -—隧道内与r v 反向的车辆数, ()n 3600t N Lv ---⨯=⨯vr —隧道设计风速，m/s,本隧道为vr=54.6323.491=7.731m/s ()t v -—与r v 反向的各工况车速 ()t v +—与r v 同向的各工况车速Am —汽车等效抗阻面积,可按下式计算。

（7.8）式中：cs A —小型车正投影面积，可取2.13mcs ξ—小型车空气阻力系数，可取0.5cl A —大型车正投影面积，可取5.372mcl ξ—大型车空气阻力系数，可取1.01r —大型车混入率，为0.19计算可得汽车等效阻抗面积3(1.00.19) 2.130.50.19 5.37 1.0 1.88m A m =-⨯⨯+⨯⨯=代入数据到式7-7得()21.88 1.2p 52.5227.787.731374.7863.542t a p ∆=⨯⨯⨯-= 根据上述计算，采用可逆转的射流风机可充分利用交通风产生的风压，两洞1cs 1(1)cs cl clAm r A r A ξξ=-⋅⋅+⋅⋅口存在的等效压差由于较不稳定，应作为阻力计算，因此隧道需要的升压力为367.9510374.78 3.17r n t P P P P =+-=+-=Pa (4)1120型射流风机所需台数 1120型射流风机每台的升压力为jp ，由jA =0.98m2 φ=jr A A =0.01012jv =30m/s ψ=r jv v =0.05172(1)j j p v ρφψ=⋅⋅⋅-（7.9）代入数据得20.315/N m 则：9.663jpi p == 合计需要10台1120型射流风机，按5组布置。

7.2照明设计7.2.1照明设计1、中间段照明中间段的照明基本任务是保证停车视距，中间段的照明水平与空气透过率，行车速度以及交通量等因素有关。

对于设计时速100km/h,设计交通量为1241辆/h ，按规范要求，参照两车道的情况，中间段亮度应为4cd/m 2，隧道两侧墙面2m 高范围内，宜铺设反射率不小于0.7的墙面材料。

灯具布置应满足闪烁频率低于2.5H 或高于15HZ ，中间段灯具的平面布置形式可采用中线布置、两侧交错布置或两侧对称布置，本设计采用两侧交错布置。

紧急停车带宜采用荧光灯光源，其照明亮度应大于7cd/m2，连接通道亮度应大于2cd/m2。

中间段的照明选用功率为100W 的高压钠灯，以行车中线交错布置，灯具横向安装范围为行车道左右4 m 处，安装高度为距路面5 m ，纵向间距为5m ，灯具纵向与路面保持水平，横向倾角为9o 。

洞外接近段照明在隧道照明区段中，在隧道洞口（设有光过渡建筑时，则为其入口）前，从注视点到适应点之间的一段道路，在照明上称为接近段。

在照明设计中，车速与洞外亮度是两个主要的基准值，本隧道设计车速为100 km/h ，洞外亮度参照规范取值为4500cd/m 2。

由于发耳隧道的所处位置走向近于东西向，因此要采取措施降低洞外亮度。

接近段可以采取以下洞外减光措施(1)从接近段起点起，在路基两侧种植常青树； (2)大幅坡面绿化；(3)洞口采用翼墙式时，墙面宜采用冷色调，其反射率应小于0.17； 接近段长度应取洞外一个照明停车视距，对于纵坡为 1.75%，设计时速为100km/h ，取DS=167m 。

按照《公路隧道通风照明设计规范》规定，在洞口土建完成时，应采用黑度法进行洞外亮度实测。

实测值与设计值的误差如超出±25%，应该调整照明系统的设计。

洞外亮度实测时应测位置是接近段起点，接近段长度应取洞外一个照明停车视距。

接近段照明选用功率为200W 的高压钠灯，布置在路基两侧，对称布置，布置高度为5m ，纵向间距为4m 。

2、入口段照明在隧道照明区段中，进入洞口的第一段称为入口段。

其照明亮度Lth 计算 L th =k·L 20(s) （7.10）式中： L th —入口段亮度（cd/m2）;k —入口段亮度折减系数，本隧道按规范取值为0.035 L 20(s) —洞外亮度，本隧道设计为4500 cd/m 2 代入数据得：L th =0.035×4500=157.5cd/m2。