隧道通风
公路隧道中控制空气质量的工程技术
隧道通风是通过机械或自然方式调节公路隧道内空气质量的工程技术体系。核心功能包括稀释机动车排放的一氧化碳氮氧化物等有害气体,控制烟雾浓度以保障行车视距,并维持温湿度在安全范围。根据《公路隧道设计细则》,通风系统需综合隧道长度、交通量、地形条件选择机械纵向(射流式/竖井式)、横向或混合式方案。典型应用案例显示,当交通量超过137辆/小时时,多模式转换方案可比常规系统降低31.25%能耗。
工程应用
2025年12月21日,香港中九龙绕道正式通车,总投资额达423.6亿港元,全长4.7公里,隧道段长约3.9公里。该隧道配备了大型隧道空气净化系统,总处理风量达每秒2250立方米(合每小时810万立方米),系统可根据实时车流与污染物浓度自动调节运行。石棉隧道(2023年新建)采用全纵向射流通风方案,设置CO浓度>250ppm或VI>0.012m-1持续超20分钟触发交通管制。西南交通大学团队在特长隧道案例中验证:当配置3组射流风机时,各段风速可控制在6.2m/s阈值内,能耗较常规方案降低31.25%。
系统功能
通过动力装置向封闭空间输送新鲜空气,实现三方面功能:稀释机动车尾气中CO浓度至安全阈值(正常运营≤150ppm,事故工况≤250ppm);控制烟雾透光率≥65%以确保行车可见度;在火灾工况下维持临界风速≥1.5m/s以阻断烟气扩散。
空气净化系统
以2025年12月通车的香港中九龙绕道为例,其采用主动净化技术,集成高效静电过滤、有害气体去除、自动清洗及智能监测等功能。系统共在油麻地何文田及启德发展区建设三座通风大楼,安装九套大型空气净化装置,总处理风量达每秒2250立方米(合每小时810万立方米)。技术由爱优特空气技术(上海)有限公司及其子公司隧道空气净化国际有限公司(CTA)提供,投入五年研发,在上海工厂搭建实物测试平台验证可靠性。
技术分类体系
自然通风利用车辆活塞效应与自然风压差实现空气交换,适用于长度<300m且交通量<200辆/小时的短隧道。当双向隧道L·N<6×105或单向隧道L·N<3×106时可不设置机械系统。
机械通风包含三种主要模式:
发展趋势
智能化方向包括动态通风模式切换系统(交通量<137辆/小时时自动切换节能模式);例如,香港中九龙绕道的空气净化系统可根据实时车流与污染物浓度自动调节运行,体现了智能监测技术的应用。绿色化技术涵盖变频风机与余热回收装置;其环境效益包括直接优化隧道内部空气质量,降低污染物暴露风险,并通过对尾气的预处理显著减少排放至地面环境的污染物总量。集成化发展表现为通风系统与照明、消防的联动控制。《现代隧道技术》研究显示,基于AI的实时车流预测可将风机启停响应时间缩短至15秒。城市规划与环境专家指出,该项目为全球高密度城市提供了重要借鉴,展示现代基础设施如何在提升通行效率的同时,积极履行环境保护与公共健康责任。
设计规范
依据《公路隧道通风设计细则》(JTG/T D70/2-02-2014):
最新修订时间:2025-12-22 14:48
目录
概述
工程应用
系统功能
参考资料