隧道通风照明课程设计 (3)

工况车速 （km/h） 烟雾量 （m3 / s ） 100 80 60 40 20 10 2.287 2.8587 3.327 3.6274 4.5328 9.066 ⑧ 最大烟雾排放量：由上述计算可知，在工况车速为10km/h 时，烟雾排放量最大，为：

Q3VI?9.066m/s

3.2.4稀释烟雾的需风量

① 根据规范，取烟雾设计浓度为K= 0.0070m?1 ② 稀释烟雾的需风量为：

Q0Q?VI?rep??K?9.066VI?0.007?1295.143m3/s

3.2.5稀释空气内异味的需风量

取每小时换气次数为5 次，则有：

Q0rep?异??Ar?Lt?n

?107.5?21683600?5?323.694m3/s

3.2.6考虑火灾时排烟的需风量

取火灾排烟风速为Vr=6m/s，则需风量为：

Q0rep?异??Ar?Vr

?107.5?6?645m3/s 结论：

综合以上计算可知道， 本隧道通风量由稀释烟雾的需风量决定，Qrep?1295.143m3/s

3.3 通风计算 3.3.1 计算条件

隧道长度：Lr=2186m

隧道断面积：Ar=107.5m2 隧道当量直径：Dr=10.5m 设计交通量：3800 辆/h

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为

大型车混入率：r1=24% 计算行车速度： t

ν =100km/h=27.78m/s 需风量：Qrep?1295.143m3/s

Qrep1295.143??12.05m/s 隧道设计风速：vr?Ar107.5隧址空气密度：ρ=1.2 kg /m3

3.3.2 隧道内所需升压力

① 空气在隧道内流动受到的摩擦阻力及出入口损失率：

?L?Pr???1??e??r?Dr???2???2?vr ?2168?1.2?2?1?0.6?0.025???12.05??

10.52??

?589.11Pa

② 隧道两洞口等效压差：

?L?Pm???1??e??r?Dr???2???2?vn ?2168?1.22???1?0.6?0.025??2 ??

10.5?2? ?16pa

③ 交通风产生的风压为：

Am?2?Pt???n???vt??vr? Ar2汽车等效抗阻面积：

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Am??1?r1??Acs??cs?r1?Ac1??c1

??1?0.24??2.13?0.5?0.24?5.37?1.0?2.098m2

3800?2168n??82.38辆

隧道内车辆数:

3600?27.782.0981.22???P???82.38?27.8?12.05t则:

107.52 ?239.29pa

3.3.2 隧道内所需升压力

因此，隧道内所需要的升压力为：

?p?pr?pm?pt

?589.11?16?239.29?365.55pa

3.3.3 通风机所需台数

900型射流风机每台的升压力计算：

Aj?vr?Pj???v???1? Ar??vj2j????? ?

0.636?12.05??1.2?25???1???0.91?2.298pa

107.5?25?2?P363.55??158.2?160台 所以：i??Pj2.298合计需要160台射流式风机，按每组2台布置，可布置80组共160台，间距为27.4m。

1120 型射流风机所需台数：

Aj?vr?Pj???v???1? Ar??vj2j

????? ?13

0.98?12.05??1.2?25???1???0.91?3.81pa

107.5?25?2?P363.55??96.9?98台 所以：i??Pj3.81合计需要98台射流式风机，按每组2台布置，可布置49组共98台，间距为45.1m。

第四章 隧道照明设计

隧道照明是消除隧道内驾驶所引起的各种视觉问题的主要方法。由于隧道照

明不分昼夜，电光照明费用较高，因此，必须科学地设计隧道的照明系统，充分利用人的视觉能力，使隧道照明系统安全可靠，经济合理。

该隧道进、出口处地形缓和，植被条件良好，且隧道所在地空气湿润，因此洞外光线不是很强烈，对洞内照明设计有利。本隧道左、右行道照明分别设置洞外和洞内照明，洞外照明为接近段，洞内照明为：入口段、过渡段、中间段和出口段，照明计算以照明灯具的资料为基础数据，并考虑了隧道内采用水泥混凝土地面和边墙采用象牙色淡黄色油漆为计算条件。

4.1 洞外接近段照明

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/m2。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%，应调整照明系统的设计。洞外亮度等级对隧道造价和营运有很大的影响，又由于本隧道的所处位置走向近于东西向，地表植被条件良好，洞外光线不是太强烈，因此无需建造其他减光建筑，仅采取绿化措施降低洞外亮度：(1) 从接近段起点起，在路基两侧种植常青树，(2) 恢复由于道路建设所损失的绿化。

接近段长度取洞外一个照明停车视距DS，对于纵坡为2%，设计时速为100km/h，取DS=149m。因此接近段长度取154m,接近段位于隧道洞外，其亮度来自洞外的自然条件，无需人工照明。

4.2 洞内照明

（1） 入口段

入口段的照明亮度th L 计算：

Lth?k?L20?S??0.045?4500?202.5cd/m2

入口段长度th D 计算：

h?1.58.5?1.5Dth?1.154DS??1.154?149??132.173m0tan100.176

入口段照明由基本照明和加强照明两部分组成，基本照明灯具布置与中间段相

同，同样选用功率为150W 的夜灯（兼紧急照明，UPS 供电），灯具对称排列布

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置，加强照明由功率为400W 的加强灯组成，间距为1m，入口段灯具从洞口以内10 m 处开始布置。 （2） 过渡段：

在隧道照明中，介于入口段与中间段之间的照明区段称为过渡段。其任务是解决从入口段高亮度到中间段低亮度的剧烈变化给司机造成的不适应现象，使之能有充分的适应时间。过渡段由TR1，TR2，TR3 三个照明段组成。各段照明要求和设计如下：

① TR1 过渡段亮度计算：Ltr1 =0.3 Lth=0.3×202.5=60.75(cd/m2)

基本照明于中间段相同，加强照明由250W 功率的加强灯间距2m 对称排列布置，TR1 过渡段长度根据规范取106m。

② TR2 过渡段亮度计算：Ltr2 =0.1Lth =0.1×202.5=20.25(cd/m2)

基本照明与中间段相同，加强照明由功率为250W 的加强灯组成，对称排列布置，间距8m，均匀布置在基本照明之间，其长度按规范中规定取值为Dtr2 =111m 。

③ TR3 过渡段亮度计算：Ltr3 =0.035Lth =7.09(cd/m2) 采用基本照明，不设加强照明。本段长度取167m。

（3） 出口段：

本隧道为单向交通隧道，设置出口段照明，出口段长度取60m，亮度取中间段亮度的5 倍。基本照明设置于中间段相同，加强照明为功率为400W 的加强灯，设置数量与基本照明灯相同。

（4） 中间段：

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。根据《公路隧道通风照明设计规范》，中间段照明为9cd/m2 ，中间段的照明选用功率为150W 的夜灯（兼紧急照明，UPS 供电），灯具对称排列布置，灯具横向安装范围为行车道左右5.5 m 处，安装高度为距路面5.1 m，纵向间距为5 m，灯具纵向与路面保持水平，横向倾角为10°。 （5） 洞外引道照明：

隧道洞外引道布灯长度与路面亮度按规范取值如下：

长度取 180m，路面亮度取2.0cd /m2。因此光源考虑采用 150W 低压钠灯，灯具间距为8m。

4.3 照明计算

4.3.1 中间段照明计算

表4.1中间段照明计算表 光源 功率 灯具 灯具利用系数 灯具光通量 灯具布置系数 低压钠灯 150W TG87 η=0.4 Φ= 15000 lm 路面类型 路面宽度 灯具安装方式 灯具间距 灯具养护系数 水泥砼路面 W=12.75m 对称排列布置 S=6m M=0.7 本设计为对称布置N=2 （1）路面平均水平照度计算：

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