Действующий
Рисунок 6.12 – Зависимость критической скорости воздушного потока от конвективной мощности пожара и уклона тоннеля i
Расход воздуха, рассчитанный по критической скорости движения воздуха, сравнивают с значениями расходов, вычисленными из условия обеспечения нормативных параметров воздушной среды в тоннеле по СО, , сажи, а также сочетания сажи и взвешенных частиц невыхлопного происхождения , определяющих нормативное значение коэффициентов ослабления . Для дальнейших расчетов выбирают наибольшую из сравниваемых величин, т.е. G = max ( , , , ).
7.1 Целесообразность применения поперечной схемы вентиляции (рисунок 7.1) определяют принятыми при проектировании горнотехническими параметрами автодорожного тоннеля (протяженность, сечение, профиль трассы и т.п.), его аэродинамическими характеристиками (коэффициенты трения и местного сопротивления), метеорологической характеристикой района расположения тоннеля, а также характеристикой транспортного потока.
7.2 Вентиляционные каналы, устанавливаемые для осуществления поперечной схемы вентиляции, должны обеспечивать равномерное распределение по длине тоннеля подаваемого свежего воздуха и удаление загрязненного воздуха. Это должно достигаться выбором соответствующих размеров выпускных и вытяжных отверстий, в качестве которых могут использоваться клапаны различной конструкции и местными сопротивлениями их входа и выхода.
7.3 Для подачи свежего воздуха в тоннель и удаления загрязненного следует использовать различные конструкции вентиляционных каналов и их расположение относительно друг друга, обеспечивающие равномерные выпуск и вытяжку воздуха. В зависимости от площади сечения тоннеля и интенсивности движения транспорта допускается применять металлические вентиляционные короба, смонтированные у свода тоннеля вблизи противоположных стен тоннеля (рисунок 7.2), а также вентиляционные каналы, находящиеся внутри строительных конструкций (рисунок 7.3). Вентиляционные каналы должны иметь пределы огнестойкости, соответствующие EI 60 - для городских и негородских тоннелей и EI 12 - для подводных тоннелей.
Рисунок 7.3 – Конструкции вентиляционных каналов для автодорожных тоннелей различного сечения и количества полос для движения автотранспорта
7.4 В вентиляционных каналах по длине тоннелей должны быть выполнены проемы для установки двух типов клапанов. Через первые осуществляется подача свежего воздуха и отбор загрязненного воздуха в эксплуатационных режимах, через вторые - удаление пожарных дымовых газов. Клапаны, используемые в эксплуатационных режимах вентиляции, должны иметь площадь сечения не более 1,5-2,5 и устанавливаться на расстояниях 10-40 м друг от друга.
Площадь сечения клапанов для дымоудаления может достигать 10-15 с увеличением расстояния между ними до 100-150 м. Уточненный выбор размеров клапанов дымоудаления и расстояния между ними следует осуществлять на основании математического моделирования процесса распространения дымовых газов, зависящего от расчетной мощности пожара, температуры окружающей среды и горнотехнических параметров тоннеля. Все клапаны должны быть снабжены механизмами для их автоматического закрытия (открытия) и иметь пределы огнестойкости, соответствующие EI 60 - для городских и негородских тоннелей и EI 90 - для подводных тоннелей.
7.5 В качестве вентиляционных каналов для организации поперечной схемы вентиляции могут быть использованы сервисные тоннели, пройденные параллельно основному тоннелю (рисунок 7.4). Нагнетание в тоннель свежего воздуха и вытяжка загрязненного воздуха при этом осуществляется через сбойки, связывающие основной и сервисные тоннели.
Рисунок 7.4 – Поперечная схема вентиляции, использующая в качестве вентиляционных каналов горные выработки
7.6 Допускается использование одних и тех же вентиляторов для проветривания тоннеля в эксплуатационных режимах и для организации дымоудаления. В этом случае вентиляторы должны быть снабжены системами охлаждения двигателя, например, с помощью обдува воздухом, подаваемым специальным вентилятором (рисунок 7.5).
Рисунок 7.5 – Конструкция вентилятора для проветривания тоннеля в эксплуатационных режимах и организации дымоудаления
7.7 В случае использования вентиляторов для проветривания тоннеля в эксплуатационных режимах при организации дымоудаления необходимо осуществлять оценку его работоспособности при изменении температуры отводимой с их помощью газовоздушной среды в течение всего периода эвакуации людей и тушения пожара. При этом аэродинамические характеристики вентиляторов должны быть скорректированы с учетом температуры воздушной среды.
7.8 При проектировании мест сопряжения подающих и отводящих воздух горных выработок друг с другом и с вентиляционными каналами следует обеспечивать максимальную плавность поворотов для обеспечения снижения местного сопротивления. Для снижения значения местного сопротивления рекомендуется выбирать вид поверхности сопряжения подобный поверхности струи воздушного потока, формирующейся при переходе из одной выработки (вентиляционного канала) в другую (вентиляционный канал), которая может быть установлена на основании математического моделирования.
7.9 Максимальную протяженность тоннелей , для которых целесообразно применять поперечную схему вентиляции, следует устанавливать, принимая во внимание с одной стороны возможности современных вентиляционных установок (депрессию , производительность ), а с другой стороны потери давления в вентиляционных каналах и выработках для подачи свежего воздуха и удаления загрязненного воздуха или пожарных и дымовых газов. Значение следует определять из неравенства .
8.1 Комбинированные схемы вентиляции должны сочетать элементы продольной и поперечной схем вентиляции, использование которых возможно как в различные периоды времени, так и одновременно.
8.2 В автодорожных тоннелях с длиной, превышающей 1000-1500 м, при движении транспорта в противоположных направлениях в эксплуатационной вентиляции следует применять продольную схему вентиляции (см. рисунок 6.2), а в аварийных режимах - реверсивную продольно-поперечную схему, в которой струйные вентиляторы могут использоваться в качестве вспомогательных вентиляторов (рисунок 8.1).
Рисунок 8.1 – Реверсивная продольно-поперечная схема при организации дымоудаления из тоннеля при возникновении пожара
8.3 В тоннелях длиной, превышающей 1500 м, при наличии выработок, связывающих центральную часть тоннеля с поверхностью, и возможностью размещения в этих выработках нагнетательных и всасывающих вентиляторов допускается применять схему вентиляции, предполагающую полную или частичную замену воздуха по длине тоннеля (рисунок 8.2). Для предотвращения циркуляции воздуха расстояние между местом сопряжения с тоннелем выработки, по которой свежий воздух нагнетается в тоннель, и местом сопряжения с тоннелем выработки, по которым загрязненный воздух удаляется в атмосферу, должно превышать 30-50 м.
8.4 Дымоудаление в случае возникновения пожара для схемы, представленной на рисунке 8.2, осуществляется по выработке, связывающей тоннель с атмосферой. Струйные вентиляторы, расположенные справа и слева от ствола, выполняют вспомогательные функции, блокируя распространение дыма к порталам тоннеля (рисунок 8.3).
8.5 Для организации массовой вытяжки дыма при наличии сервисного тоннеля, проходящего параллельно основному тоннелю и соединенного с ним сбойками, следует использовать вентиляторы, расположенные на порталах сервисного тоннеля (рисунок 8.4). Струйные вентиляторы, как и для схемы, приведенной на рисунке 8.3, выполняют вспомогательные функции.
При эксплуатационных режимах вентиляции в случае невысоких значений интенсивности движения транспортных средств вентиляцию тоннеля следует осуществлять по продольной схеме. При высокой интенсивности движения транспорта схема вентиляции, изображенная на рисунке 8.4, легко перестраивается в продольно-поперечную схему, приведенную на рисунке 8.5, при которой свежий воздух подается вентиляторами, расположенными на портале в сервисный тоннель, а из него через сбойки поступает в тоннель с возможностью движения по нему в противоположных направлениях.
Рисунок 8.4 – Схемы вентиляции автодорожного тоннеля при эксплуатационных и аварийных режимах проветривания
Рисунок 8.5 – Продольно-поперечная схема вентиляции автодорожного тоннеля при эксплуатационных режимах проветривания
8.6 Максимальная протяженность тоннеля, при которой целесообразно применение продольно-поперечной схемы вентиляции, использующей выполненный в пределах сечения тоннеля вентиляционный канал, устанавливается аналогично поперечной схеме (см. 7.8) и, как правило, не превышает 5 км. Область применения продольно-поперечной схемы вентиляции (максимальная протяженность тоннеля) может быть расширена за счет использования струйных вентиляторов, способствующих обеспечению необходимого распределения воздушных потоков по крыльям тоннеля или увеличивающих расход воздуха, поступающего в тоннель (рисунок 8.6).
8.7 Блоковую схему вентиляции следует применять при длине тоннелей, превышающей 5 км, или при меньшей длине, в случае значительного трафика, или при противоположных направлениях движения транспорта, если нецелесообразность применения одной из выше описанных схем вентиляции подтверждается расчетом. Для реализации блоковой схемы вентиляции следует использовать выработки, имеющие аэродинамическую связь с поверхностью (стволы, штольни и т.п.), и систему, прилегающих к этим выработкам вентиляционных каналов (выполненных в подшивном потолке, находящихся под проезжей частью, являющихся выработками, расположенными параллельно тоннелю).