8.5. 通风

        通风系统有以下两个功能：

• 正常运营情况下，高效地为隧道提供的新鲜空气，一般是通过稀释污染物的方式实现；
• 火灾情况下，通过合适的方式控制烟雾，使隧道内环境尽量保持在安全状态下，保障用户和救援服务的安全。相关内容可参考报告05.16.B第1.6、1.7节：“通风系统在自我疏散过程中扮演的角色”和“通风系统在消防中扮演的角色”。

        从历史上来看，第一次在隧道内安装风机设备的原因是降低污染物水平。虽然过去的十多年里，通过隧道车辆排放的尾气已经迅速降低，但该作用仍然非常重要，在隧道设计阶段必须充分重视。一些情况下，充分利用车辆行驶的活塞效应可以起到自然通风的效果，满足隧道空气质量的要求。需要机械通风时，应对隧道的长度、交通类型（双向还是单向）和交通情况（是否经常堵车）进行分析。相关内容可参考技术报告2004.05.14.B公路隧道“车辆尾气排放与通风空气需求”，本报告即将被将出版的新报告取代。

        隧道紧急情况下的通风应该满足的要求包括相同的要素，同时要考虑到其他设备、设施（譬如紧急撤离通道）的存在。某些情况自然通风就足够了，但是隧道长度超过几百米就应该设置机电设备进行通风。

        隧道中可以选择不同的通风方式，火灾中的安全要求对不同的方案选择起着指导作用，隧道正常运转情况下一般适应即可。请参见报告05.05.B 199第5章“火灾中的烟火通风控制”。

        纵向通风策略即通过在隧道内产生纵向空气流，将洞内燃烧车辆产生的烟雾推到火灾的一边。如果用户正好在那一边，他们可能会受到有毒气体和可视性减弱的影响，所以，在双向通行隧道和经常发生堵车的隧道应谨慎采用此策略，成功的烟雾控制需要的最小风速取决于设计火灾规模和隧道几何形状（坡度、断面面积）。

        由于烟雾很容易聚集在隧道顶部空间，隧道横向策略充分利用烟火的这种漂浮效应，并利用机械将烟雾从顶部抽排走。通风系统的设计目的是紧急撤离阶段保持隧道空间的底部空气清净（增加可视性、降低毒性）。值得指出的是，隧道纵向气流速度应尽量保持较低，以防止隧道纵向烟雾分布不均和分层，这项策略对于任何隧道都是适用的，但是相关系统的设计、施工和运营非常困难，且费用昂贵。

        隧道通风设计阶段应包括系统最小可接受涌入和涌出能力，通风网络系统的设计和通风设备合理的选取。 报告2006 05.16.B的第4章：通风及附录12.3“风机计算程序”、12.4“烟雾阻尼”和12.6“风机的声冲击”。通风设备应该满足许多的细节要求，包括耐火性和噪音的要求。

        对于不同火灾情况，设计合适的通风控制方案是非常重要的。参见技术报告2011 R02公路隧道“通风运营策略”。这些场景实际上很简单，特别是应用纵向通风策略，或是复杂的包括大量措施和通风设备的洞内横向通风时。隧道正常运营过程中的通风控制措施优化对于节能是至关重要的，这是一个非常重要的问题，因为正常情况下通风的费用是隧道运营费用的主要部分。

        隧道的通风设计与其他要素设计的许多地方是需要互动的。比如，在横向通风中，需要的流速可能影响横断面，这样可能对建设成本产生较大影响。通风会占用隧道的电力供应，这样会受其他安全设施如火灾探测器、灭火器等设备设计的影响。请参见报告2008R07第5章“隧道安全系统框架下的固定灭火系统”。

        与通风相关的环境问题，除了能源耗费，还包括通过洞口和烟筒排出的碳化物。减少隧道对周围环境的影响是环境设计的重要的部分。参见第4.3节“隧道空气排放技术”和报告2008 R04的第4.6节“运营方面”和附录D“隧道通风设计中消散模型的审视”。

        最后，除主要隧道交通区域外，其他区域可能也需要进行通风，譬如紧急通道口，请参见报告2006 05.16.B第5.3节“撤离路线的设计”。