隧道通风设计计算

蒙河铁路屏边隧道斜井通风方案1、工程概况屏边隧道全长10381m，进口里程DⅡK60+875，出口里程DIK71+256，为单线隧道，设计为单面下坡，坡度分别为-20.2‰（坡长9025m）、-10‰（坡长650m）及-1‰（坡长706m），最大埋深660m。

屏边斜井位于隧道线路右侧，斜井与正洞隧道中心线交汇点里程为D ⅡK66+300，斜井与线路中线蒙自方向夹角80°，井口里程为XDK1+218，水平长度1218m，综合坡度为85‰。

本斜井采用无轨单车道运送，断面净空尺寸5.6m（宽）×6.0m（高）。

斜井施工任务为斜井1218m（XDK0+000～XDK1+218），平导1735.29m（PDK66+294.71～PDK68+030），辅助正洞4165m （DⅡK63+835～DⅡK68+000），其中出口方向为1700m（DⅡK66+300～DⅡK68+000），进口方向2465m（DⅡK63+835～DⅡK66+300）。

2、通风控制条件隧道在整个施工过程中,作业环境应符合下列卫生及安全原则:隧道内氧气含量：按体积计不得不大于20%。

粉尘容许浓度：每立方米空气中具有10%以上游离二氧化硅粉尘为2mg；具有10％如下游离二氧化硅水泥粉尘为6mg；二氧化硅含量在10％如下，不具有毒物质矿物性和动植物性粉尘为10mg。

有害气体浓度：一氧化碳不不不大于30mg/m3，当施工人员进入开挖面检查时，浓度为100mg/m3，但必要在30min内降至30mg/m3；二氧化碳按体积计不超过0.5％;氮氧化物（换算为NO2）5mg/m3如下。

洞内温度：隧道内气温不超过28℃，洞内噪声不不不大于90dB。

洞内风量规定：隧道施工时供应每人新鲜空气量不应低于4m3/min，采用内燃机械作业时供风量不应低于4m3/(min.kw)。

洞内风速规定：全断面开挖时不不大于0.15m/s，在分部开挖坑道中不不大于0.25m/s。

隧道通风设备选择及安装
1.风机功率确定
隧道施工通风设计应进行风量计算。

风量应分别按排除炮烟，洞内最大工作人数，最低风速要求、瓦斯涌出量、稀释和排除内燃机废气等因素计算，取最大值。

(1）排除炮烟需风量按下式计算:
(2）洞内最大工作人数需风量按下式计算:
式中q—一每人需要的新鲜空气标准（m3/min)，每人3m3/min;
k——风量备用系数，取1.10~1.15;
M——同一时间内洞内工作最多人数。

(3）最低风速要求需风量按下式计算:
Q= VS× 60 ( m3/min)
式中V――洞内允许最小风速(m/s)，导坑应不小于0.25m/s，全断面开挖时应不小于0.15m/s，但均不应大于6m/s。

s——巷道断面积（m2)。

(4）按瓦斯涌出量计算需风量按下式计算:
式中Q
一一工作面瓦斯涌出量（(m3/min);
cHA
——工作面瓦斯允许浓度;
B
充
B
—―送人工作面风流的瓦斯浓度;K一一瓦斯涌出不均匀系数。

o
(5）稀释和排除内燃机械废气需风量按下式计算:
式中k 一一规定的单位需风量（m3/min）;
N--各内燃机功率(kw);
--同时工作柴油机设备利用率系数。

T
i
(6）高原地区施工通风设计应考虑海拔高度对通风阻力、风量、风压的影响，按下式计算:
——高山地区大气压力(mmHg);
式中P
高
Q——正常条件下计算的风量（m3 /min)。

公路隧道通风设计计算详细案例隧道通风设计计算是为了确保隧道内部空气的流通，确保隧道通行安全和通行的舒适性。

下面将以其中一公路隧道为例，详细介绍隧道通风设计计算的过程。

假设公路隧道的长度为1000米，宽度为10米，高度为5米，隧道的设计车速为80km/h。

在设计过程中，一般会先确定隧道内的风速和风向，然后根据规定的通风标准计算出所需的风量，并设计通风设备，进而确定通风方案和设备功率。

1.第一步，测量隧道内的气温、气压、湿度和风速，并记录下风向。

2.第二步，根据测量数据和隧道的尺寸，计算出隧道的截面积。

隧道的截面积为10米×5米=50平方米。

3. 第三步，根据测量数据和车速，计算出所需的通风量。

根据通风标准，隧道内的风速应不低于2.5米/秒。

根据车速和截面积计算出所需的通风量为80km/h（车速）× 1000 m/3600 s（小时转秒）× 50 m²（截面积）= 111.11 m³/s。

4.第四步，根据通风量，计算出所需的通风设备功率。

根据通风设备的能力和效率，计算出所需的通风设备功率。

假设所选用的通风设备效率为50%，则通风设备功率为111.11m³/s（通风量）/0.5（通风设备效率）=222.22m³/s。

5.第五步，根据通风设备功率，设计通风方案。

根据通风设备的功率和隧道尺寸，设计出通风方案，确定通风设备的数量和位置。

以上就是隧道通风设计计算的详细案例。

在实际设计过程中，还需考虑其他因素，如排烟和火灾探测系统等，以确保隧道的通行安全。

通风设计计算的准确性和合理性对于隧道的使用和维护至关重要。

通风设计及配电方案1.通风设计1.1.通风标准隧道在整个施工过程中，作业环境应符合下列职业健康及平安标准：➢空气中氧气含量，按体积计不得小于20%。

➢粉尘容许浓度，每立方米空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg。

每立方米空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg。

➢瓦斯隧道施工通风应符合铁道部现行《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120）的有关规定。

➢瓦斯隧道装药爆破时，爆破地点20m内，风流中瓦斯浓度必需小于1.0%；总回风道风流中瓦斯浓度应小于0.75%。

➢开挖面瓦斯浓度大于1.5%时，全部人员必需撤至平安地点并加强通风。

（瓦斯爆炸的几个条件：①瓦斯浓度在5～16%之间，低于5%，高于15%不会爆炸。

②有火源（瓦斯的引火温度为650℃～750℃）。

③氧气的浓度12%（不低于）。

供电设备的“三专”、“两闭锁”。

施工中必需接受电力双循环和单独的照明系统，应用矿用许可炸药和矿用许可的电雷管（单独存放））➢有害气体最高容许浓度：1)一氧化碳最高容许浓度为30mg/m3；在特殊状况下，施工人员必需进入开挖工作面时，浓度可为100mg/m3，但工作时间不得大于30min；2)二氧化碳按体积计不得大于0.5%；3)氮氧化物（换算成NO2）为5mg/m3以下。

➢隧道内气温不得高于28℃。

➢隧道内噪声不得大于90dB。

1.2.通风方式通风机通风系统的基本布置形式有压入式、抽出式（或压出式）、混合式。

➢压入式通风机或局部扇风机把簇新空气经风筒压入工作面，污浊空气沿隧洞流出。

压入式通风优点：有效射程大，冲淡和排出炮烟的作用比较强，可以用柔性风管。

压入式通风缺点：长距离掘进排出炮烟须要的风量大，通风排烟时间较长，回风流污染整个隧道。

压入式通风须留意以下两点：1）通风机安装位置应和洞口保持确定距离，一般应大于30m；2）风筒出口和工作面保持确定距离，可以限制在40～70m，伸缩式风筒可尽量工作面。

隧道通风计算书隧道通风计算书一、基本资料公路等级：二级公路车道数及交通条件：双车道，双向交通设计行车速度：V=60km/h=s隧道长度：3900m隧道纵坡：%平均海拔高度：，（入口：，出口：）通风断面积：Ar=隧道断面当量直径：Dr=（计算方法为D r=4×A r断面净空周长）设计气温：T=297k（22℃）设计气压：p=空气参数：容重γ=11.77KNm3 ,密度ρ0=1.20kgm3，运动粘滞系数v=1.52×10?5m2/s二、交通量预测及组成（交通量预测10年）大型车辆：280辆柴油车小型车辆：1850辆汽油车大型车比例：r=%上下行比例：1:1设计交通量：N=280×2＋1850＝2410 辆/h三、需风量计算L×N=3900×2410=×106＞2×106 m●辆/h（使用错误，查规范6×105m?veh/h，单向交通为2×106m?veh/h）,故需采用机械式通风方式。

设计CO浓度：非阻滞状态250ppm，阻滞状态：300ppm（使用错误。

查规范P34 交通阻滞时，CO设计浓度δCO =150cm3m3，正常交通时，δCO=100cm3m3）设计烟雾浓度：K=（使用错误，查P31 表使用钠光源时，k=0.0070m?1）四、计算CO排放量计算公式QCO =13.6×106×qCO×fa×fh×fd×fiv×L×∑(N×f m)nm=1式中qCO=0.01m3/辆km（新规定，P42,正常交通CO基准排放量m3/(veh?km),交通阻滞0.015m3/(veh?km)）,f a=1.1,f h=1.52,各种车型的f m=1.0，f iv和fd根据相应的工况车速查表确定（P43）1.工况车速V=60km/h时，fiv =1.0，fd=1.0Q CO =13.6×106×0.01×1.1×1.52×1.0×1.0×3900×(280×1+1850×1)=0.0386m/s32.工况车速V=40km/h时，fiv =1.0，fd=1.5Q CO =13.6×106×0.01×1.1×1.52×1.0×1.5×3900×(280×1+1850×1)=0.0579m/s33.工况车速V=20km/h时，上坡fiv =1.0，下坡fiv=0.8fd=3.0Q CO =13.6×106×0.01×1.1×1.52×3.0×3900×[1.0×12×(280+1850)+0.8×12×(280+1850)]=0.1042m/s34.交通阻滞时V=10km/h时，fiv =0.8，fd=6.0，L=1000Q CO =13.6×106×0.01×1.1×1.52×0.8×6.0×1000×(280×1+ 1850×1)=0.0475m/s3五、按稀释CO计算需风量（P43）计算公式Qreq(CO)=Q COδ×p0p×TT0×106其中p为标准大气压，取P为隧址设计气压，p=p0×exp?(?h29.28T) kpaT为标准气温273kT为隧道设计夏季气温295k1.非交通阻滞状态时，CO设计浓度δ=250ppm（查规范P34 交通阻滞时，CO设计浓度δCO =150cm3m3，正常交通时，δCO=100cm3m3），v=20km/h时，CO排放量最大，QCO=0.1042m3/s此时需风量为Qreq(CO)=0.1042250×101.32585.425×295273×106=534.218m3/s2.交通阻滞状态时，CO设计浓度δ=300ppm时，QCO=0.0475m3/s此时需风量为Qreq(CO)=0.0475300×101.32585.425×295273×106=202.937m3/s比较之后，CO在v=20km/h时，稀释的需风量为534.218m3/s 六、计算烟雾排放量计算公式Qv1=13.6×106×qv1×fav1×fhv1×fd×fivv1×L×∑(Nm ×fm(v1))nDm=1式中隧道烟尘排放量QVI，单位m2/s,q v1=2.5m3/辆km（P39 粉尘基准排放量取m2/(veh?km)）,烟尘车况系数（P40）f av1=1.2,烟尘海拔高度系数f hv1=1.28，柴油车车型系数fm(v1)=1.5,N m=280辆，烟尘纵坡-车速系数fiv（v1）和车密度系数fd根据相应的工况车速查表（P40表）确定（P39 确定需风量，按照设计速度以下各工况车速10km/h为一档分别计算）1.工况车速V=60km/h时，fd =1.0，上坡fiv（v1）=1.6，下坡fiv（v1）=0.71QCO =13.6×106×2.5×1.2×1.28×1.0×(1.6+0.71)×3900×1.5×280=2.018m2/s2.工况车速V=40km/h时，fd =1.5，上坡fiv（v1）=1.17，下坡fiv（v1）=0.67QCO =13.6×106×2.5×1.2×1.28×1.5×(1.17+0.67)×3900×1.5×280=2.411m2/s3.工况车速V=20km/h时，fd =3.0，上坡fiv（v1）=0.75，下坡fiv（v1）=0.48QCO =13.6×106×2.5×1.2×1.28×3.0×(0.75+0.48)×3900×1.5×280=3.224m2/s4.交通阻滞（V=10km/h）时，fd =6.0，上坡fiv（v1）=0.75，下坡fiv（v1）=0.48Q CO =13.6×106×2.5×1.2×1.28×6.0×(0.75+0.48)×3900×1.5×280=1.653m2/s七、按稀释烟雾计算需风量计算公式Qreq(v1)=Q v1K工况车速V=20km/h时，烟雾排放量最大Qv1=3.224m3/s按照稀释烟雾计算的烟雾量Qreq(v1)=Q v1K=3.2240.0075=429.867m3/s八、稀释空气中异味需风量（P46）根据《隧道通风照明设计规范》（隧道通风设计细则）中规定：“隧道内不间断换气频率，不少于每小时5次”(新规定。

隧道通风方案通风计算隧道通风是指通过合理的设计和安装通风设备，使隧道中的空气保持良好的流通和清新，确保人员和车辆在隧道内的安全。

隧道通风的设计需要考虑以下因素：1.隧道内的车辆流量和速度：根据隧道所在的位置和使用目的，需要确定车辆流量和速度，以便确定通风设备的容量和布置。

2.隧道的长度和高度：隧道的长度和高度将影响通风系统的设计和计算。

较长和较高的隧道可能需要更大容量的通风系统，以确保空气流通。

3.隧道内的污染物和烟雾：隧道中的车辆尾气和其他污染物会对人员的健康造成危害。

通风系统需要能够有效地清除隧道中的污染物和烟雾。

4.隧道的地质情况：不同地质条件下的隧道通风需要考虑不同的因素。

例如，在地下水丰富的地区，可能需要采取额外的防水措施，以防止水渗入通风系统中。

根据以上因素，可以进行隧道通风计算，以确定通风系统所需的容量和布置。

通风计算中需要考虑的主要参数包括风速、通风量和压力等。

1.风速：根据隧道中车辆的流量和速度，可以计算出通风风速的要求。

风速一般要足够高，以确保污染物和烟雾能够被有效地带走，同时也要避免产生较大的气流对人员和车辆的影响。

2.通风量：通风量是指通风系统需要提供的空气流量。

通风量的计算需要考虑隧道的长度、高度和横截面积等因素。

根据通风量的计算结果，可以确定通风系统所需的风机容量。

3.压力：为了确保隧道中的空气流畅，通风系统需要提供足够的压力。

压力的计算需要考虑通风系统中的阻力和风速等参数。

根据计算结果，可以确定通风系统所需的风机的静压和动压。

通风计算还需要考虑通风系统的布局和配置。

通风系统应该能够覆盖整个隧道，并确保通风效果均匀。

通风设备的布置应该根据隧道的几何形状和地质条件进行优化，以最大程度地提供通风效果。

在进行隧道通风计算时，还应考虑应急情况下的通风需求。

例如，在火灾等紧急情况下，通风系统需要能够迅速排出烟雾和提供充足的新鲜空气，以确保人员的安全。

最后，隧道通风方案的设计和计算应该符合相关的法规和标准。

xxx隧道通风设计计算书1工作面送风标准国家规定的隧道内送风标准：每人每分钟供给新鲜空气不小于3m3；内燃机每千瓦每分钟供风量不小于3m3；洞内风速全断面开挖不小于0.15m/s;工作地点氧气含量不低于20%，二氧化碳浓度不大于0.5%。

2 送风方案选择2.1进口（出口）独头施工的通风方式1、方式选择xxx隧道系采用无轨运输的钻爆法单洞隧道，污染源主要有两类，一是爆破和喷射混凝土产生的烟尘和粉尘，污染源主要集中在掌子面附近，属于相对固定的污染源，二是装渣设备的尾气，属于运动污染源。

因此采用送风式独头通风系统。

2、送风系统实施要点（1）通风管路的布设要平、直、顺；（2）出风口到掌子面的距离小于5倍的隧道当量直径，本隧道取11米；（3）风机离开洞孔的距离约10倍的隧道当量直径，或直接成直角方向安放在洞口一侧并保持一定的距离；2.2 由侧洞进入隧道施工的送风方式1、方式选择侧洞口施工过程中，一旦出口处和侧洞相互打通，可采用射流巷道式通风方式，新风在轴流风机的作用下送至掌子面，污浊空气从掌子面流向侧洞，从侧洞由射流风机机送至洞外。

2、送风系统实施要点（1）射流风机最好安置在侧洞内；（2）通风管路的布置要平、直、顺；（3）送风机的出风口到掌子面的距离小于5倍的隧道当量直径，本隧道取11米；（4）送风机的进风口到侧洞的距离要大于50米。

3施工通风长度确定隧道采用压入式强制通风方式，如按隧道作业面到洞口距离确定通风长度，将整个隧道内所有区段内都降低到烟尘标准以下，需要较大的风量，显然是不经济的，因此本项目通过排烟安全距离来确定通风计算长度。

L0=k0×L t=1.2×30=36k0:安全系数，取1.2；L t：炮烟抛掷长度，L t=15+G/5，计算后取30m按照上式计算，掌子面作业工人保持一个良好的工作环境。

这个区域以外的人员有可能会呼吸到向洞口移动的炮烟，但随着送风式时间持续，会很快结束，对工人影响不大。

精心整理2.2风量计算隧道内所需风量按照下列几种计算方法进行计算，并取计算结果的最大值作为供风的标准。

2.2.1按洞内同时工作的最多人数计算Q2=qmk(m3/min)；q-m-k-由此得2.2.2Q2=K1K2（145KW 99KW 、Q2=3K1K2ΣN=897m3／min2.2.3按允许最低平均风速计算Q3=60AV ；A-隧道开挖断面面积，取A=50m2；V-允许最小风速，取V=0.15m/s ；Q3=60AV=60×50×0.15=450m3/min；2.2.4按照爆破后稀释一氧化碳至许可最高浓度计算采用压入式通风：工作面需要风量Q4=7.8式中：t-通风时间，取t=30min；G-则G=50A-L-Q4=7.8＝风量为稀释内燃设备废气计算工作面风量897，外加人员呼吸风量240合计1137m3/min。

根据施工安排单口掘进最大长度按L=1446m。

风管漏风系数Pc=1／（1-β）l／10姨姨0=1.62，(β=0.017，L=2800m)；通风机供风量Q供=PcQ4；则Q供=1.62×1137=1842m3/min，取：2000m3/min。

2.2.5管道阻力系数风阻系数Rf=6.5aL/5D，摩阻系数α＝λρ／8＝0.00225kg／m3取软管直径D=2.0m、1.8m、1.5m。

管道长度L=1446m，求值Rf见表1：管道阻力系数计算表Qi———管道末端流出风量，m3/min；HD———隧道内阻力损失取50；H其他———其他阻力损失取60；风机设计全压H=Hf=RfQjQi/3600+110；隧道风机全压:H=(2.82×2000×1137)/3600＋110=1891Pa；风机功率计算风机功率计算公式：W=QHK/60η；式中：Q-风机供风量；H-风机工作风压；η-风机K-W=20003电动空压机组集中供风。

高压风管直径采用φ1.5m无缝管，进洞后采用托架法安装在边墙上，沿全隧道通长布置，高度以不影响仰拱及铺底施工为宜。

隧道通风计算公式一、气体扩散计算公式1. Fick定律：用于计算气体在隧道内的离散扩散，即气体浓度随时间和空间的变化情况。

J=D×∂C/∂x公式中，J表示气体的扩散通量，单位为mol/(m^2·s)，D表示气体的扩散系数，单位为m^2/s，C表示气体的浓度，单位为mol/m^3，x表示空间坐标，单位为m。

2.质量守恒方程：用于计算气体在隧道内的连续扩散，即气体浓度随时间、空间和流速的变化情况。

∂C/∂t+∂(uC)/∂x=∂(D∂C/∂x)/∂x公式中，C表示气体的浓度，t表示时间，x表示空间坐标，u表示气体的流速，D表示气体的扩散系数。

二、气流量计算公式1.简化（几何）公式：用于计算无压力差情况下气流的体积流量。

Q=A×v公式中，Q表示气流量，单位为m^3/s，A表示气流截面的面积，单位为m^2，v表示气流的速度，单位为m/s。

2.伯努利公式：用于计算有压力差情况下气流的体积流量。

Q=A×{(2(P1-P2))/ρ(1-(A2/A1)^2)}^0.5公式中，Q表示气流量，P1和P2表示不同位置的气体压力，单位为Pa，ρ表示气体的密度，单位为kg/m^3，A1和A2表示不同位置的气流截面面积，单位为m^2三、风机功率计算公式1.风机输入功率：用于计算风机输出风量所需的输入功率。

P=(Q×P)/(η×1000)公式中，P表示风机输入功率，单位为W，Q表示风机输出风量，单位为m^3/s，P表示风机对风量的压升，单位为Pa，η表示风机的效率。

上述公式只是通风计算中常用的一部分，具体计算还需要根据隧道的实际情况来确定参数和边界条件。

此外，还有一些特殊情况和补充公式需要考虑，例如隧道火灾时的烟气排放计算、风机系统的设计和布置等。

总之，隧道通风计算公式是根据气体扩散和气流传输原理推导出来的，用于预测隧道内空气流动和换气情况，确保隧道安全和舒适。

隧道施工通风设计计算书一、计算说明根据各工区施工中所需要的通风风量，考虑各工区不同长度通风管道的漏风以及压力损失，再进行通风机功率计算，最后选定各工区通风机型号。

主要以压入式通风为主，必要时采用巷道式通风，其中各项计算参数的取值根据以往经验取得，实际施工中应根据现场实测结果对相关参数进行校核和优化。

二、主要计算参数Ⅲ级围岩开挖进尺2.7m，断面面积110m2，炸药用量0.87kg/m3。

Ⅳ级围岩开挖进尺1.0m，断面面积137.2m2，炸药用量0.47kg/m3。

工作面最多人数取50人（钻爆15人，初支15人，二衬20人）。

作业人员供风量q=3m3/人.min，爆破通风时间t=30min，通风管道直径1.5m。

各机械功率为：装渣机165kW，20t自卸汽车180kW。

管道百米平均漏风率β＝1.5%，管道达西系数λ＝0.015，空气密度ρ＝1.2kg/m3，隧道通风需要的最低风速0.15m/s。

三、计算过程1.1 工作面风量（1）按洞内同一时间内爆破使用的最多炸药用量计算风量Ⅲ级围岩，单位炸药用量0.87kg/m3，循环进尺量2.7m，开挖断面积A=110m2，则一次爆破炸药用量G1=0.87×110×2.7=258.39kg炮烟抛掷长度L01=15+G1/5=15+258.39/5=66.68mⅣ级围岩，单位炸药用量0.47kg/m3，循环进尺量1.0m，开挖断面积A=137.2m2，则一次爆破炸药用量G2=0.47×137.2×1.0=64.48kg炮烟抛掷长度L02=15+G2/5=15+64.48/5=27.90m取爆破后通风时间t=30min，压入式通风工作面要求新鲜风量计算公式，即B.H.伏洛宁公式：Q1Q=625.15 m3/min代入后计算可得Q1=1max（2）按洞内最大工作人数计算需风量洞内最多工作人数m按50人计，平均每人需风量q取3m3/人·min，取风量备用系数k=1.2Q 2=q·k·m=3×1.2×50=180m 3/min（3）按最低风速要求计算需风量洞内允许最低风速取0.15m/sQ 31=V·S×60=0.15×110×60=990m 3/minQ 32=V·S×60=0.15×137.2×60=1234.8m 3/min故Q 3=Q 3max =1234.8 m 3/min（4）按稀释内燃设备废气计算需风量供风量应足够将内燃设备所排放的废气全面稀释和排出，使有害气体降至允许浓度以下，计算可按下式计算：41Ni i i Q T KN ==∑式中: K-功率通风计算系数，取3.0 m 3/minNi-各台柴油机械设备的功率Ti-利用率系数洞内作业车辆及性能参数分别如下：洞内作业车辆按装载机1台，自卸汽车2台（实车1台，空车1台）。