DB32_T 4627-2023 城市隧道通风设计标准.docx

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1、ICS91.140.60CCSP42UBJZ江苏省地方标准DB32/T46272023城市隧道通风设计标准Standardforventilationdesignofurbantunnel2023-12-18发布2024-06-18实施江苏省市场监督管理局发布江苏省住房和城乡建设厅中国标准出版社出版前言III1范围12规范性引用文件13 术语和定义14 基本规定25设计标准35.1 一般规定35.2 隧道35.3 附属用房35.4 隧道洞口46通风方式46.1 一般规定46.2 通风方式56.3 隧道通风要求67通风计算61.1 一般规定61.2 需风量计算71.3 隧道自然通风力81.4 隧

2、道交通通风力91.5 隧道通风阻力101.6 隧道通风方式108 污染空气净化IO8.1 一般规定108.2 空气净化方式108.3 设备布置119 附属建筑119.1 一般规定H9.2 风机房与通风井129.3 风道及风n1210 防烟与排烟1310.1 一般规定1310.2 排烟系统1310.3 防烟系统1510.4 排烟设施1511 风机选型与安装1611.1 一般规定1611.2 射流风机的选型与安装1611.3 轴流风机的选型与安装1712 通风控制1812.1 一般规定1812.2 运营通风控制1912.3 防烟与排烟控制1913 节能与环保19附录A（规范性）车辆有害气体排放量计

3、算因子20附录B（规范性）通风计算27前言本文件按照GB/T1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由江苏省住房和城乡建设厅提出并归口。本文件起草单位：苏交科集团股份有限公司、无锡市市政设施管理中心、南京市公共工程建设中心、南京交通运营管理集团有限公司、中南大学、星诺大气环境科技（南京）有限公司。本文件主要起草人：黄俊、朱晓宁、郭志明、李志远、汪文联、潘红兵、徐志胜、季红玲、丁鸿志、张迎贺、张杰、杨斌、王晔、周爱军。III城市隧道通风设计标准1范围本文件规定了城市隧道通风的设计标

4、准、通风方式、通风计算、附属建筑、污染空气净化、防烟与排烟、风机选型和安装、通风控制、节能与环保等。本文件适用于江苏省新建、改（扩）建的城市隧道通风设计。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB50116火灾自动报警系统设计规范GB50243通风与空调工程施工质量验收规范GB50736民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB51251建筑防烟排烟系统技术标准3术语和定义下列术语和定义适用于本文件3.1城市隧道urbantunnel地表

5、以下供机动车或兼有非机动车、行人通行的城市道路。3.2璇道群tunnelgroup多座隧道通过地下互通匝道连接实现交通转换或两座隧道间距小于250m,且两座隧道之间无消防救援通道3.3需风量requestedairvolume按保证隧道安全运营要求的环境指标，根据隧道条件计算确定需要的新鲜空气量3.4设计风量designedairvolume以计算得到的隧道需风量为基础，满足运营要求，进行风机选型的通风量3.5设计风速designedwindspeed根据设计风量计算得到的空气在隧道内沿隧道轴向流动的速度。3.6纵向通风longitudinalventilation通风气流在行车空间沿隧道轴线

6、方向（纵向）的流动。3.7半横向通风semi-transverseventilation通风气流在行车空间沿垂直于隧道轴线方向（横向）进入（或排出）、沿隧道轴线方向（纵向）排出（或进入）的流动。3.8临界风速criticalvelocity当采用纵向排烟时，控制烟气沿隧道坡度逆向流动的最小风速。3.9重点排烟concentratedsmokeextraction在隧道纵向设置专用排烟道，并间隔一定距离设排烟口。火灾时，远程控制火灾附近的排烟口开启，将烟气快速有效地排出车行空间。4基本规定4.1 城市隧道通风应综合考虑道路等级、工程规模、隧道平面与纵断面线形、近远期预测交通量与交通工况、车辆种类

7、与有害气体排放量、相邻隧道污染物空气窜流、环境保护、烟气控制和运营维护等因素。4.2 城市隧道通风设计应符合科学合理、安全经济、技术先进、节能环保、利用高效的原则。4.3 隧道通风系统应具有以下功能：a）正常工况及交通阻滞工况时，应能稀释或去除隧道内的CO、烟尘、NO,等污染物和余热，控制有害物浓度、能见度等指标符合5.2的要求：b）火灾事故时，应能有效控制和迅速排除烟气；c）隧道养护维修时，应能提供一定新风量，控制有害物浓度、能见度等符合5.2的要求。4.4 隧道通风系统应按预测特征年的交通量、车辆组成和相应车辆有害气体排放量设计，并根据需要考虑通风设备的分期实施。4.5城市隧道通风设计小时

8、交通量应为混合车设计高峰小时交通量。4.6 隧道通风系统的设计应满足以下要求：a）在特殊工况或短时间内交通条件发生变化时，通风系统应具有一定的适应性；b）在通风系统某一局部失效时，应保证系统的整体功能维持在适宜的水平；c）应根据环境影响报告书对污染空气排放和噪声要求，结合工程实施条件确定污染空气排放方案，应采取措施使通风设备传至室外的噪声符合环境保护要求；d）应能有效利用汽车交通力，并考虑隧道需风量变化，制定运行策略。4.7 改建或实施二期通风系统的城市隧道，应按当前实际交通量和交通组成评估通风系统的合理性。4. 8城市隧道通风设计应分别明确运营工况与火灾工况的风机运行数量和位置。4.9 专用

9、避难疏散通道及其前室、疏散楼梯及其前室应设置机械加压送风设施。4.10 火灾工况下交通量计算应遵循下列原则：a）工况车速宜按Okmzh考虑。b）单向通行隧道宜按独立排烟区末端位置发生火灾考虑，双向通行隧道宜按洞内中点发生火灾考虑。4.11 通风系统的管材、消声材料应采用A级不燃材料，管材及消声材料还应具有防潮、防腐、防蛀、耐老化和无毒的性能。5设计标准4.12 -H!ftSl4.12.1 市隧道通风设计的安全标准应以稀释机动车排放的烟尘为主，必要时可考虑隧道内机动车带来的粉尘污染。5. 1.2城市隧道通风设计的卫生标准应以稀释机动车排放的CO、No2为主。5.1.3城市隧道通风设计的舒适性标准

10、应以换气稀释机动车带来的异味为主，必要时可考虑去除余热和降低湿度。5.2Rit5.2.1 隧道通风设计标准应符合下列规定：a）CO、NO2和烟尘设计浓度，应满足表1中的规定；1CO、NO2和烟尘设计浓度车速v（km/h）域工况CO设计浓度cm,m3烟尘设计浓度m1Ne)Z设计浓度cm3msv40700.005120x40700.0061v20700.0071养护维修200.0030.12b）人车混行隧道，隧道内60min内NO2设计浓度不应大丁02cnWmc）隧道内的最高空气温度不宜高于45;d）隧道内的相对湿度不宜大于70缸5.2.2 通风系统设计时的交通工况设定宜符合下列要求：a）正常交通

11、工况时，城市隧道内车辆全程行驶平均车速大于40kmh;b）交通阻滞工况时.城市隧道内车辆全程行驶平均车速不大于20kmh05. 2.3通风系统的最小换气量应满足以下要求：a）隧道换气次数不应小于3次/h;b）纵向通风的隧道内风速不应低于1.5ms5. 2.4隧道设计纵向风速不宜大于IOms.5.3 附属用房5.4 .1隧道运营管理中心、设备管理用房、电缆通道等附属用房通风设计应符合表2的要求2附属用房通风设计标准房间名称计算温度/七换气次数/（次/h）冬季夏季进风排风值班室、休息室16276i6i控制室.机房192464表2附属用房通风设计标准（续）房间名称计算温度/C换气次数/（次h）冬季熨

12、季进风排风配电房、电缆通道36按排除余热计算风量检修通道11雨水泵房、废水泵房、消防泵房54通风机房66电源室10361C1210-12电梯机房10105.3.2当采用空调系统时，新风量每人不应少于3mzh5.4陲道洞口5.4.1城市隧道洞口环境空气功能区分为两类：类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域；二类区为居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区。5.4.2一类区适用一级浓度限值，二类区适用二级浓度限值。一、二类环境空气功能区质量要求见表3。表3环境空气污染物基本项目浓度限值序号污染物项目平均时间浓度限伯单位一级二级1二氧化氮（NOz）年平均4040XR/m24小时平均8

13、0801小时平均2062002一氧化碳（CO）24小时平均44mg/m1小时平均10103颗粒物（粒径WloUm）年平均4070Xg/m24小时平均501504颗粒物（粒径2.5m）年平均153524小时平均3.5756通风方式6.1 一般规定6.1.1 城市隧道通风方式的选择应综合考虑隧道平纵指标、交通量、气象条件、经济、环保等因素6.1.2城市隧道工.程分级宜根据其封闭段长度和预测单洞年平均日交通量两个要素，按图1分为一级、二级、三级、四级、五级5个等级。标引符号说明：q隧道单洞年平均日交通量（折合小客车）；1.隧道单洞长度。图1城市隧道工程分级图6.1.3城市隧道内机械通风系统的设置应符

14、合下列规定：a）四级及以上城市隧道应设置机械通风设施：b）人行隧道或人车混行隧道长度小于或等于60m时，可采用自然通风方式，隧道长度超过60m时应设置机械通风设施；c）隧道应有效利用交通通风力，当不能满足通风要求时应采用机械通风。6.2通风方式6.2.1城市隧道机械通风方式可按表4分类。4城市隧道机械通风方式的分类纵向通风方式半横向通风方式组合通风方式全射流纵向通风方式通风井送排式通风井排出式吸尘式纵向通风方式送风式排风式吸尘式+纵向通风组合式纵向+重点排烟组合式6.2.2五级城市隧道宜采用自然通风方式，三级和四级城市隧道宜采用全射流纵向通风方式6.2.3一级和二级城市隧道宜采用半横向通风方式

15、或组合通风方式6.2.4城市隧道洞口污染物排放不满足环境大气指标要求时，宜采用污染物净化方式。6.2.5明挖喑埋城市隧道可采用竖向分散式自然通风方式设计。6.3隧道通风要求1.1.1 3.1长度大于3km的隧道宜对隧道温度进行计算，当不满足5.2.1c)的要求时，宜采取降温措施。1.1.2 设有多处进、出口匝道的隧道，通风设计应考虑主线、匝道隧道气流间的相互影响。1.1.3 城市隧道通风设计应考虑污染空气排放对周围环境的影响，且应满足下列要求：a)隧道洞口和通风井的允许排放量和排放方式应满足环境影响报告书的要求；b)污染空气排放宜采用高风并集中排放，当实施困难时可采用竖向分散式自然排放、机械式

16、分散排放或污染空气净化方式。6.3.4隧道进、出洞口建筑布置应考虑防止污染空气回流的措施，且应符合下列要求：a) 钻爆法隧道进、出洞口宜错位布置；b) 明挖暗埋隧道进、出洞口间宜设置分隔墙或种植绿植，分隔墙体宜结合遮光棚和景观绿化设计。7通风计算7.1一般规定7.1.1车辆有害气体的排放量，应按设计近远期预测交通量、交通组成、车辆状况，并结合汽车尾气限排标准进行计算，取其较大者作为设计取值。7.1.2城市隧道通风设计应根据工程初步设计和施工图设计等阶段隧道总体设计要求进行相应的计算。7.1.3通风系统中，风机及交通通风力提供的风量和风压应满足需风量和克服通风阻力的要求。7.1.4在标准大气压状

17、态下，空气物理量可按表5取值，其他状态下的空气密度P可按式(1)计算。表5空气物理重度y(NP)11.77密度P,/(kg/nP)1.20运动黏滞系数v(m2s)1.57X1051.-卬(一三T)式中：P通风计算点的空气密度，单位为千克每立方米(kgm2);p2-标准大气压状态下的空气密度，单位为千克每立方米(kg?);h通风计算点的海拔高程，单位为米(m);T通风计算点夏季气温，单位为开尔文(K)7.1.5沿程阻力系数及局部阻力系数应根据城市隧道或风道的断面当量直径和壁面粗糙度以及风道结构形状等取值，当为混凝土壁面时常用阳力系数可按表6取值。衰6常用阻力系数衰阻力系数取值隧道沿程阻力系数人，

18、0.02主风道(含竖开)沿程阻力系数入0.022连接风道沿程阻力系数A40.025表6常用阻力系数表(续)阻力系数取值隧道入口局部阻力系数C0.5除道出口局部阻力系数C1.07.2需风量计算7.2.1城市隧道计算交通量宜按各特征年预测交通量和城市.隧道服务最大交通量分别计算交通量，取其最大需风量所对应的交通量作为计算交通量。7.2.2隧道预测交通量中含有新型环保车辆，其有害气体排放量宜单独计算。7.2.3设计需风量应取稀释C0、烟尘，NO2和隧道最小换气量所需风量的最大值，并不小于最小通风量，计算时应按行车速度IOknvh一挡分别进行计算。7.2.4稀释CO所需风量按式(2)计算，隧道入口新风

19、污染物浓度应考虑隧道洞外环境浓度和邻洞污染空气的影响。Q-,TQjZ式中：Q)一隧道稀释C0)需风量，单位为立方米每小时(m2h);n隧道内通车不同类型车辆数量；Q车辆CO单车排放量，单位为克每小时(gh);C隧道内污染物允许浓度标准，单位为克每立方米(gW);C隧道新风污染物浓度，单位为克每立方米(gm2)7.2.5稀释NO2所需风量按式计算，隧道入口新风污染物浓度应考虑隧道洞外环境浓度和邻洞污染空气的影响。Q,(M(J,l1：L(3)式中：Q.,隧道稀释NO.需风量，单位为立方米每小时(meh);nn隧道内通车不同类型车辆数量；Q车辆NO2单车排放量，单位为克每小时(gh);C-隧道内污染

20、物允许浓度标准，单位为克每立方米(gm2);C-隧道新风污染物浓度，单位为克每立方米(g112)7.2.6稀释烟尘所需风量按式(4)计算，隧道入口新风污染物浓度应考虑隧道洞外环境浓度和邻洞污染空气的影响。Q11-Aq式中：Q隧道稀释颗粒物需风量，单位为立方米每小时(m2h);1一一隧道内通车不同类型车辆数量；Q,车辆颗粒物单车排放，单位为立方米每小时(nWh);K-隧道内烟尘允许浓度，单位为每米(nr)。7. 2.7隧道换气需风量按式(5)计算。Q式中：Qmyy-隧道换气需风量，单位为立方米每小时(m2h);A,一一隧道净空断面积单位为平方米(m2)；n、隧道通风换气频率。采用纵向式通风的隧道

21、，换气需风量按式(5)和式(6)计算，并取其大者作为隧道空间不间断换气的需风量。Q(e)=vA,式中：Qey一隧道换气需风量，单位为立方米每小时(m3h);V隧道换气风速，不应低于2.5ms;A.隧道净空断面积，单位为平方米(m7.2.8隧道内车辆有害气体排放以2018年为基准年进行计算，小汽车和轻型车有害气体排放按式(7)计算，重型柴油车有害气体排放按式(8)计算：Qyjv-v,时，取+”；当v150050030001500L30005001500L150010.1.3城市隧道防火灾应按一座隧道或隧道群同一时间发生一次火灾设防。10.1.4 城市隧道火灾时，防烟与排烟系统应能及时有效控制和排

22、除烟气、减少烟气在隧道内影响范围。10.1.5 防烟系统的设计应根据隧道构造、使用性质、设备布置等因素，采用机械加压送风系统。10.1.6 城市隧道排烟系统设计应结合交通状况、通风方式和疏散设施等统筹考虑，当与正常通风系统合用时，应具备在火灾工况下的快速转换功能，并符合排烟系统要求。10.1.7 城市隧道内机械排烟系统的设置应符合下列规定：a)长度大于3km的城市隧道，宜采用纵向分段排烟方式或重点排烟方式；b)长度不大于3km的单洞单向城市隧道，宜采用纵向排烟方式。10.2排烟系统10.2.1宜根据隧道交通功能、预测交通量、交通组织状况，参照表8确定隧道安全适用的最大火灾热释放率。表8车辆的火

23、灾热释放率表车型类型小轿车货车集装箱车、长途汽车、公共汽车重型车火灾热释放率/MW3-52()3(30-l(j)10.2.2当隧道采用纵向排烟时，纵向气流速度应不大于临界风速，临界风速按式(17)式(19)计算:T(-T(18)AVJK=l+0.0374i(19)式中：V临界风速，单位为米每秒(ms);K坡度修正系数；g重力加速度，单位为米每二次方秒(ms2);H隧道最大净空高度，单位为米(m);Q;火灾规模，单位为千瓦(kW);P火场远区空气密度，单位为千克每立方米(kgm2);C0空气比热容，单位为千焦每千克开尔文kJ(kgK)l;A,隧道横断面积，单位为平方米(m2);T一烟气平均温度，

24、单位为开尔文(K);T火场远区空气温度，单位为开尔文(K);i隧道坡度，。10.2.3隧道纵向火灾排烟需风量可按式(20)计算：Qmp=A2-V(20)式中：Qmf)一隧道火灾排烟需风量，单位为立方米每秒(nW)A.隧道横断面积，单位为平方米(mbV临界风速，单位为米每秒(ms)。10.2.4 当城市隧道采用重点排烟时，排烟量应按设计火灾规模计算确定，排烟量的计算可按式(21)式(23)计算：a)轴对称型烟羽流按式(21)和式(22)计算：当ZZ时：Xf)C71q/(21)当ZWZ时：MO)S2QZ(22)Zl=0.166q2(23)式中：Mo烟羽流质量流量，单位为千克每秒(kgs);Q热释放

25、速率的对流部分，单位为千瓦(kW),一般取值为Q=O.7Q;Z燃料面到烟层底部的高度，单位为米(m)(取值应大于或等于最小清晰高度与燃料面高度之差)；Z1火焰极限高度，单位为米(m)。b)烟层平均温度与环境温度的差应按式(24)计算：T=KQMC(24)式中：T一-烟层平均温度与坏境温度的差，单位为开尔文(K);K烟气中对流放热量因子.当采用机械排烟时，取K10;Co空气的比定压热容，一般取C,=l.OlkJ/(kgd)c)排烟量应按式(25)和式(26)计算：V=MTp,T(25)T=T4+T(26)式中：V排烟量，单位为立方米每秒(ms);T烟层的平均热力学温度，单位为开尔文(K);P，环

26、境温度下的气体密度单位为千克每立方米(kg/n?),通常p,=1.2kgm3;To环境的热力学温度，单位为开尔文(K),通常TO=293.15K。10.2.5 当隧道采用重点排烟时，应符合以下规定：a)排烟量计算应考虑土建排烟风道和排烟口的漏风量等因素，不宜小于20%漏风量。b)排烟口应设置在隧道上部或侧壁上部，并采用常闭型，排烟口纵向间距不宜大于60m。地下互通匝道隧道段内排烟口纵向间距不宜大于30m。c) 火灾时应联动开启着火区域的排烟口，连续打开的排烟口数量不宜少于5组。d) 排烟道内的设计风速不宜大于15ms,排烟口的设计风速不宜大于IOm/s。e) 隧道排烟道内应光滑并应满足密封性要

27、求。1.1.6 6城市隧道应结合匝道、风井等布局进行必要的分段排烟，并分别对各区域进行烟气控制设计。1.1.7 7配电房宜设置独立的机械排烟系统，排烟量应按GB51251的有关规定执行。1.1.8 8城市隧道内附属用房设置的机械排烟系统与通风系统宜分别设置；当合用时，通风系统应采取可靠的防火安全措施，并应具备事故工况下的快速转换功能。10.3 防烟系统10. 3.1城市隧道专用安全通道应设置独立的机械加压送风防烟设施，隧道专用安全通道与隧道行车道之间的压差应为30Pa50Pa。11. 3.2专用疏散通道的防烟设计应根据其长度和净空，选择合理适用的机械正压送风方式；其前室加压送风量应按其入口门洞

28、风速不小于1.2ms计算确定，送风口的风速不宜大于7ms12. 3.3独立避难所防烟设计的加压送风量应按地面面积每平方米不小于30m3h计算，新鲜空气供气时间不应小于火灾延续时间。13. 3.4机械加压送风防烟系统送风口应靠近避难疏散通道和避难所入口，其风速不宜大于70ms.14. 3.5封闭楼梯间应采用自然通风系统，不满足自然通风条件的封闭楼梯间，应设置机械加压送风系统。机械加压送风系统应采用管道送风，且不宜采用土建风道。送风管道应采用不燃材料制作且内壁应光滑。当送风管道内壁为金属时，设计风速不应大于20ms;当送风管道内壁为非金属时，设计风速不应大于15ms;送风管道的厚度应符合GB502

29、43的规定10.4 排烟设施10.4.1 火灾时运行的射流风机、排烟风机及烟气流经的风阀、消声器、软接等辅助设备，应按隧道火灾烟气进行配置，连续有效运行时间应高于隧道疏散时间，且应满足250C时连续有效工作时间不小于Ih的要求。10.4.2 用于火灾排烟的射流风机宜按计算台数15%的备用量，应至少备用一组。10.4.3 火灾时运转的风机从静止到达全速运转的时间不应大于60s,可逆式风机应能在90s内完成反向运转。10.4.4设备用房排烟管道的设置和耐火极限应符合下列规定：a)竖向设置的排烟管道应设置在独立的管道开内.排烟管道的耐火极限不应低于0.50h;b)水平设置的排烟管道应设置在吊顶内，其

30、耐火极限不应低于0.50h;当确有困难时，可直接设置在室内，但管道的耐火极限不应小于LOOh;c)设置在走道部位吊顶内的排烟管道，以及穿越防火分区的排烟管道，其管道的耐火极限不应小于Looh。10.4.5设备用房排烟管道下列部位应设置排烟防火阀：a)垂直风管与每层水平风管交接处的水平管段上：b)一个排烟系统负担多个防烟分区的排烟支管上；c）排烟风机入口处；d）穿越防火分区处。11风机选型与安装11.1 TKS11.1.1 风机选型应满足隧道运营通风及排烟系统的使用要求，并具有良好的节能、环保特性。11.1.2 通风系统设备、管道及配件布置安装应能为安装、操作、测量、调试和维修预留空间位置。11

31、.1.3附属用房内风机的选型与安装应符合GB50736和GB51251的相关要求。11.2射流风机的选型与安装11.2.1 射流风机选型应满足下列要求：a）射流风机应选用具有消声装置的隧道专用风机；b）射流风机应结合不同类型射流风机的直径、单台射流风机的电机配置功率、隧道总装机功率、长期运营费用等进行选型；C）单向城市隧道宜选择单向风机，双向城市隧道应选择双向风机，同一隧道的风机型号应相同；d）双向可逆射流风机反转时的风量和推力不宜低于正转的98%;反向运行的单向射流风机，其反向风量宜为正向风量的50$70$;e）火灾工况下运行的射流风机、排烟风机应能在环境温度280下连续有效运行不小于Ih;I）在野外距风机出口IOm且成45夹角处测量射流风机的A声级应小于75dB;g）射流风机电机防护等级不应低于1P55,绝缘等级不应低于F级:h）在额定工作条件下，风机整体设计使用寿命不应低于20年，第一次大修前的安全运转时间不应少于18000ho11.2.2 射流风机在隧道横断面上的安装应满足下列要求：a）射流风机不应侵入隧道建筑限界，射流风机的边沿与隧道建筑限界的净距不宜小于15cm;b）宜采用固定式或悬吊式安装；当采用壁龛式安装时，应注意隧道结构的过渡设计，可在风机进出口设置导流叶