地下工程低碳理论与应用 课件 -第1章 绪论 (7).pptx

西南交通大学土木工程学院地下工程系《地下工程低碳理论与应用》2025年1月2日西南交通大学土木工程学院地下工程系第7章地下工程运营期低碳节能技术

本章内容提要本章教学目标：了解交通隧道利用自然风节能通风设计方法了解地下工程通风机组优化配置技术了解照明灯具布置及控制技术、发光涂料、新能源及新材料等在隧道照明中的应用掌握运营期低碳节能技术的设计及应用场景

交通隧道利用自然风节能通风设计方法1照明节能技术在隧道运营期的应用地下工程通风机组优化配置技术本章内容提要23发光节能涂料在隧道照明中的应用4新能源技术在隧道运营期的节能应用5新材料在隧道运营期的节能应用6

交通隧道利用自然风节能通风设计方法1

交通隧道利用自然风节能通风设计方法一7.1.1隧道自然风气象观测物理量获取自动气象站系统：集气象数据采集、存储、传输和管理于一体的无人值守的气象采集系统。PH自动气象站用于测量气温、相对湿度、照度、雨量、风速、风向、气压、辐射等基本气象要素，具有显示、自动记录、实时时钟、超限报警和数据通讯等功能。

交通隧道利用自然风节能通风设计方法一7.1.1隧道自然风气象观测物理量获取在自动气象站直接布线不方便的情况下，中心气象计算机可以与多台PH自动气象站通过移动GPRS无线数据通信网络组成气象监测网络。

交通隧道利用自然风节能通风设计方法一7.1.2隧道自然风风速确定1.自然风风速计算方法根据气象站采集的气象数据，对各个时刻气象数据所对应的隧道内各区段及斜井内的自然风进行计算。为了反映隧道内自然风变化的真实情况，必须借助统计分析方法，获得各区段风速的频率分布，从而使隧道的通风设计具有一定的可靠度。

交通隧道利用自然风节能通风设计方法一7.1.2隧道自然风风速确定1.自然风风速计算方法在隧道营运期间，车辆通过隧道时的消耗功率所转变的热量、隧道中各种电力设备所散发的热量、隧道围岩通过衬砌传导的热量共同影响着洞内气温。同时考虑到洞内交通阻滞以及其他极端情况，现令洞内空气温度依次取15℃、20℃、25℃、30℃。在这四种可能的洞内气温情况下，分别结合洞外气象参数求出隧道内各区段的自然风，然后统计分析自然风风速频率分布。

交通隧道利用自然风节能通风设计方法一7.1.3隧道自然风利用模式及节能设计方法1.隧道利用自然风节能设计流程通风方式的对比传统通风方式自然通风自然风的计算2～3m/s根据气象资料计算自然风的利用作为阻力考虑作为动力考虑通风方式选择不考虑自然风情况根据自然风分布进行设计通风手段机械通风方式自然利用为主、机械通风为辅控制方式火灾/正常运营控制按照自然风控制节能不节能节能通风效果较好较好应用对象需要进行机械通风的隧道位于气象分隔带或自然风较大的隧道

交通隧道利用自然风节能通风设计方法一7.1.3隧道自然风利用模式及节能设计方法1.隧道利用自然风节能设计流程利用自然风进行通风的设计思想：根据隧道所处位置的气象条件，或完全利用自然风，或利用少量通风机械设备进行辅助和补充，对自然风诱导、控制、调节，从而达到隧道通风的目的。通风系统最大限度的利用自然能和最小限度的人工干预。

交通隧道利用自然风节能通风设计方法一7.1.3隧道自然风利用模式及节能设计方法1.隧道利用自然风节能设计流程只有当主隧道内常年存在风向恒定的自然风，且自然风风向与机械通风方向同向时，才可以利用自然风进行通风。一般处于气象分隔带或洞口两端压差大的隧道可以利用自然风进行通风设计。得出隧道内的全年自然风风速、风向规律是利用自然进行节能通风设计的基础。

交通隧道利用自然风节能通风设计方法一7.1.3隧道自然风利用模式及节能设计方法2.隧道机械通风方向确定《公路隧道通风设计细则》规定：“在通风计算中，一般可将自然通风力作为隧道通风阻力考虑；但当确定自然风作用引起的洞内风速常年与隧道通风方向一致时，宜作为隧道通风动力考虑”。因此，机械通风方向应综合考虑自然风和交通风的作用。

交通隧道利用自然风节能通风设计方法一7.1.3隧道自然风利用模式及节能设计方法3.隧道自然风利用模式（1）自然风利用原则——分段原则隧道自然风风速vn（m/s）自然风的利用情况射流风机送风竖井排风竖井策略Avnv0动力不开启风机开启风机开启风机（或关闭风机，打开辅助风道）策略B0vnv0动力开启部分风机开启风机开启风机策略Cvn0阻力开启全部风机开启风机开启风机

地下工程通风机组优化配置技术2

地下工程通风机组优化配置技术二1.轴流风机安装高度对效率的影响随着轴流风机安装高度增加，风机的效率也是增加的；当安装高度为2.8m时，风机的效率有所减小，这是由于风机的上缘逐渐靠近隧道拱顶造成的。当风机的安装高度在1.