Задачи вентиляции в автодорожных тоннелях

При движении автомобилей их двигатели выделяют тепло и продукты сгорания топлива (выхлопные газы), в составе которых находится углекислый газ (CO2), окись углерода (CO), метан (СН4), непредельные углеводороды, альдегиды и ряд других составляющих (азот, кислород, водород и т. д.), а также сажа и пары горючего и масла. Другими источниками тепла в тоннелях служат работающие установки, освещение и находящиеся в тоннелях люди. На баланс тепла существенное влияние оказывает теплообмен между воздухом тоннеля и окружающими его породами. В некоторых случаях в тоннелях могут выделяться подземные газы.
Задачей вентиляции (проветривания) тоннелей является обеспечение такого обмена в них воздуха, при котором:
1) снижается концентрация вредных газов до пределов, не представляющих опасности для здоровья людей;
2) уменьшается до приемлемых размеров перепад между температурой воздуха внутри и вне тоннеля;
3) устраняется задымление, влияющее на видимость в тоннеле.
Решение этих задач для тоннелей довольно сложно. Обезвреживание выхлопных газов до выхода их в атмосферу имеет большое значение для автодорожных тоннелей.
Как показали многочисленные исследования, окись углерода — опасная составляющая воздуха из-за высокой токсичности и довольно значительного ее содержания в выхлопных газах.
В случае, если за счет проветривания достигают уменьшения до допустимых пределов содержания в воздухе тоннеля CO, одновременно происходит обезвреживание и таких опасных для здоровья составляющих выхлопных газов, как ненасыщенные и непредельные углеводороды и альдегиды.
Кроме того, происходит настолько значительное уменьшение задымления тоннеля, что обеспечивается нормальная видимость при движении в нем. Таким образом, основным газом, по которому следует определять потребный объем вентиляции, является окись углерода (CO).
Так как воздуху тоннеля сообщается значительное количество тепла, что может оказаться непригодным для длительного пребывания в нем людей, то объем вентиляции должен быть достаточным и для обеспечения благоприятного температурного режима в тоннеле, такое обстоятельство может оказаться решающим. Поэтому всегда обязателен поверочный расчет вентиляции по тепловыделениям.
Сложность вентиляции автодорожных тоннелей находится в зависимости от их длины и интенсивности движения. Для перемещения и распределения по длине тоннеля больших объемов воздуха иногда приходится занимать для вентиляционных каналов часть его поперечного сечения, строить целую систему подводящих каналов и установок.
Затраты средств на вентиляцию автодорожных тоннелей составляют 10—30% стоимости всего сооружения. Поэтому вопросы вентиляции необходимо своевременно и правильно решать в комплексе задач проектирования тоннеля в целом.
В частности, вентиляция может оказать существенное влияние на выбор трассы тоннеля, назначение его поперечного сечения, а наличие дополнительных входов — на организацию работ по проходке тоннеля.
Для исключения вредного влияния газов и, следовательно, снижения затрат на вентиляции в отдельных случаях рационален переход на электрическую тягу для перемещения по длинному тоннелю автомобилей с выключенными двигателями на специальном подвижном составе.