Для чего нужны вентиляторы в тоннеле

Обновлено: 02.05.2024

СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ ТОННЕЛЕЙ АВТОДОРОЖНЫХ.

Ventilation systems of highway tunnels. Design rules

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ - ООО "СанТехПроект", АС "СЗ Центр АВОК"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет.

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту - М.: Стандартинформ, 2019 год

Введение

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: от 29 декабря 2004 г. N 190-ФЗ "Градостроительный кодекс Российской Федерации". - Примечание изготовителя базы данных.

В своде правил изложены общие требования и правила проектирования систем вентиляции автодорожных тоннелей для обеспечения их безопасной эксплуатации при различных транспортных ситуациях, а также при возникновении в тоннелях пожара.

Настоящий свод правил разработан впервые с учетом европейского и передового отечественного опыта проектирования и последующей эксплуатации автодорожных тоннелей.

Авторский коллектив: ООО "СанТехПроект" (канд. техн. наук А.Я.Шарипов), АС "СЗ Центр АВОК" (д-р техн. наук, проф. A.M.Гримитлин), Санкт-Петербургский горный университет (д-р техн. наук, проф. С.Г.Гендлер), ОАО НИПИИ "Ленметрогипротранс" (главный технолог В.А.Соколов).

Авторы разработки изменения N 1 - ООО "СанТехПроект" (канд. техн. наук А.Я.Шарипов), АС "СЗ центр АВОК" (д-р техн. наук А.М.Гримитлин), Санкт-Петербургский горный университет (д-р техн. наук С.Г.Гендлер), ОАО НИПИИ "Ленметрогипротранс" (В.А.Соколов).

1 Область применения

1.1 Настоящий свод правил распространяется на проектирование систем вентиляции автодорожных тоннелей всех типов, в том числе использующих струйные вентиляторы или их комбинацию с тоннельными вентиляторами.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ ISO 5802-2012 Вентиляторы промышленные. Испытания в условиях эксплуатации

ГОСТ Р 56521-2015 Тоннели автомобильные. Требования безопасности

СП 7.13130.2013 Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности

СП 48.13330.2011 "СНиП 12-01-2004 Организация строительства" (с изменением N 1)

СП 60.13330.2016 СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха

СП 122.13330.2012 "СНиП 32-04-97 Тоннели железнодорожные и автодорожные" (с изменением N 1)

ГН 2.2.5.3532-18 Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 аварийная ситуация в тоннеле: Опасное техногенное происшествие (пожар, прорыв воды, разрушение крепи, выброс ядовитых и взрывоопасных веществ и т.п.), создающее в тоннеле и прилегающей к нему территории угрозу жизни и здоровью людей, приводящее к разрушению конструкций тоннеля, нарушению движения транспорта, а также к нанесению ущерба окружающей природной среде.

3.2 автодорожный тоннель: Подземное (или подводное) инженерное сооружение, предназначенное для пропуска (проезда) автотранспортных средств в целях преодоления высотных или контурных препятствий.

3.3 вентилятор вытяжной системы противодымной вентиляции: Вентилятор высоконапорный, сохраняющий работоспособность при температуре перемещаемого воздуха 400°С-600°С в течение 2 ч и предназначенный для удаления дымовых и пожарных газов из очага пожара.

3.4 взвешенные частицы невыхлопного происхождения: Частицы пыли, как правило, диаметром 2,5 мм, образующиеся в результате разрушения дорожного полотна, тормозных колодок и т.п.

3.5 видимость, м: Отношение светового потока, прошедшего в воздухе без изменения направления путь, равный 1 м, к световому потоку, вошедшему в воздух в виде параллельного пучка.

3.6 выбросы загрязняющих веществ, г/ч (м/ч): Количество загрязняющих веществ различной химической и физической природы, выделяющихся в единицу времени при движении транспортных средств по тоннелю.

3.7 габарит приближения строений и оборудования автодорожных тоннелей (габарит приближения): Предельное поперечное (перпендикулярное оси проезжей части) очертание, внутрь которого не должны заходить никакие части сооружений и строительных конструкций, всех видов оборудования и устройств (устройства вентиляции, электроснабжения, освещения, сигнализации, связи, направляющие, дренажные, водоотводные, противопожарные и др.) с учетом нормируемых допусков на их изготовление и монтаж.

3.8 дефлекторы: Пластины, устанавливаемые на выходе воздушного потока из струйного вентилятора и отклоняющие воздушный поток на заданный угол от линии, параллельной оси тоннеля.

3.9 дорожный уклон тоннеля, %: Отношение разности высот начала и конца рассматриваемого участка тоннеля к проекции длины этого участка на горизонтальную плоскость.

3.10 естественная тяга, Па: Перепад давлений (депрессия), создаваемый вследствие разности средней температуры воздуха в тоннеле и температуры атмосферного воздуха у портала с меньшей высотной отметкой относительно уровня моря; разности средних температур столбов атмосферного воздуха, имеющих высоту, соответствующую высоте приземного слоя атмосферы у порталов тоннеля; ветрового напора.

3.11 импульс струйного вентилятора, Н: Реактивная сила, равная произведению массового расхода воздуха, подаваемого вентилятором, на среднюю скорость воздуха в его входном сечении.

3.12 интенсивность движения транспортных средств: Количество транспортных средств различного типа, проходящих через тоннель в единицу времени (с, ч, сут).

3.13 коэффициент ослабления, м: Потери интенсивности светового потока относительно начальной интенсивности светового потока у источника после прохождения им единичного расстояния через воздушную среду в тоннеле.

3.14 количество движения (импульс), кг·м/с: Векторная физическая величина, равная произведению массы точки на ее скорость.

Примечание - Количество движения является мерой механического движения.

3.15 критическая скорость воздуха, м/с: Скорость воздушного потока, при которой в случае пожара исключается распространение дыма от очага пожара в сторону, противоположную направлению движения воздуха.

3.16 механический КПД вентилятора: Отношение полезной мощности вентилятора , т.е. мощности воздушного потока, выходящего из вентилятора, к механической мощности на валу вентилятора.

3.17 полный КПД вентилятора с электроприводом: Отношение полезной мощности вентилятора (т.е. мощности воздушного потока, выходящего из вентилятора) к мощности , потребляемой электродвигателем.

3.18 нереверсивный вентилятор: Вентилятор, сконструированный с возможностью подачи воздушной струи только в одном направлении.

3.19 ниша: Выемка (или специально выгороженное пространство) в боковой части или своде автодорожного тоннеля, имеющая заданные размеры и форму и предназначенная для размещения струйных вентиляторов.

3.20 подшивной потолок: Вентиляционный канал, по которому дымовые и пожарные газы удаляются из очага пожара.

Примечание - Сооружают в сводовой части тоннеля путем установки продольной перегородки из негорючего материала, отделяющей подсводовое пространство от остальной части автодорожного тоннеля.

3.21 пожар: Неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью людей, интересам общества и государства.

3.22 пожарный отсек: Часть сооружения, отделенная от других его частей противопожарными преградами.

3.23 полоса движения: Часть проезжей части автодорожного тоннеля, имеющая ширину, достаточную для движения транспортных средств в один ряд.

3.24 полуограниченная струя (настилающаяся струя): Воздушная струя, развивающаяся вдоль твердой поверхности.

3.25 портал тоннеля: Архитектурно оформленный въезд или выезд из тоннеля.

3.26 поршневой эффект транспортных средств, Па: Разность давлений (депрессия), возникающая в тоннеле вследствие движения по нему транспортных средств со скоростью, превышающей скорость перемещения воздушного потока.

3.27 приведенная интенсивность движения транспортных средств при их нормальной или замедленной скоростях, усл. лег. авт./ч: Интенсивность движения транспортных средств различного типа (легковые и грузовые автомобили и автобусы), приведенная к интенсивности движения только легковых автомобилей.

3.28 приведенное количество транспортных средств при полной остановке движения, усл. лег. авт./км.пол: Количество транспортных средств всех типов, находящихся в тоннеле на каждой полосе движения при полной остановке движения, приведенное к количеству только легковых автомобилей.

3.29 притоннельное сооружение: Подземное или наземное сооружение, предназначенное для расположения технологических или эксплуатационных обустройств, обеспечивающих жизнедеятельность и обслуживание тоннеля.

3.30 проезжая часть тоннеля: Элемент автодорожного тоннеля, предназначенный для движения транспортных средств.

3.31 сервисный тоннель: Выработка, пройденная параллельно основному тоннелю и предназначенная для его обслуживания.

3.31а система противодымной вентиляции тоннеля (аварийная вентиляция): Комплекс устройств, обеспечивающий при возникновении пожара удаление продуктов горения из его очага и прилегающих к нему участков тоннеля, который может включать вентиляционное оборудование, используемое для общеобменной вентиляции и функционирующее в специальных режимах, которое, в случае необходимости, дополняется каналами и вентиляторами вытяжной системы противодымной вентиляции, или содержать самостоятельную систему каналов и вентиляторов вытяжной системы противодымной вентиляции.

3.32 струйный вентилятор: Вентилятор, реализующий принцип работы, основанный на передаче энергии от полуограниченной струи, исходящей из выходного отверстия вентилятора, к окружающему воздуху.

3.33 струйный вентилятор реверсивный: Струйный вентилятор, сконструированный с возможностью подачи воздушной струи в противоположных направлениях при равных значениях импульса.

Тоннели - это длинные подземные сквозные коридоры, созданные, обычно механическим способом. Они используются для прокладки транспортных коммуникаций: железнодорожных путей или автомобильных трасс в труднодоступных горных местах. Второе назначение – через них проходят инженерные коммуникации, типа труб водоснабжения, канализации или отопления, электрические провода или вентиляционные короба и трубы.

Для чего нужна вентиляция тоннеля

Созданные для проезда транспортные средств, тоннели имеют вход и выход. Однако, несмотря на сквозное пространство вентиляция воздуха в них обязательна. С чем это связано?

Большой объем вредных веществ и газов, выделяющихся при движении транспорта через тоннель, собирается концентрированно в одном месте. Это опасно и вредно. Вентиляция необходима для приведения загрязненного фона в норму.

Вторая проблема, возникающая в транспортных тоннелях, избыток дорожной пыли. Это опасно не только вредным воздействием на здоровье движущихся там пассажиров, но и тем, что излишняя запыленность значительно снижает видимость. В узком коридоре тоннеля ограниченная зона видимости опасна созданием аварийных ситуаций.

В инженерных, так же, как и в транспортных туннелях, необходимо соблюдение параметров окружающей среды. Значительное снижение, также, как и увеличение показателей нормальной влажности и температуры может привести к:

возникновению замыканий и пожаров,
снижению износостойкости строительных конструкций,
проявлению коррозийных процессов.

Виды вентиляции

Существует естественная и механическая вентиляция.

Естественную используют в небольших и прямых подземных помещениях. Воздухообмен происходит естественным путем за счет сил природы. Обычно в начале стоит воздухозаборная решетка. Ее назначение двойное. Она не только забирает внутрь свежий воздух, но и останавливает проникающую внутрь грязь, мусор, насекомых и грызунов.

В длинных и изогнутых сооружениях с поворотами, где циркуляция воздуха нарушена, необходимо устанавливать механическую систему вентиляции.

При механическом способе воздух в систему может подаваться двумя вариантами.

Напрямую из центрального короба по всему сооружению, и называется он - продольный.
Через отверстия, расположенные равномерно по всему сооружению – такой вариант называется поперечный.
Иногда на практике эти два варианта совмещают

Как осуществляется подбор вентсистемы

Важно подобрать эффективную систему воздухообмена для каждого объекта отдельно. Такая система подбирается по нескольким параметрам:

для чего предназначен тоннель,
какие его основные размеры: глубина, ширина, протяженность,
по характеристикам сечения,
какой объем грузоперевозок и количество пассажиров передвигается за определенное время,
из каких строиматериалов проведено строительство.

Система будет работать значительно более эффективно, если при монтаже будет предусмотрена автоматизация управления.

Сейчас практически повсеместно вентсистемы автоматизированы, что упрощает эксплуатацию, т.к вмешательство человека в управление вентканалами не требует. При автоматическом способе контроля система сама, с помощью датчиков, отслеживает все основные рабочие параметры и регулирует подачу воздуха. Вся рабочая аппаратура расположена в спецщитовой.

Разработка систем вентиляции сложный многоплановый процесс, начиная от разработки проекта с расчетами, подбора необходимых механизмов и оборудования и заканчивая внедрением его на практике. Это требует большого опыта и серьезного подхода. Каждый проект индивидуален и подготовить его, могут только профессионалы.

Установка шумоглушителей вентиляции не нуждается в особых правилах. Они монтируются согласно общим требованиям для всех элементов вентиляционной

Турбодефлектор обеспечивает тягу в каналах воздухообмена, дымоотвода под действием ветровых потоков. Аэродинамическая форма подвижной части

Прочитав нашу статью, вы узнаете, как работает турбодефлектор при различных погодных условиях, характерных для российских регионов. Особенности

Подземное пространство сегодня осваивается все активнее: под землю переносятся автомобильные парковки, строятся подземные железнодорожные и автомобильные магистрали. При этом пребывание людей внутри подобных сооружений связано с определенным риском и требует обеспечения необходимых параметров воздушной среды.

Схема вентиляции подземных сооружений определяется, исходя из геометрии и глубины расположения тоннеля, особенности транспортного потока, внешнего ветрового напора и других факторов. При этом необходимо смоделировать сценарии наиболее вероятных аварийных ситуаций, оценить степень риска для людей, а также разработать алгоритм работы системы вентиляции в случае чрезвычайных происшествий. Поскольку в последнее время налицо тенденция снижения токсичности выхлопных газов у новых моделей автомобилей, первоочередной задачей при разработке систем вентиляции тоннелей становится обеспечение пожарной безопасности. Помимо пожара источником опасности могут стать взрыв облака топливно-воздушной смеси, выброс ядовитых газов, жидкостей и биологических агентов, а также возможная атака террористов.

Следует помнить, что вентиляция оказывает значительное влияние на развитие чрезвычайных ситуаций. Например, потоки воздуха в тоннеле могут усилить испарение разлившейся воспламеняющейся жидкости, оказать влияние на направление распространения токсичных или горючих газов, но в то же время способствовать уменьшению концентрации загрязняющих веществ.

Естественная вентиляция

Естественная вентиляция не позволяет контролировать распространение дыма в аварийной ситуации. Движение потока воздуха в тоннеле зависит от ветрового напора и количества движущихся автомобилей, которые увлекают воздух за собой, создавая так называемый поршневой эффект. В аварийной ситуации поток машин останавливается и поршневой эффект исчезает. В свою очередь, сильный напор ветра либо перепад давлений, возникающий из-за наклонного расположения тоннеля, могут препятствовать процессу естественной вентиляции или вообще свести ее на нет.

Стандарты европейских стран устанавливают различные значения максимально допустимой длины тоннеля с естественной вентиляцией. В Англии, например, это 300 метров. В тоннелях протяженностью 300–400 метров искусственная вентиляция требуется только при значительном уклоне или при большой интенсивности движения транспорта.

Во Франции максимальная длина для городских тоннелей с естественной вентиляцией — 300 метров, для тоннелей со значительной интенсивностью транспортного потока — 500 метров и, наконец, для тоннелей с интенсивностью транспортного потока менее 2000 машин в день — 1000 метров.

Американский стандарт пожаробезопасности ограничивает максимально допустимую протяженность тоннеля с естественной вентиляцией 240 метрами. Для тоннелей длиной свыше 240 метров вопрос о наличии или отсутствии механической вентиляции зависит от результатов экспертного анализа с учетом длины, поперечного сечения и уклона тоннеля, розы ветров, направления движения и типа проходящего по тоннелю транспорта, а также тепловой мощности возможного пожара.

Продольная вентиляция

При установке механической вентиляции вначале рассматривается возможность использования продольной схемы, так как она наиболее проста в реализации, требует меньших капитальных затрат и отличается меньшей стоимостью эксплуатации и обслуживания. Данная схема оптимальна для коротких тоннелей с односторонним движением. К недостаткам здесь можно отнести увеличение концентрации вредных примесей по длине тоннеля, подверженность естественной тяге, которая зависит от теплового и ветрового напоров, и недостаточная пожарная безопасность.

Тем не менее в последние годы за рубежом все чаще используют продольную схему для организации вентиляции тоннелей протяженностью до 3000 метров. Однако в различных странах эксперты расходятся в оценках работы этой схемы в аварийных режимах.

Для предотвращения проникновения дыма в зону, расположенную выше места возгорания, в тоннелях с односторонним движением английский стандарт рекомендует перемещать воздух в направлении движения транспорта.

В тоннелях с двусторонним движением невозможно решить задачу защиты людей только посредством организации продольной вентиляции. В этом случае наиболее важным условием является сохранение сформировавшейся конвективной струи дыма, а поэтому рекомендуется уменьшить продольный поток воздуха, отключить вентиляторы в зоне задымления и избегать реверсирования потока воздуха, даже если место возгорания находится рядом с порталом.

Австрийские и немецкие нормативы в целом дополняют друг друга, причем их требования распространяются как на тоннели с двусторонним, так и односторонним направлением движения: для сохранения конвективной струи рекомендуется снизить скорость воздушного потока и отказаться от его принудительного реверсирования при ограниченном задымлении.

Оборудование и управление

В зависимости от типа применяемых вентиляторов и используемой схемы вентиляции реализуются два основных способа автоматизированного регулирования расхода и направления движения потока воздуха в тоннеле. Первый — изменение угла поворота лопаток вентилятора и переключение ступеней скорости вращения при использовании многополюсного вентилятора, второй — применение инверторных регуляторов скорости вращения и реверса (для вентиляторов с фиксированным углом поворота лопаток).

Оба способа доказали свою жизнеспособность, однако использование того или иного варианта напрямую зависит от аэродинамических характеристик тоннеля в рабочем и аварийном режимах. При этом, необходимым условием является близость рабочих точек каждого вентилятора в стандартном и аварийном режимах в пределах рабочей зоны.

Важным аспектом при выборе системы управления является поддержание необходимого давления, создаваемого на приточных и вытяжных устройствах с целью предотвращения неконтролируемого реверса потока, что накладывает определенные ограничения на применение вентиляторов с регулированием скорости вращения. То есть оптимальным решением будет комбинация систем управления скоростью вращения и изменением угла поворота лопаток.

Компания TLT-Turbo GmbH (Германия) производит широкий спектр аксиальных вентиляторов, в том числе и для тоннелей. В ассортимент выпускаемой продукции входят вентиляторы с фиксированным положением лопаток, а также вентиляторы, в которых положение лопаток может быть гидравлически изменено в ходе работы. Для улучшения аэродинамических показателей тоннельные вентиляторы оснащают диффузорами длиной до 5 м, которые преобразуют часть динамического напора в статический.

В последующих статьях будут рассмотрены конструктивные особенности тоннельных вентиляторов и варианты их применения в различных схемах вентиляции.

Вентиляционная система метрополитена устроена достаточно сложно и имеет множество подсистем. Впрочем, даже с этим можно разобраться, просто попробовав вникнуть в тему. Общие принципы работы вентиляционной системы в подземке примерно такие же, как у вентсистемы для частного пользования.

Просто отличаются масштабы. При этом отличительной чертой вентсистемы метро является частичная автономность работы и наличие аварийных (резервных) систем вентиляции. Например, аварийные системы включаются в работу автоматически (в современных метрополитенах) при пожарах или задымлении.

Температурный режим и воздухообмен в метрополитене

Опираясь на регламентные документы, тоннельная вентиляция, использующаяся в метро, не предполагает применение оборудования подогрева или же охлаждения воздушных масс. Поэтому получается, что попадающие внутрь воздушные массы имеют точно такие же параметры, как у воздуха из окружающей среды.

Температура воздуха в метро в летнее время в норме должна быть около 22,6 градусов. При увеличении данного показателя речь идет о том, что система работает нерасчетным порядком и лишена устройств охлаждения воздуха, рассчитанных на работу в условиях ее (температуры) повышения.

Внутренняя вентиляционная система метрополитена

Летом приток воздушных масс выполняется через стационарные шахты, а их отток (вытяжка) происходит за счет перегонных шахт. В зимнюю пору ситуация обратная – приток происходит за счет перегонов, а стационарные шахты производят вытяжку воздуха.

Что касательно воздухообмена в метрополитене, то, согласно санитарным правилам, за один рабочий час должен происходить трехкратный воздухообмен. В среднем вентиляционная система метро способна за один день переработать до двух миллиардов м 3 воздуха. К сожалению, из-за такого объема воздуха крайне тяжело сделать адекватную систему кондиционирования.

Как устроена и из чего состоит вентсистема метро?

Как устроена вентсистема метрополитена и каков ее принцип работы – вопрос отдельный и очень сложный, но можно постараться описать все вкратце. Сама система состоит из отдельных узлов:

Вентиляционные камеры или венткамеры.
Вентиляционные стволы или вентстволы.
Вентиляционные киоски или венткиоски.

Вентиляционные шахты метро (или ВШ) предназначены как для самоточного, так и для принудительного проточного вентилирования. Система вентилирования подразделяется на несколько видов:

постоянная;
временная система (с ее помощью, к примеру, производится просушка тоннелей);
аварийная система (предназначена на случай пожаров, землетрясения, задымления, отравления воздушных масс метро вредными веществами).

Принудительный заход воздуха в венткамере достигается за счет применения реверсивных вентиляторов. Чаще всего используется два вентилятора, но вообще их может быть от одного до четырех (во втором случае они работают парно).

Вентиляционные шахты для притока и вытяжки воздуха из метро располагают возле парков или зеленых насаждений. Как правило, недалеко от самой станции метрополитена, что существенно облегчает работу системы и исключает попадание внутрь метро вредных газов.

Как в подземку подается и удаляется воздух?

Непрерывный воздухообмен в метрополитене обеспечивается за счет применения вентиляционных шахт. Такие шахты универсалы и способны работать как приточная система и как вытяжная.

Конструктивные элементы вентшахт:

Киоски – устройства, являющиеся наземными воздухозаборными механизмами. Располагаются либо отдельно, либо пристраиваются к какому-либо сооружению на поверхности. Могут использоваться для двухстороннего обмена воздушных масс.
Стволы – располагаются под землей, через них происходит движение воздушных масс с поверхности земли к глубинным помещениям метрополитена.
Камеры – являются помещением (исключительно техническим), которое примыкает к туннелю метро. Камеры имеют два вентилятора, которые обеспечивают эффективное проветривание. В целом режим работы вентшахты определяется именно тем, в каком режиме будут работать вентиляционные камеры.

Между двумя разными (стоящими друг напротив друга) линиями тоннеля располагаются участки свободного пространства, они же именуются вентиляционными сбойками. Кроме того, в метро обычно применяются вентиляционные вытяжки, которые используются для эффективного проветривания автономных аккумуляторных подстанций или иных технических помещений.

Как охраняют вентиляционные киоски?

Шахты метро обычно находятся рядом с парками или зеленым насаждениями, которые в свою очередь располагаются рядом с самим метрополитеном. При этом расположение шахт должно соответствовать двум требованиям:

Вентиляционные устройства метро обязательно охраняются. Для этого используются автономные сети датчиков движения (за счет пересечения лучей от датчиков), сенсоры с реакцией на перемену внутреннего объема.

После срабатывания системы сигнализации на пульт управления вентиляционной системой приходит соответствующий сигнал тревоги. На него должен отреагировать дежурный УВД и принять решение о том, что делать (включая вызов сторонних служб безопасности).

Все вентиляционные шахты метро оборудованы системой сигнализации, а также системами обнаружения наличия вредоносных веществ в воздухе. В случае чрезвычайной ситуации гермозатворы ВШ автоматически закрываются.

Как, кем и откуда управляется система?

Очень серьезно на работу вентиляционной системы метро влияет и климатический пояс, в котором находится город с этим метро, и интенсивность работы метрополитена. Для улучшения обработки воздушных потоков в метрополитене постоянно производится контроль со стороны диспетчерской службы.

Например, при снижении наружного воздуха сотрудники диспетчерской попросту выключают некоторые вентиляторы. Для устранения слишком интенсивного шума от работы вентиляторов могут быть поставлены вертикальные бетонные блоки на вентканалах.

Можно сделать вполне очевидный вывод, что вентиляционная система метрополитена не является автономной, хотя приближенна к этому. Большинство процессов протекают без вмешательства извне, однако всегда имеется возможность повлиять на них со стороны диспетчерской службы.

Вентиляционная шахта метро (видео)

Отличия работы зимой и летом

Зимний период работы метрополитена, когда внешняя температура на улице опускается ниже нуля, подразумевает реверсирование вентиляции. Проще говоря, холодный воздух с улицы за счет работы вентиляторов попадает в тоннели метро, а далее уже будучи отработанным отводится в атмосферу по станциям метрополитена.

Летом ситуация несколько иная – приток воздуха обеспечивается за счет вентиляторов, а его отведение в окружающую среду за счет перегонной вентиляции. В регионах с круглогодично высокой температурой воздушные массы попадают под землю, после чего фильтруется за счет перегонных установок.

Вентиляционные установки метрополитена

Однако в некоторых случаях тоннельная вентиляция производится без реверсирования. Также нужно учесть, что в южных странах вентсистемы метро и в зимнее и в летнее время закачивают воздушные массы в перегонные тоннели, после чего происходит их увлажнение в форсуночных камерах.

Для естественной, принудительной, приточно-вытяжной вентиляции подземных объектов метрополитенов обустраиваются специальные шахты. Устройство вентиляции в метро обусловлено тремя видами вентиляционных систем:

постоянная – работает на постоянной основе;
временная – может использоваться, к примеру, для просушки тоннелей;
аварийная – применяется при возникновении чрезвычайных ситуаций: пожар, задымление, насыщенность воздушного пространства отравляющими веществами.

Вентиляционная шахта (ВШ)

Каждая отдельная шахта метрополитена способна работать как на приток, так и вытяжку. Вариант первый – ВШ нагнетает поток чистого воздуха в метро, второй — освобождает тоннель от отработанного загрязненного воздуха.

Шахта вентиляции представляет конструкцию, которая включает:

вентиляционная камера;
реверсивные вентиляторы (предназначены для формирования воздушного потока, располагаются в ВШ, их может быть порядка четырех компонентов);
вентиляционный киоск (находится над земной поверхностью);
вентиляционный ствол (соединяет камеру и киоск).

Месторасположение, основные черты, охрана ВШ

Шахты метрополитена располагаются рядом с зелеными насаждениями, находящимися поблизости станций метро: обычно это парковые зоны. Такое размещение ВШ предупреждает излишнее попадание в помещения вредных газов.

Шахты должны соответствовать определенным критериям:

До 300-от м от них должен проходить туннель.
Дверь вентиляционного киоска должна быть с соответствующей маркировкой – ВШ, номер – 3-4 цифры, индекс из букв.

Как работает вентиляционная система метрополитена

Температурный режим помещений метрополитена, предназначенных для пассажиров, обеспечивается тоннельной вентиляцией, проект которой создан, основываясь из действующих строительных требований (СП32/105/2004г/п.5.8, СНиП32/02/2003г/п.5.8,17).

Температурный режим

Согласно положениям нормативной документации проект тоннельной вентиляции не предусматривает оборудование подогрева, охлаждения воздуха. Воздушный поток, попадающий в тоннель, имеет параметры внешней среды. Для подогрева, охлаждения воздуха, соответственно зимой, летом применяются теплоаккумулирующие характеристики грунта.

Температура летней поры года согласно нормам проектирования вентиляции метрополитена – 22,6°С. Если температура внешней среды выше данной величины, работа системы осуществляется нерасчетным порядком, потому что она не оснащена приборами охлаждения воздуха при условиях повышенных рабочих температур.

Режим температуры станций метро прямо зависит от температуры воздушных масс, подаваемых с поверхности земли через шахты вентиляционной системы. Из-за повышенных температур приходится днем снижать подачу внешнего воздуха, чтобы не перегревать станции метро, и наоборот ночью максимально вентилировать объекты, когда более прохладно на поверхности.

Летом подача приточного воздуха производится через шахты стационарного типа, вытяжка осуществляется с перегонных шахт. Зимой все наоборот, подача приточного воздуха производится через перегоны, а при помощи стационарных шахт осуществляется удаление отработанных воздушных масс. Подобный рабочий режим зимой позволяет воздушному потоку за время прохождения через тоннель нагреваться и выходить на станции метро уже более теплым.

Требования санитарии

Согласно санитарным нормам вентиляция осуществляет за один рабочий час трехкратный воздухообмен. За полные сутки система способна перерабатывать до 2-х миллиардов кубических метров воздушных масс. При таких объемах технически трудно организовать кондиционирование надлежащего уровня.

К примеру, согласно расчетным данным пропускная возможность метрополитена Москвы за сутки должна составлять не более 6-ти миллионов человек. Фактически численность пассажиров достигает 9-ти миллионов. Реальное тепловыделение от технического оснащения метрополитена, пассажиров на 50% больше.

Используемые вентиляторы для системы вентиляции метро

Для поддержания в подземных помещениях метрополитена чистого воздушного пространства, а также отвода в атмосферу загрязненного воздуха, дыма, вредных газов применяются специализированные вентиляторы: реверсивные, нереверсивные (отличаются параметрами рабочих лопаток). Вентиляторы могут монтироваться в вертикальном, горизонтальном положении.

Читайте также: