§ 24. ИСКУССТВЕННАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ ТОННЕЛЕЙ (ч. 3)
3. Схема с портальной установкой и открытыми входами в тоннель (система Саккардо). При интенсивном движении, требующем постоянно открытых входов, у порталов устраивают вентиляционные установки, вдувающие воздух в тоннель с большой скоростью через охватывающую сечение тоннеля узкую щель, расположенную под острым углом к его оси. При этом воздух в тоннеле приводится в движение за счет скоростного напора и одновременно через ближайший портал подсасывается свежий воздух.
При таком размещении портальной вентиляционной установки (рис. 47) вход в тоннель охватывает камера 1 длиной 2,5 м. Воздух нагнетается в камеру двумя вентиляторами 2, расположенными в надпортальном вентиляционном здании. Из камеры воздух с большой скоростью выходит через щель 3, расположенную по контуру камеры под углом около 15° к оси тоннеля.
Площадь щели в ее наиболее узкой части определяют в зависимости от объема проветривания (с учетом подсоса через ближайший портал около 20% необходимого объема воздуха) и скорости выпускания воздуха, связанной с длиной тоннеля (для тоннелей длиной более 1 км эта скорость должна быть не менее 20 м/с).
Кроме установок нагнетательного типа, имеются вытяжные установки, производящие противоположное действие. Для тоннелей, вентилируемых через один портал, более целесообразна нагнетательная установка. При вентиляции с обоих порталов, применяемой в длинных тоннелях, одну из установок устраивают нагнетательного типа, другую — всасывающего. В длинных тоннелях желательно приспособлять направление подачи воздуха к направлению естественной тяги и движения транспорта. В этом случае возможно размещение внутри тоннеля реверсивной установки (рис. 48), обеспечивающей ускорение движения воздуха в направлении естественной тяги или поршневого проветривания.
Вентиляторы 1, расположенные в боковых камерах 3, нагнетают воздух перпендикулярно оси тоннеля. Направление движения воздуха, выходящего в тоннель через наклонные щели (например, 5), определяется положением затворов 2, 7 и 4, 6, которые могут быть поставлены вдоль или поперек каналов камеры (на чертеже затворы 4 и 7 показаны открытыми, 2 и 6 — закрытыми что соответствует выпуску воздуха через щель 5).
Тоннель может быть оборудован вентиляцией по описанной системе без перерыва эксплуатации, если напряженность движения по нему сделает недостаточным естественное проветривание.
Проветривание по системе Саккардо длинных тоннелей с интенсивным движением не является достаточно эффективным вследствие малого коэффициента полезного действия установки, связанного с потерями мощности в щелях, помехами от естественной тяги и движения поездов и необходимостью преодоления больших напоров в сети.
При пуске вентиляторов значительная часть воздуха уходит через портал, пока в тоннеле не установится постоянный воздушный поток; аналогичное явление происходит при встречном движении транспорта. Недостатком системы является также увеличение концентрации вредных газов в воздухе тоннеля по мере удаления от нагнетательной установки.
Поршневое действие транспорта и естественная тяга могут значительно ослабить скорость движения воздуха и даже изменить ее знак. Поэтому при большой частоте движения (например, в автомобильных тоннелях) целесообразно разделять транспортные потоки противоположного направления, располагая нагнетательные установки у входного портала каждого из тоннелей.
К общим недостаткам всех схем продольной вентиляции относятся: большаяскорость воздуха в тоннеле, представляющая неудобства для людей и опасная в случае возникновения в тоннеле пожара; неравномерность концентрации вредных газов по длине тоннеля; значительное влияние, оказываемое на проветривание тоннеля естественной тягой и движением транспорта (это не относится к схеме портальной вентиляции с закрытием выхода из тоннеля).
Вследствие этого продольную вентиляцию редко применяют в автодорожных тоннелях, где она может быть рекомендована при устройстве параллельных тоннелей для раздельного движения или в виде так называемой струйной вентиляции, описанной далее.