§ 24. ИСКУССТВЕННАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ ТОННЕЛЕЙ (ч. 5)
Полупоперечная вентиляция. Такая система вентиляции представляет собой комбинированное решение. Свежий воздух подается по вентиляционному каналу, параллельному оси тоннеля, а загрязненный воздух удаляется по тоннелю, служащему воздуховодом (рис. 51). В этом случае направление перемещения воздуха в тоннеле поперечно-продольное. По строительным затратам и эксплуатационным качествам эта система вентиляции занимает среднее место между продольной и поперечной системами.
Вентиляционный канал обычно размещают в верхней части тоннелей, сооружаемых горным способом и под проезжей частью тоннелей кругового очертания. Расстояния между порталами или вентиляционными шахтами в этом случае ограничивается допустимыми скоростями движения воздуха в тоннеле (6 м/с) и в вентиляционном канале (15—20 м/с). При двух портальных установках, каждая из которых обслуживает по половине длины тоннеля, полупоперечная система вентиляции может быть применена для автомобильных тоннелей длиной до 1600 м с интенсивным движением.
К недостаткам полупоперечной системы вентиляции относятся: большая скорость воздуха, опасная в случае возникновения пожара, и неравномерность концентрации окиси углерода, увеличивающейся по мере продвижения загрязненного воздуха к выходному порталу тоннеля.
Струйная вентиляция. К новым направлениям в области вентиляции транспортных тоннелей принадлежит струйная система, являющаяся разновидностью продольной вентиляции. При этой системе под сводом или в нишах, устроенных в верхней части стен тоннеля, размещают осевые вентиляторы. Число последовательно установленных групп вентиляторов (в каждой по два-три вентилятора) назначают таким образом, чтобы они могли подавать объем воздуха, необходимый для разбавления вредных газов до допустимой концентрации, и преодолеть сопротивление тоннеля как воздуховода.
Расстояние между вентиляторами по длине тоннеля, при котором происходит достаточно полное перемешивание воздуха и достигается равномерное распределение его скоростей в сечении тоннеля, по практическим данным, составляет (12÷13)D, где D = 4F/P — гидравлический диаметр сечения тоннеля площадью F, имеющего периметр Р.
Струйная вентиляция имеет следующие преимущества перед другими системами: снижение капитальных затрат и сокращение сроков строительства вследствие отсутствия необходимости в устройстве вентиляционных каналов и зданий для вентиляционных установок; значительное уменьшение эксплуатационных расходов, так как вентиляторы снабжаются газоанализаторами, которые включают в работу отдельные вентиляторы или их группы лишь в случае, если концентрация окиси углерода превысит допустимый уровень.
Струйная система получила распространение за рубежом преимущественно в автодорожных тоннелях длиной до 1 км. В железнодорожных тоннелях длиной до 1 км ее применение возможно при размещении вентиляторов в продольных боковых нишах.