隧道通风 tunnel ventilation
零、引言
1、我国是世界上隧道发展最快的国家
2002年11月6日交通部副部长胡希捷向７７０多名中外专家宣布，中国已成为世界上隧道最多、最复杂、发展最快的国家。
据交通部统计，２０世纪５０年代，我国仅有３０多座隧道，总长约２.５公里。六七十年代，我国干线公路上曾修建了百米以上的公路隧道。１９６４年修建的北京至山西原平公路上，修建了两座２００米以上的隧道，已是非常大的工程。据统计，到１９７９年，我国公路隧道通车里程仅为５２公里，数量为３７４座。１９９３年发展到６８２座，总长１３６公里。隧道平均长度为１９９米，均是二级以下的短隧道为主。
据交通部总工程师风懋润介绍，近１０年来，我国已修建了不少长隧道、特长隧道以及隧道群。其中，主要有：１９９５年建成的成渝高速公路上的中梁山隧道，长３公里多，解决了我国长大公路隧道的通风问题；１９９９年通车的四川省川藏公路上二郎山隧道，长４公里多，是连接西藏与内地的重点工程；１９９９年通车的四川广安地区华蓥山公路隧道，长４．５３公里，是我国目前已通车的最长公路隧道。
近１０年来，我国交通部门每年投入大量科研经费，已摸索出成套隧道施工技术。１９９８年通车的浙江省甬台高速公路大溪岭隧道，是我国自行设计施工，采用国产材料设备为主的现代化大型隧道，隧道内设置了照明、通风、防火、监控等完善的运营机电设施；长３．４５公里的北京八达岭高速公路潭峪沟隧道，单洞开挖宽度约１５米，为我国３车道公路隧道修建积累了经验；沈大高速公路中一条隧道为单向４车道行车，单洞开挖宽度约２０米；上海的８车道沉管越江隧道已经建成，标志着我国在沉管隧道领域达到了国际先进水平。 风懋润说，按照交通部规划，我国１０年内将新建成４０万公里新路，“五纵七横”国道主干线将贯通。１０年内，我国将再建设总长１５５公里以上的公路隧道。正建设的终南山隧道全长１８．４公里，长度居亚洲第一，世界第二；湖南雪峰山隧道长７公里多；西安汉中高速公路上穿越秦岭的三座特长隧道群总长３４公里，全线隧道总长１００公里；上海崇明岛和武汉的长江上将建设大型过江通道工程。
我国现在有铁路隧道６８７６座，总长度为３６７０公里，为世界第一；我国公路隧道总数已达１７８２座，总长度７０４公里，分别是改革开放之初的４.７倍和１３．５倍，是世界上公路隧道最多的国家。
2、世界第二的公路隧道－－秦岭终南山隧道
目前正在修建的秦岭终南山隧道，是我国最长的公路隧道，居亚洲第一，世界第二。 据交通部提供的资料，秦岭终南山隧道位于我国西部大通道内蒙古阿荣旗至广西北海国道上西安至柞水段，在青岔至营盘间穿越秦岭，全长１８.４公里，技术标准为高速公路双洞四车道，行车速度为每小时８０公里。
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隧道通风讲义
终南山隧道2002年１月由国家发展计划委员会批准立项建设，设计工期为６７个月，总投资约２５亿元人民币。 隧道结构设计基准暂定为１００年，安全等级为一级。隧道内将设置有照明、通风、消防、通信、监控、供电、救援、危险品检查等系统，以保障隧道运营正常安全。
3、瑞士“新千年隧道”
瑞士投资140亿瑞士法郎的这项“世纪工程”的核心部分是挖掘两条世界上最长的铁路隧道——57公里长的圣哥达新铁路隧道和36公里长的勒奇山铁路隧道。该项工程是瑞士有史以来工期最长、工程量最大、投资最高和工程技术人员最多的一项铁路运输建设工程。 1871年法国和意大利之间的塞尼山开凿了第一条铁路隧道，以后又建成多条，其中于1922年竣工的瑞士和意大利间长19.8公里的辛普朗隧道是世界上最长的铁路隧道之一。1965年法国和意大利共同建成长11.6公里的勃朗峰公路隧道。1980年瑞士建成的长16.3公里圣哥达隧道是目前世界上最长的公路隧道。根据欧盟的估计，穿越阿尔卑斯的陆路交通量每8年便翻一番，目前瑞士道路交通已达到极限。特别是货运交通，问题最严重的是从瑞士中部的卢塞恩到意大利米兰的高速公路，几乎全部到意大利北部经济中心的货运都通过这里。自从2001年秋该隧道发生火灾以来，瑞士对货运车辆通行实行定额制，经常出现严重的堵车现象。而到了假期，穿越阿尔卑斯山脉的通道几乎瘫痪。
据悉，到2014年“新千年隧道”项目全部完工时，列车无需再“翻山越岭”，隧道以海拔500米的高度穿越阿尔卑斯山脉。因此，隧道内部比较平缓，客、货车不仅运载量增加，而且速度也极大提高。客运列车在隧道内的速度可达到每小时240公里。而每小时160公里货运列车的速度比现在提高了一倍。从瑞士苏黎世到意大利米兰每小时有一班列车，时间从现在的5小时减少到2.5个小时，年运送乘客2000万人次。
“新千年隧道”之所以被称为是“全世界最安全的隧道”，与瑞士人防患于未然的安全理念分不开。首先，隧道设计为双隧道单向行驶，完全避免了两车相撞事故的发生。其次，隧道内每隔333米就有一个紧急出口，设立了多个紧急救援车站、多条双层人员应急疏散通道和强劲的通风系统。所有车站均与应急通道相连。一旦发生紧急情况，乘客可以很快进入应急通道，通风系统将新鲜空气送入应急通道，同时将废气从上层排出，避免人员在隧道内窒息。第三，由于列车在隧道内速度很快，司机根本无法看到传统意义上的指示灯，因此，设计人员将传感警示灯安装在铁轨的枕木上，直接将信息传给司机。第四，铁轨下部每隔几十米就被一块横板隔断。导游解释说，这样做的目的是，一旦运载液体有害物质的车辆发生事故，可以防止有害液体随坡外溢，将其控制在最小范围内。
一、隧道分类
公路隧道 铁路隧道 地铁隧道 矿用隧道
二、隧道通风的目的
1、 公路隧道
稀释CO，保证卫生标准 稀释烟雾，保证可见度 排除烟雾，用于火灾防排烟
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公路隧道通风的目的是要保证隧道正常交通运行时能稀释汽车尾气中的CO浓度和烟雾浓度，保持隧道内空气清新，又要在隧道一旦发生火灾时具有一定的排烟能力。同时要尽量减少隧道的污染空气和风机运行噪声对隧道洞口周围环境的污染和影响，应符合国家大气环境质量标准和城市区域环境噪声标准。
2、 铁路隧道
稀释氮氧化物，保证卫生标准 排出余热，保持正常工作条件 排除烟雾，用于火灾防排烟 应该注意，即使是采用电力机车和全部电气化的铁路隧道，机械通风系统也是必不可少的。这是因为：不论怎样电气化的铁路隧道，电力机车在运行中，由于机车受电弓与接触网滑动接触经常会脱离而放电，从而在隧道内也产生一定量的氮氧化合物有害气体，特别是对行车密度大的长大隧道，这种情况就更为严重。同时，对埋深数十公里的长隧道，由于地热以及机车在隧道中消耗的功率转变为热量而散发在隧道中，当列车密度大时可使隧道内的气温很高。为保持隧道内正常的工作条件，要求夏季温度低于30℃，冬季低于25℃。这就必须通过机械通风以降低隧道内的温度和湿度。于是，通风的目的由对蒸汽机车和内燃机车通过的隧道以排除有害气体和烟尘为主转变为对电力机车通过长隧道以降温除湿为主。此外，在电力机车运行的双线长隧道中，当双向都有列车运行时，列车的活塞作用不能向隧道内引入新鲜空气，也需用通风机向隧道内送人新鲜空气以满足旅客的生理需要。
三、隧道通风的方法
1、自然通风 2、机械通风 一般情况下，机械通风方式按隧道内空气流动的方向分为3类，即使用通风风道的纵流方式；只设送风道或排风道的半横流方式；以及送风和排风两个风道都设置的横流方式。
纵流通风方式
纵流通风方式就是指从一边洞口直接向车道内送入新鲜空气，从另一侧洞口抽出隧道内的污染空气的方法。它与自然通风原理一样，对于低风速，空气也可看作是不可压缩流体；所以认为，在这种情况下，隧道内纵向流动的空气的风速从入口到出口是一样的。
使用这种方式，隧道内的空气污染浓度朝出口方向线性增加，见图1。
当没有交通风和自然风，隧道内的风速为v时，所需风压h可由下式算出：
l?h?(1?????)?v2
d2式中：
h――所需风压，Pa
?――隧道入口的损失系数； ?――隧道壁面的磨损系数；
l――隧道长度，m；
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d――当量直径，m；
?――空气密度，kg/m3；
v――隧道内风速，m/s。
对于这种通风方式，摩擦损失随隧道长度成比例增加，相应的所需风压也就增加，从而通风动力也要增加。
为了时常确保所需的车道风速，从隧道入口至内部，可设置能产生风压的射流式通风机械，即在洞口设置射流风机的办法，射流风机喷射口的风速可达25～30m/s，利用它所产生的风压上升，以抵消部分通风阻力，从而带动空气的流动。因此种风机外形尺寸较小，把它设置在与车道轴线平行的上方建筑界限之外，对于车辆不会产生不良影响，作为纵流通风装置使用，效果很好。
在各种机械通风方式中，纵流方式是最简单的一种，它是以自然通风为主体，仅在条件恶劣的情况下才用机械通风作补充的极其合理的一种方式，但由于这种方式的通风动力与隧道长度成比例增大，要想办法来消除该缺点。因此可采用在隧道中间设置竖井的方式来解决，即利用该
竖井进行排风，从两端洞口吸入外气，在竖井两侧车道内的风向相反，见图2，如果竖井位于隧道的正中央，一般而言，因有交通流强度差别和自然风影响，浓度分布并不对称，特别是在单向交通的情况下，位于竖井前面的区间，因交通流受顺风影响，浓度分布并不对称，因此竖井位置应由隧道中央向出口一侧移动。
半横流方式
半横流方式是沿车道设置独立的通风风道，使车道风速发生变化，隧道内各处的污染浓度基本接近一定值，该方式的标准方法称为送风风道方式。因此该方式是用送风风道，沿车道空间连续吹出新鲜空气，其特征见图3。对于单向交通隧道，往往朝入口一端洞口吹出的更多。从新鲜空气风道到车道的吹出口，如果接近汽车排气孔高度，排出的废气可直接扩散稀释，对后续车辆无不良影响。还有火灾时可使烟朝天井方向扩散，因此该吹出口最好设在车道两侧的下方，在行驶方面一般来说要比纵流方式有利。
对于半横流方式，最希望的是送风风道型式，但如果隧道长度增加，纵向的车道风速就会过大，因此
以适当的间距依靠竖井等来集中排风，见图3，就能克服该缺点，并能控制最大风速。这时竖井中需要使用排气风机，因为是从车道直接抽出空气，与排风风道时比较，压力损失要小得多，消耗的通风动力也就少，但竖井工程量增加。
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另一种是用风道排风，见图4，该方式的运行效率要比送风方式差，另外对于单向交通的隧道在入口处有大的风速向隧道内吹入，此外若在入口端半边设置排风道，在出口端边设置送风道，可使车道风方向经常与交通流方向一致，但出口易受逆压影响。若发生阻塞时，易造成送风和排风两连接处的风道短路，通风量就下降到所需风量的1/2左右，因
而必需使某一端的通风道区间反向运转，改
成全送风成全排风形式。但在实际上，一旦风道改为送风，就会产生许多煤烟，不可能实施。
横流方式
横流方式是送风道和排风道各自设在车道下面和天花板上面，由送风机送出新鲜空气，沿着隧道方向在送风道内流动，并设置等间距的送风支管，各自等量吹向风道，新鲜空气在车道内与污染空气相混合，由天花板上等间距设置的排风支管排风，各自等量的吸出污染空气在排风道内沿隧道方向流动，由排风道排至大气中。因此采用这种方法，送排风用的两种风机都是必要的，在车道外沿着隧道的全线要设有送风道和排风道也是必要的，见图6。这种方式是把车道作为横断面来通风的，存在有隧道长度方向空气污染浓度是相等的，纵方向无空气流动，不会给司机有不快感；火灾时不必担心蔓延等优点。但开拉断面大，通风动力费高，造价非常昂贵。
通风方式的选择，应该从隧道的长度、交通量、坡度，地形等多方面考虑决定，而
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且要采用对该隧道最经济的方法来进行比较而定。
过去从车道风速受限制考虑，所以着眼于采用横流或半横流通风方式，然而这两种通风方式均设有风道，必然增大隧道断面，增大建设费用，另外管路系统的压力损失也较大。可以说这是耗能较大的通风方式。
纵流方式无需通风管道，从而也无需增大隧道断面。特别是在单向交通隧道中能全部利用汽车活塞风作用，所以是一种经济的节能型通风方式。但在通风稳定性方面和对通行车辆影响方面等还存在一些问题。然而根据射流风机型纵向通风的运用经验，以及用竖井把隧道划分为适当的通风区段等措施，采用节能型的纵向通风方式越来越受到重视。
四、隧道通风设计
1、 标准 按《公路隧道通风照明设计规范》JTJ026.1999并参考PIARC(国际道路协会常设委员会)—1991的推荐值
2、 设置机械通风的条件 双向交通隧道：L?N?6?10
L：隧道长度（m）
N：设计交通量（辆/h）
单向交通隧道：L?N?2?10
3、隧道通风要求
单向交通隧道设计风速≤10m/s； 双向交通隧道设计风速≤8m/s；
人车混合交通隧道设计风速≤7m/s。 4、CO设计浓度和烟雾设计浓度
CO设计浓度δ（ppm） 通风方式 隧道长度 全横向、半横向 纵向 交通阻滞 人车混合通行 计算行车速度（km/h） K(m-1) 100 0.0065 ≤1000m 250 300 300 150 烟雾设计浓度K 80 0.0070 60 0.0075 40 0.0090 ≥3000m（≥2000m） 200 250 （100） 55以上为采用钠灯光源，若采用荧光灯光源，设计浓度提高一个等级 5、通风量
通风量＝max(稀释CO需风量、稀释烟雾需风量、稀释异味需风量)
Qreq(CO)?QCO??p0T??106 pT0； Qreq(CO)――隧道全长稀释CO的需风量（m3/s）
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； QCO――隧道全长CO排放量（m3/s）
p0――标准大气压；
p――隧址设计气压。
QCOn1??qCO?fa?fd?fh?fiV?L??(Nm?fm) 3.6?106m?1qCO――CO基准排放量，可取0.01m3/辆?km；
高速公路、一级公路取1.0，其余公路取1.1~1.2； fa――考虑CO的车况系数，
fd――车密度系数，车速越快，系数越小，可取0.6~6；
fh――海拔高度系数，海拔越高，系数越大； fm――车型系数，柴油车取1，汽油车取1.0~7.0； fiV――考虑纵坡－车速系数；
L――隧道长度，m；
n――车型类别数；
。 Nm――相应车型的设计交通量（辆/h）
Qreq(VI)?QVI K； Qreq(VI)――隧道全长稀释烟雾的需风量（m3/s）
QVI――隧道全长烟雾排放量（m2/s）；
K――烟雾设计浓度（m－1）；
nD1QVI??qVI?fa(VI)?fd?fh(VI)?fiV(VI)?L??(Nm?fm(VI)) 63.6?10m?1qVI――烟雾基准排放量，可取2.5m2/辆?km；
fa(VI)――考虑烟雾的车况系数，高速公路、一级公路取1.0，其余公路取
1.2~1.5；
fd――车密度系数，车速越快，系数越小，可取0.6~6；
fh(VI)――海拔高度系数，海拔越高，系数越大； fm(VI)――车型系数，轻型货车取0.4，集卡取3~4；
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fiV(VI)――考虑纵坡－车速系数；
L――隧道长度，m；
nD――柴油车车型类别数；
。 Nm――相应车型的设计交通量（辆/h）
稀释异味的通风量：换气次数不低于5次，换气风速不应低于2.5m/s。
6、阻力
自然风阻力、交通通风力、通风阻抗力
具体计算见《公路隧道通风照明设计规范》JTJ026.1999
五、射流风机的布置
1、 射流风机简介
射流风机是一种特殊设计的轴流风机，风机出口的气流平均速度30m/s左右。由于其具有较大的出口动量，因此被广泛应用于各种中短距离的隧道通风，以降低隧道内废气浓度，提高可见度，维护人员的健康和车辆通行安全。在突发性事故中，用来紧急排出一氧化碳和其它有毒气体。由于射流风机主要用于沿隧道纵向的气体输送，因此在结构上采用轴流形式。
普通风机是与一定的管路连接的，主要利用较高的静压克服管路的阻力，实现流体的输送。一般要求能满足一定的流量和总压头，而不需要较高的流速，因为流动损失与速度的平方成正比，所以利用动能来输送流体不合适，需要扩压器或后导叶把动能转化为压力能。
射流风机是不连接任何管路的，静压能在出口处就立刻损失于大气中，起不到推动气体纵向运动的作用，只有包含在高速射流之中的动能才起到输送气体的作用，所以我们希望风机所做的功全部用来增加动能，而静压增加越小越好。
推力是选择射流风机时的主要依据，它比全压参数更加重要。射流风机的推力F定义为风机进口和出口之间的动量变化，即质量流量和平均速度的积：
F?mV??Q??Q2/A
2、 射流风机的布置
公路隧道射流通风系统如图1所示。它是沿隧道长度方向，按一定的间距在拱顶安装若干组射流风机，各风机组以串联方式产生纵向气流，达到隧道通风的目的。在相邻的两风机组之间形成了一个相对独立的单元通风段，各段具有相同的气流状态，并依次相接形成了整个隧道内的空气流动。
紊流射流的基本特性表明，单元通风段的流动由两个基本部分组成，其流动结构如图2
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所示。前一部分是射流扩散段，该段流动保持了紊动射流的基本特性，通风效应产生于射流的混掺卷吸作用，称为射流的诱导通风段。后一部分是均匀流段，该段属于一般的压力流动，称为射流的压力通风段。从能量观点来看，两个流段的不同通风效应，均是射流能量的不同形式的转换结果。前段内的能量转换表现为射流的诱导效应，后段内的能量转换来自射流的增压效应。这两种效应均随射流的开始而发生、又随射流的结束而消失，它们之间又彼此密切相关。
射流的混掺卷吸作用
这是各种形式的紊动射流普遍具有的基本特性。射流通风的射流是一种近壁的有限空间射流，它是在隧道的拱顶空间产生和流动的，称为主射流区。射流的混掺卷吸作用主要在隧道的工作空间中进行，称为辅射流区。主射流区的流动，是射流本身的惯性运动；辅射流区的流动，是射流的混掺卷吸作用产生的诱导流动。随着射流的发展，射流速度逐渐减小，射流范围不断扩大，而压力则逐渐上升。就隧道通风来说，这一过程表现了射流所具有的诱导通风效应和增压效应。
六、隧道火灾排烟
1、 隧道火灾的特点
（1）消防扑救难度大：隧道是封闭的狭长空间，发生火灾后烟气大而且不易散发，隧道愈长愈难于排除；火灾时火势集中，温度高，辐射热强。消防人员不易接近起火部位，灭火范围受到限制，给消防扑救带来巨大的困难。
（2）火灾发展蔓延速度快：在隧道内行驶的车辆携带有一定数量的燃料(易燃液体或可燃气体)，起火后会猛烈燃烧，以致发生爆炸。同时载重汽车装有大量可燃货物，也会加大燃烧的猛烈程度。车辆在行驶时产生一定的气流，也给火势扩大带来相应的影响。
火灾时发烟量主要与可燃物物理、化学特性，燃烧状态和供气程度有关。城市隧道由于内部空间较小，基本处于密闭状态，火灾发生时，隧道中空气不足，多产生不完全燃烧，发烟量一般较大，而且产生的热烟难以扩散，导致城市隧道火灾初期升温迅速，并产生较强的热冲击。德国研究机构在模拟小汽车引发的可燃液体火灾得到的RABT曲线中，温度在5min内快速升高到1200℃，并在1200℃处持续90 min。
（3）安全疏散困难：隧道内发生火灾时，烟雾和火焰立即向二个洞口方向蔓延，当隧道有一定长度时，人员往往来不及逃离洞口，可能会被烟气熏倒而致死，不少隧道火灾造成人员重大伤亡就足以说明安全疏散是很困难的。
（4）火灾造成直接的重大经济损失：火灾不仅造成车辆、货物等损失，也会造成人员的伤亡事故。隧道顶部和地面也会因火灾而发生剥落、坍塌等损坏。一些长度长的现代化隧
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道还设有电子显示屏、监控装置、排烟系统等设施，所以火灾发生会带来重大损失。
（5）火灾后会造成一段时间的交通中断：隧道火灾燃烧猛烈，扑救时间长(往往要几个小时以致几十个小时)。通常会造成拱顶坍塌、地面破损、设施毁坏等情况，往往需要经过几天或数十天时间的修复才能通行。
2、 火灾实例
（1） 1999年3月24日，法国勃朗峰隧道中部有一辆装载面粉、黄油的货车起火。火势迅即发展到前方12辆车上，顿时隧道内一片火海，虽经消防人员奋力扑救，大火直到26日下午才被扑灭，约有30～40人伤亡。
（2） 1999年5月29日凌晨5时55分，奥地利最长的高速公路隧道——陶思隧道，长6400m，在810m处一辆载有油漆和化工原料的货车因故障在修理。后面驶来的车辆发现立即刹车，可紧跟而来一辆车却未能刹住，撞车导致火灾，殃及60多辆汽车。由于隧道没有设置自动排烟和自动灭火设施，给灭火救援带来巨大困难。大火经20h才被扑灭，火灾中死7人，伤49人。
(3) 2000年5月28日，意大利都灵至巴多内基亚的高速公路一个4000m长的隧道发生火灾，这里距离边境只有20km。火灾是由一辆罗马尼亚货车引起的，车内装载甜菜。当时隧道内大约有30人，其中有14人因吸人大量烟雾而中毒受伤。
(4) 2000年10月24日上午9时45分，瑞士圣哥达隧道(号称世界第二大公路隧道)，在南端1500m处，因两辆货车相接引起巨大的爆炸，导致100多米长隧道顶部坍塌，坍塌物还砸毁另外几辆过往车辆，烟雾和有毒气体导致部分乘客身亡。高温和浓烟阻碍了救援工作的顺利进行。该隧道穿越阿尔卑斯山，是瑞士南部通向意大利、德国的主要干道，2000年的流量达120万辆，运送乘客数百万人。隧道内设有火灾探测、排烟设施，每隔250m就设有紧急出口和安全避难设施，完善的消防设施避免了人员更大程度的伤亡。但是火灾的高温、灼热、浓烟和爆炸，使消防人员几次进攻都无法进入，而隧道又是那么长，经过几个小时后消防人员才接近现场，这次灾难共有139人死亡、失踪。
(5) 1999年9月30日凌晨5时许，我国浙江省甬台温高速公路湖雾岭隧道(长4115m)，由于一辆装载9吨苯乙烯的槽车撞到隧道壁上，造成泄漏，消防队出动4辆消防车，封锁了隧道，全力排险，直到中午12时余才恢复通行。
（6） 2002年1月10日上午9时45分，甬台温高速公路的长3600m猫猩岭隧道发生火灾。一辆河南商丘某运输公司满载皮鞋等货物的东风牌5吨零担货车，在进入隧道时，司机闻到有焦味，就停车检查，刚打开引擎盖，立即腾起一股火焰，很快窜人车厢，瞬间火光冲天，20min后还发生了爆炸。当时后面车辆还在不断驶入，隧道里已有20余辆。经交通、消防等部门紧急疏散人员，同时紧急关闭隧道，半个多小时后总算控制了火势，车流也逐渐退去。由于处置及时，虽无人员伤亡，但隧道内的电子显示装置、光缆、消防监控、电子监控等设施已被烧毁，约有100多米的隧道壁瓷砖和混凝土面层脱落破损，直接损失近100万元。隧道被迫关闭，经10多天突击抢修，于1月27日下午才恢复通车。
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3、 防排烟设施设计
隧道火灾的危害主要来自烟雾，《公路隧道通风照明设计规范》中规定：“长度大于1500 m且交通量较大的隧道应考虑排烟措施。”
隧道火灾中烟雾具有很强的扩散作用，在不同隧道气流条件下，火灾烟雾有自由扩散、受限扩散和强制扩散3种基本形式，扩散模式仅与隧道通风方式有关。因此，隧道应结合通风控制和通风方式，在充分利用运营排风方式的基础上考虑其防排烟设计。隧道机械通风可分为纵向式(风流沿隧道纵向流动，如射流风机式，洞口集中送入式和排出式)、半横向式(由隧道通风道送风或排风，由洞口沿隧道纵向排风或抽风。)、全横向式(分别设有送排风道，通风气流在隧道内作横向流动)和在这三种方式基础上的组合通风方式。防排烟设计时，半横向和全横向通风可以通过主风道实现排烟要求；纵向通风方式主要通过控制风速、风向及竖井排烟等手段达到缩短火灾时烟雾在车道内行程的目的。目前城市隧道主要采用的是射流通风方式，它是一种较理想的纵向通风方式，其利用射流风机的调节作用控制纵向气流的方向，从而控制烟雾以2～3m／s速度扩散。由于烟雾扩散速度要小于车行速度，所以火灾前方的车辆可不受火灾的阻塞迅速向前疏散，火灾后方的人员可以在通风系统控制下的无烟环境中安全撤离。例如南京玄武湖东西向隧道根据在满足火灾规模为20 MW(一辆装满可燃货物的大型卡车的热释放速率)的条件下，保持隧道断面风速为2.12m／s，阻止烟雾向后续车辆扩散需要的总推力，沿隧道纵向布置了20台射流风机。风机均为耐高温风机，在250℃时能连续工作l小时。
七、隧道列车的空气动力学
当高速列车进入隧道时，隧道内的空气突然受到压缩而形成压力被。压力波以音速传递到隧道出口后又以膨胀波方式反射回来，此后压力波与膨胀波在隧道中连续地传播与反射，使列车上的旅客和隧道中的作业工人经受剧烈变化的空气压力波动(或称压力瞬变)而感到很不舒服，甚至可破坏耳膜。严重的瞬变压力还能毁坏列车前窗玻璃，并严重干扰隧道通风系统的正常工作。高速列车在隧道中运行的空气阻力比明线上大得多，如要在隧道中保持原来的行车速度则需增大列车发动机的功率，从而使隧道内温度急剧升高，废气排放量增大。
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不然，在既成的隧道中就需限制行车速度，而这样做又会影响运输能力。空气质量、温度、压力瞬变已成为现代长距离铁路隧道环境控制的三个方面问题。
在海峡隧道的设计中，空气动力学、通风和冷却的问题是非常重要的。以高速运行的列车会造成大的活塞效应压力，由于这种列车在运行隧道中要排代5000t空气．其最大压力差约30kPa。
这些压力对列车会产生很大的阻力，要消耗大量的牵引机车动力，同时产生的热量也扩散在隧道内。
减压风道在隧道设计中起到了非常重要的作用，其有效性也得到了证实。 1、减压风道
减压风道的作用
减压风道允许空气流从列车前面的高压区，通过减压风道再经其对面的另一运行隧道再流到列车后面的低压区，此效果大大减小了列车正面的压力和沿列车边的空气的相对速度，这就转而降低了列车的阻力。这种气流的状态是这样的，即当两列列车相对通过时，每列列车的气流结构被强化，流经列车的压降进一步降低，因而阻力也进一步下降。
对连发列车之间的间隔距离较长的列车来说，减压风道的有效性是最明显的。在连发列车以非常短的间隔距离通过无减压风道的隧道时，则各个列车相互通过隧道起助推作用，同样也起到降低列车阻力的作用。
减压风道的优化
空气动力学的计算表明，由减压风道引起的列车阻力的减小与隧道每公里减压风道的总横断面面积接近于正比。因此对每段长度的这个面积进行优化是可能的。施工费用也大致与所配备的减压风道的总横断面积成正比，而且此费用在若干年后可转换成年度费用。图2示出了所需的空气动力是怎样随着减压风道面积的增大而减小的。较低的阻力减少了机车架空供电线、冷却系统以及用于牵引和冷却的电力的费用。这也可近似于如图3所示的年度费用。将这些曲线进行汇总，得出另一条具有最小值的曲线，它代表在此费用基础上的最优值。每公里隧道有12m2的减压风道，面积接近优化值被认为是可以接受的。在选定每隔250 m布置一条直径为2m的减压风道时，还考虑了其它一些因素，包括施工、影响旅客的压力脉冲等。
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图4表明，在这种设有减压风道的情况下，机车所需要的动力是如何随速度而变化的。此图示明了在有、无减压风道时和在露天情况下所需的动力和滚动阻力(即无空气动力阻力时总的列车牵引阻力)。
横向力
减压风道有一个缺点就是它对列车产生一种横向力或侧向力。有一股较强的空气流从靠近列车前端处穿过减压风道流走，并有一股较弱的空气流流向列车的尾端。穿梭列车的车厢(在圆形隧道中一般是方形的横断面)的顶部转角，限制了空气流从列车的一例流向另一例，较大的空气流穿过减压风道时，对加在列车的每一侧的压力产生了局部的不平衡，因此产生一侧向力。这是除了喷吹到车厢侧面上的空气压力外的另一种力。必须确保这些力不会对旅客产生不可接受的影响。也不引起额外的侧向运动。可以通过对穿梭列车选择适当的运行速度相对减压风道取得适当的压力损失系数来限制这种影响。
影响旅客的压力
在运行隧道中，当列车经过减压风道时，由于气流速度变化的影响而产生压力波动。在德国的BR研究所进行了大量的试验以确定这些压力变化和由于列车相互作用引起的其它压力变化是否明显，或者是否会对旅客和列车乘务人员产生干扰。所得结果是让人放心的。
单线行车作用
计划在维修期间将关闭一条运行隧地，并在另一条隧道内进行单线双向交替行车作业。如果减压风道是打开的，已封闭的这条隧道中的气流速度会太大，不能去进行维修。因此有必要在每一减压风道中安装可关闭的风门，在维修的时候可将风门关上。在另一条隧道中的列车将以低速运行以便减少阻力、压力和速度的影响。
设计标准
下面给出了与此研究有关的环境设计际准，以及在正常和事故情况下旅客和隧道工作人员所能承受的最大气流速度、压力和温度的标准。
通风：对运行隧道内的人员来说，空气是一种生理上需求，这个隧道内能容纳20000人，每人的供气量是26m3/h。因此空气的总需求量是144m3／s，或者说每8h就换一次空气。由于所有的列车部将使用电动机车，因此几乎没有内燃机排出的废气，故重点应放在消除从列车所运送的汽车中和从维修用汽车中排放出的污染物。
气流速度：隧道内工作人员和旅客不允许暴露于很高速度的隧道风流中。在维修期间，除了紧急撤离的情况下，气流速度将限定在10～12m／s以下。
空气压力：穿梭列车中，空气压力的波动必须限制在3s钟内，单个脉冲的变化在3kPa以下，对频繁的重复脉冲(例如当一列穿梭列车穿梭经过每一减压风道时)，其变化是在0．45kPa以下。
温度：在运行隧道中的温度必须限制到最高为30℃。没有预先规定一个特定的最低温度，但在靠近隧道洞门处和通风设施处要采取一些防止霜冻的措施。控制湿度是不易实施的，但对冷却管道上的冷凝作用一般通过保持较低的湿球温度和相应的干燥空气来加以控制。
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八、实例
1、 英法海峡隧道（铁路隧道） 英法海峡隧道工程横穿英吉利海峡，英法工程集团公司经过七年之久的努力，长约50km的英法海峡隧道于1993年12月10日移交给了隧道的业主和运营部门——欧洲隧道公司，1994年5月19日通车。
英法海峡隧道由3条平行的隧道组成(图7)。法国端和英国端的洞口间长度为50.5km。海下隧道部分的长度为38km，隧道位于海底下25～45m。两边是单线运行隧道，其间距为30 m。虽然为便于运送卡车而使净空增大，但因铺设无碴道床，所以隧道的内径只为7．6m。在两孔运行隧道之间是内径为4.8m的服务隧道，用作维修和救援之用(图3)。
在3条隧道之间的横向联络有：
(1) 两条运行隧道与服务隧道之间的横通道，同时作为应急通道(图4)；
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(2) 两运行隧道间不与服务隧道相连的减压风道(图5)。
在海峡隧道的三分之一处和英国陆地隧道段以及在法国陆地侧的隧道进口处前方各设置有一个渡线站。这样，在隧道内有3个渡线站，总计则有4个可能用于两运行隧道线路交会的渡线站(图6)。当运行受阻或需要进行维修作业时，则可在部分区段经由其中一条运行隧道行驶列车。
正常通风时，英法两国各从海岸向半段隧道供应风流。在法国一侧，通风机房设在与服务隧道上方连通的直径为3.6m的竖井内，英国一侧将通风竖井设在莎土比亚峭壁较低处的斜井人口处并与服务隧道接通。铁路隧道由服务隧道引入风流并穿过横向通道送风，横向通道的门上装有风流调节器以控制进入铁路隧道的气流，使沿着长25km的各个系统内气流得到正常分布。服务隧道中央设有一个密封门，使两个系统隔开。应急情况下，每侧海岸上的风井和设备能直接向铁路隧道供应新鲜空气，或将风机翼片倒转抽出烟雾。由于列车在隧道内快速穿梭运行，沿途每隔250m设置了压力释放通道。
风机不断地将新鲜空气压入服务隧道，然后通过排气孔口压入运行隧道(图10)。在服务隧道的两端，设有风门以阻止空气流出，这样可保证服务隧道内的气压高于运行隧道。当发生火灾时，高压的服务隧道将是一个使列车旅客和乘务人员安全撤离的无烟区。
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1996年11月18日发生火灾，详细介绍 2、 日本东京湾公路隧道 日本东京湾公路隧道全长15.1km，设计车速为80km／h，沿途设川崎侧浮岛通风亭、川崎人工岛风亭和木更津风亭，如图3所示。人工岛上的盾构工作井兼作通风竖井，该工程采用的通风系统是纵向通风系统。
3、某长江公路隧道
该隧道穿越长江主航道，隧长约8km，设计行车速度为100km/h，单向双车道双孔隧道。
选择通风方式前，先要对需风量进行分析： 在确定通风方案时，对机械通风方式中全射流式(方案1)、竖井送排风加射流式(方案2)、全横向式(方案3)和竖井全横向式结合纵向增压射流风机结构方式(方案4)四种方案进行比选(见表4)。
方案4为推荐方案，其通风系统原理图如下：
由表4可见，各通风方案各有优劣，相比之下，方案3、4较优越；但方案3所需风道截面高达34m2，已使其在目前特长隧道中实施可行性大大削弱，拟不予采用。经分析比选，设计中拟采用方案4，即竖井全横向式通风结合纵向增压射流风机组合通风方式。
特长隧道的通风工程的初投资与运营管理费都是十分庞大的一顶投资，故针对近期、远期并结合正常行驶、交通堵塞及火灾状况下分析各工况下的风机运行状况是必须的。表5是根据近期及远期的各工况下风机开启台数。
风机的启停台数与隧道内
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的运营管理系统密切配合，利用一氧化炭浓度传感仪(C0仪)和烟雾透过率仪(VI仪)等通风监控设备加以远程管理控制，能有效地降低通风系统的运营管理费用，并为安全运营做出更有利的保证。
通风系统的安全运营性：
针对目前许多特长隧道存在无避难通道、无应急出口、无避难洞室，并在火灾过程中通风系统不能及时排烟并补充新鲜空气等问题，在优化通风方案中时着重考虑以下几点：
设计中利用已有的横向排风系统兼作排烟系统，按每段600m将隧道分段，排风口设计成电动风口，发生火灾后，保证火灾段风口开启排烟，其余段风口关闭而确保火灾段排烟能量，送风机继续开而保证足够有1/2排烟量的补风量，隧道出入口射流风机关闭而避免烟气扩散，火灾时风机台数的开启由风速测试(3m/s)排烟风速来联动控制。
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4、南京玄武湖隧道通风设计
南京玄武湖隧道为东西向双管六车道，通风区段长2.23km，并在湖西分别设有进出匝道。在两管间设有管廊，上部为电缆通道，下部为安全疏散通道：正常交通条件下，设计车速为60km/h，设计交通流量高峰小时为6618pcu/h·双管。工程从2001年8月开工建设，于2003年4月底竣工试通车。隧道平面示意图见图1。
通风方式
在隧道单管内车辆为同向行驶状态，有车辆活塞风可以利用，故本隧道采用射流风机的诱导型纵向通风方式，在湖西近出口处为控制峒口污染设集中排风，将隧道内污染空气通过风塔高空排放。
在正常运行时，车辆行驶形成的活塞气流将有助于纵向通风。火灾时，由于隧道内车辆的行驶方向为固定方向，通风系统将火灾产生的烟雾沿车行方向从隧道出口排出。由于烟雾扩散的速度要小于车行速度，故火灾点前方的车辆可不受火灾的阻塞迅速向前疏散，火灾后方的人员可在通风系统控制下的无烟环境中安全撤离。
通风设计标准
按《公路隧道通风照明设计规范》JTJ0261999并参考PIARC—1991的推荐值(见表1)。
通风量计算
隧道内汽油车行驶时，排放废气中主要是CO气体，而柴油车行驶时，排放出的CO气体量极少，但却放出大量烟雾和具有刺激性臭味的气体，影响安全可见视距和行驶舒适度。因此进行通风量计算时，同时进行稀释汽油车CO浓度和柴油车烟雾浓度达
容许标准所需通风量的计算：选择两者的较大值作为隧道设计风量。
隧道通风平面布置示意图见图2。从图中可以看出，南线隧道进口至北线集中排风道尚有460m距离：在设计中利用结构的布置方式，在排风道下开集中排烟口与南线相接。如果在这一区段发生火灾，可以利用北线的集中排风机进行排烟，大大缩短了高温烟气在隧道中的行程。同样，北线集中排风口与出峒口亦有460m，这一段隧道内通风卫生标准在现有风机配置下已能达到要求，但为减少出峒口废气集中排放的污染程度，在条件允许的情况下，在这一段隧道顶部开通风口直接至地面，这样进一步减少了峒口废气集中排放量，同时如果在这一区段发生火灾，烟雾也能就近排至地面。
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射流风机设置
射流风机安装台数是以满足在火灾规模为20MW条件下，保持隧道断面风速Vc＞2.12m／s，阻止烟雾向后续车扩散所需总推力来配置的。根据工程总体设计要求，在部分区段的隧道中不布置风机，这样射流风机沿隧道纵向不等间距布置。每管需采用轴向推力为646N的Φ710射流风机20台，双管共设置40台，每台功率为22kW，总装机功率为880kW。二台一组直接悬挂在顶板下，构成串、并运行。
电线通道及安全通道通风
设备管廊内上层电缆通道中采用推、拉型纵向通风方式，在隧道二端近峒口处各设一台送、排风机，对其进行通风换气。
安全通道采用正压送风系统。火灾时，两台风机同时向安全通道内送风形成正压，使隧道内烟雾不会向安全通道内扩散，确保火灾工况时乘行人员安全疏散。
隧道环境保护
峒口排放废气影响
根据环境影响评估报告，由于东端峒口远离居民商业区，周围区域为空地，且出峒口均有长达150~200m的引道段，两侧种植多行乔木及灌木林等绿化，形成一道绿色屏障，同时废气经过百余米的扩散和稀释，污染程度和范围明显改善，应能满足环保要求，故在湖东不设风塔。而在西端近隧道出口处暗埋段上部设集中排风道，将隧道内的污染空气大部分通过风井进行高空排放。
为降低车辆驶入端诱入空气的污染浓度，在两平行峒口之间设置分隔墙。经计算，分隔墙长度取15m，高度渐变由10m向顺口外延伸至3m。
峒口噪声防治措施
由于射流风机直接吊装在隧道内，为防止风机噪声从峒口传出，设计中选用低噪声射流风机，并从风机本身结构上增加消声段长度和吸声材料厚度来降低噪声。东西端最外一组风机距离峒口均超过150m，并在隧道峒口适当采用建筑吸声材料，在引道两侧合理设置防噪壁等技术措施，使风机运转噪声对峒口的影响降至最低。
监 控
在每管隧道出口处布置VICO监测仪一套，通风系统受控于隧道环控检测装置检测的空气质量，风机运行的数量由控制器的软件程序确定。该装置还作为监视装置，在隧道空气质量超标时发生警告。
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5、彭莫山隧道通风改造工程
彭莫山隧道为单线铁路隧道，长5592m，位于焦柳铁路中。1976年隧道建成时，在隧道南洞口设有两台80 kw轴流风机。风机的风道出口中心线与隧道中心线的夹角为30°，机械通风时，50％以上的风量从隧道短路端的南洞口漏出，因设备不配套，故一直未投入使用。1987年在隧道南洞口增设了钢帘幕，当列车头部出隧道北洞口时，钢帘幕自动关闭，形成强迫挤压式通风系统，使隧道内有效风速达到4.5m／s，机械通风流量为152.1m3／s。经测试，在通风12min后，隧道内有害气体浓度降至卫生标准，达到了规定的通风时间不大于15min的要求。为能保证在列车进入隧道前钢帘幕自动开启，不致造成行车事故，该通风系统的自动控制部分与列车行车信号进行了多重安全联控，大大增加了设备的复杂程度。随着列车密度的增加，钢帘幕已成为行车中的安全隐患，因此运营部门强烈要求用其他有效的通风系统取代钢帘幕式洞口风道吹人式通风系统。
改造风道提高轴流风机通风效率的主要措施
为尽量减少土建工程量，提高现有两台轴流风机的通风效率，新设计方案除将两台80 kw风机的电机更换为95kw外，对既有风道采取以下措施进行了改造，见下图。
(1)在既有风道中心线增设隔墙，使两台风机各有一个风道，在一台轴流风机检修的情况下，通风系统仍能运营。
(2)在风道出口处增设不锈钢板的整流叶栅，使风道喷射出的气流与隧道中心线的夹角从30°减至13°。为减少气流通过整流叶栅时的附加阻力，叶栅形面作了特殊设计，以期将阻力产生的功率损失控制在5％左右。
(3)用整流叶栅相应缩小风道出口流通面积，使风道出口气流的动压增加，降低风道出口与隧道洞口之间的静压差。以减少漏风量，提高隧道内的有效风量。
轴流风机原有风道经改造和增设整流叶栅后，虽取得了较好效果，但在隧道的短路端仍然有1.8~2m／s的漏风风速，隧道内的有效风速从1.7m／s提高到3.2~3.5m／s，仍达不到设计的要求(4.5m／s)。为此，在隧道短路端洞口外安装了10台SLFJ~63型射流风机(备用两台)，并相应增建了长16.2m的引风洞。测试结果表明，在隧道内有1.55m／s自然反风的条件下，8台射流风机和2台轴流风机在隧道内形成的有效风速达到了4.25m／s。经劳卫部门测试，列车尾部出洞后，隧道内的有害气体浓度降至劳卫标淮所需的通风时间为11.9~12.3min，达到了用射流“风幕”取代钢帘幕的通风效果和设计要求。
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6、地下铁道防排烟系统简介 近年来，我国的一些大城市相继投入巨资建设地下铁道城市客运交通系统。地下铁道的地下工程空间封闭，一旦发生火灾，浓烟和热气很难自然排除，并会迅速蔓延充满整个地下空间；同时地下铁道属人流密集场合，如果火灾不能得到有效控制，后果将不堪设想。因此，切实有效的防排烟系统对减少火灾损失、保障入员生命安全、保证地下铁道安全运营，具有权其重要的意义。
地下铁道主要由车站和区间隧道组成，按同一时间内发生一次火灾考虑。地下铁道火灾事故通风系统可分为两大部分：车站火灾事故通风系统和区间隧道火灾事故通风系统。
1 车站火灾事故通风系统
车站主要由站厅层及站台层组成，站厅(台)层又由站厅(台)层公共区及两端管理设备用房组成。站厅(台)层公共区与两端管理设备用房之间采用防火墙(门)分隔，划分为不同的防火分区。
1．1 站厅(台)层公共区火灾事故通风系统
《地下铁道设计规范》(GB 50157—92)要求：地下铁道车站应采用防火分隔物划分防火分区，除站厅层和站台层外，每个防火分区的最大允许使用面积不应超过1500m2；每个防烟分区的建筑面积不宜超过750m2，且防烟分区不得跨越防火分区。可见，地铁设计规范对站厅层和站台层防火分区的面积划分，可以不限于1500m2：同时，站厅层及站台层是乘客进出站、上下车的场所，客流量大且进出频繁。在站厅层和站台层公共区采用防火墙划分防火分区，是不恰当的。因此，可以将站厅层或站台层公共区各划分为一个防火分区。防烟分区可采用挡烟垂壁或从顶棚下突出不小于500mm的梁体实现。
站厅层和站台层的排烟量，可以按每m2建筑面积为1m3／min计算。地铁车站地下空间小、造价昂贵、综合管线繁多，难以单独设置排烟系统。因此，宜将排烟系统与正常通风系统的排风系统合用，当火灾发生时将正常通风系统转换为排烟系统。排烟系统与正常通风系统合用时，存在风机的选型问题，因为排烟量比正常运行情况下的排风量要大很多。在广州地铁一号线设计中，站厅(台)层每端各选用2台排风机，正常排风时只开1台风机，当发生火灾事故时，2台风机同时运行。这样做也存在一定的弊端，主要是风管的尺寸设计。如果按照正常排风来设计风管尺寸，则2台风机运行排烟时，系统阻力必将增大。为获得较高的压头来克服系统阻力，风机流量必然下降。反之则正常排风时单台风机流量变大。还有一种替代方案是选用双速风机，正常通风时低速运行，排烟时高速运行。这样做需要划分合适的防烟分区，以使系统的排风量和单个防烟分区的排烟量同风机的低高速额定风量—致。图l为广州地铁某车站一端通风系统示意图，其排风系统兼作火灾事故时的排烟系统。
当车站发生火灾事故时，其火灾事故运行通风模式如下：站厅层发生火灾，则关闭站厅层送风系统和站台层回/排风系统，由站厅层回／排风系统排除烟雾经排风井至地面，新风经车站出入口从室外进入站台便于人员从出入口疏散至地面；站台层发生火灾，则关闭站台层送风系统和站厅层回／排风系统，由站台层回／排风系统排除烟雾经排风井至地面，同时
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使站台层的楼梯口形成负压和向下气流，便于人员安全疏散至站厅层。站台层火灾时，控制楼梯口向下气流速度一般不低于1.5m／s，以防止烟气因热压作用逆气流流向站厅层。
1.2 管理设备用房火灾事故通风系统
车站的管理及设备用房内主要布置着各种运营管理系统、通风空调系统、控制系统和供电系统的设备，这些设备对于地铁的正常运营起着重要作用；其排烟系统亦可与其正常通风系统合用。对于这些比较重要的电气设备房间，一般需设置气体灭火装置。为配合气体灭火系统喷洒气体和排毒的需要，需在这些房间送、排风管的所有进出管段分别设置自动复位防烟防火阀。当控制室接到火灾报警后，首先确认发生火灾房间，然后关闭该房间送、排风管进出管段的防烟防火阀，确认人员安全撤离后，启动气体灭火系统喷洒气体灭火。火灾扑灭后，打开该房间送风管进风段及排风管排风段上的防烟防火阀排烟和毒气，排净后，再打开送排风管上所有防烟防火阀以进行正常的通风换气。
2 区间隧道火灾事故通风系统 在站台层或站厅层的两端设有隧道通风设备，用于阻塞运行和区间隧道火灾时的相邻隧道的通风，也可用于正常运行时的区间隧道通风。图2为广州地铁车站隧道通风系统示意图。隧道通风设备一般设于车站两端。每个系统包括隧道风机、电动风阀和阻塞运行时用于把高速空气喷入隧道的冲量风机及喷嘴。通过隧道风机的正或反转以电动风阀的协调关闭或开启来实现向隧道送风或排风。
列车发生火灾后，排烟系
统的任务是确保火灾期间的排烟和乘客安全疏散。确认发生火灾后，首先应尽可能将列车行驶至车站进行人员疏散和灭火工作。如列车停留在隧道内，中央控制室根据火灾列车在区间隧道内的位置、列车哪节车厢发生火灾、火源距安全通道的距离等决定通风方向。隧道两端2个车站的隧道通风系统协调运作，一端向隧道内送风，一端由隧道内排风，共同形成一段流过隧道断面的气流。排烟空气流动方向与乘客疏散的方向相反，以使乘客疏散区段处于新鲜空气区域。区间隧道断面空气流动的速度最低为2m／s，但不得大于11m／s，否则将造成乘客不能行走，撤离因难。要求排烟风机可反转，耐温150℃，并可持续运转1h。这一点与《高层民用建筑设计防火规范》的规定不尽一致，其规定为：“排烟风机应保证在280℃时能连续工作30min。”主要是因为地下铁道火灾时，可燃的材料不多，不会产生熊熊大火，而多为材料燃烧产生的有毒气体，温度并不很高，所以对排烟风机的耐温要求相对低一些。
7、瓦斯隧道施工通风
隧道施工多以《铁路瓦斯隧道技术暂行规定》、《煤矿安全规程》及有关规定、细则为标准，但瓦斯隧道施工与煤矿施工不完全相同，如何经济合理而又安全地通过煤层，还需结合工程特点制定相应的施工方案。瓦斯隧道施工中通风是—个尤为重要的问题，合理的通风方案不但对稀薄瓦斯，而且对其它工序都有好处，广渝高速公路华莹山瓦斯隧道和内昆线青山瓦斯隧道在施工中采用以射流通风为主的压入式通风方法，有效地解决了瓦斯积聚、多工作面供风及防隔爆等问题。
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射流通风技术在施工中的应用
在华莹山隧道东口工区施工中，采用了以射流通风为主体的通风方式。华莹山东口全断面揭煤时的最大瓦斯涌出量为11.04m3／min，揭煤要求工作面通风量不小于1500 m3／min，施工通风系统见图2，利用射流升压迫使掘进工作面的污风经附近的横通道由右线进入左线，使含瓦斯的污风风速提高，避免了长距离内的瓦斯积聚，同时进一步稀释回风流中的瓦斯。在揭煤过程中，实测工作面回
风流风速为0.58m／s，通风且达到3000 m3／min；总回风流风速为2.27m／s，通风量达到8000 m3／min ，风流中最大瓦斯浓度为0.2％。各项指标都达到了规范的要求，保证了揭煤工作的顺利进行。
青山隧道是内昆线上的一座具有严重瓦斯突出危险的铁路隧道，其出口段煤层瓦斯压力达2.24MPa，瓦斯含量为9.35m3/t。由于进口有平行导坑与正洞连接，出口有2十l双洞的有利条件，通风方案都采用了射流通风为主体的通风方式，进口通风系统见图4，出口通风系统见图3。出口工区通风系统形成后，便达到了瓦斯工区的风速要求，其风速、风量实测结果见表1。
多工作面通风问题
多工作面施工可以提高施工速度，缩短工期，增加效益，但是多个工作面同时施工相互影响较大，尤其是通风设施难以布置，极易造成通风系
统紊乱，致使污风循环，降低通风效果，对施工产生很大影响。利用射流通风可以有效地控制风流方向，减少施工影响，有效地解决多工作面施工中的通风问题。
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青山隧道进口工区由于平导超前较多，另增加了2—3个正洞工作面，利用射流通风的升压作用(通风系统见图4)，迫使新鲜风流从平导进入，污风经四通由正洞排出，一路压入通风管中，并安设可调节风量的三通进行合理的风量调配。本通风系统不会产生污风循环，保证了平导超前揭煤时风量的需要，也满足了新增工作面的通风要求，为顺利施工提供了可靠保障。
青山隧道出口工区的双线采用先开挖小导坑后扩挖的施工方法，采用射流通风方式后，扩挖、检铺底和二次衬砌处不设通风设施，单线衬砌也不设通风设施，加快了施工进度。
华莹山隧道东口工区的左线施工大大超前于右线，左线揭煤后为加快右线的施工速度，提前打通六通，在右线新增加一个工作面，由于采用无轨运输的出碴方式，通风成为一个制约因素。由于射流风机们作用，右线隧道为新风区，在七通布置一台通风机，另只配备四、五百米通风管就解决了新开工作面的通风问题(图5)。
由于采用射流通风技术，只投入较少的设备就满足了新增工作面的通风需要。
瓦斯分区管理
进入瓦斯隧道施工的机电设备，在含瓦斯工区必须采用防爆型，在非瓦斯工区可采用普通型，射流通风把隧道自然分成新风区和污风区，可以按瓦斯工区和非瓦斯工区来对待。 华莹山隧道东口的右线进新风为非瓦斯工区，左线隧道排污风为瓦斯工区，在机电设备选型时进行了考虑。所有通风机都处于新鲜空气中，不用考虑防爆要求。由于分区管理，仅防爆风机、电缆、变压器等设备器材的投入就节省了150万元以上。
在华莹山隧道成功经验(揭煤时回风流瓦斯浓度最大为0.2％，低于隧道运营时瓦斯浓度为0.3％的标准。)的基础上，青山隧道在机电设备选型则，按分区管理的原则，合理降低了新风区和总回流风的设防标准，减少了大量防爆投入。
瓦斯分区管理符合《铁路瓦斯隧道劳动保护技术暂行规定》的要求并有所突破，实践应用是成功的，保证安全褐煤的同时又节省了施工投入，充分体现了科学合理、安全经济的施工原则。
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