Комбінована система вентиляції тунелю міської двоярусної автомобільної дороги

1. Комбінована система вентиляції тунелю міської двоярусної автомобільної дороги, що містить окремі системи загальнообмінної та протиди 3 24941 лення з термостійкими вентиляторами та шумопоглинаючі установки. Існує також спосіб вентилювання тунелів, який включає примусовий приплив в тунель свіжого повітря і відведення забрудненого повітря в режимі загальнообмінного повітрообміну за допомогою повітрообмінних вентиляторів, які утворюють знижений тиск для інтенсифікації штучної вентиляції тунелів, а також відведення забрудненого повітря в режимі димовидалення за допомогою автономних термостійких вентиляторів, що відрізняється тим, що відведення забрудненого повітря із тунелів здійснюють в режимах повітрообміну та димовидалення окремо і за допомогою різних випускних колекторів, газоповітряного з запірними клапанами і заборного димоводу з клапанами димовидалення, з поєднаними з тунелями поперечними каналами, здійснюють безперервну очистку повітря за допомогою очисних установок та зниження шуму, при цьому для відведення забрудненого повітря в режимі повітрообміну відкривають запірні клапани газоповітряного колектора і включають повітрообмінні вентилятори, а відведення забрудненого повітря в режимі димовидалення проводять при атмосферному тиску, для чого закривають запірні клапани в газоповітряному колекторі і відключають повітрообмінні вентилятори, зрівнюючи тим самим тиск повітря у тунелі з атмосферним і припиняючи подачу свіжого повітря, а потім відкривають клапани димовидалення і включають у роботу автономні термостійкі вентилятори [4]. Даний спосіб є найбільш близьким з числа відомих аналогів запропонованого способу і використаний в якості прототипу. Головними недоліками останніх із вказаних способів і пристроїв вентилювання тунелів є те, що у випадку виникнення пожежі в довгому тунелі вони не створюють в повній мірі безпечну евакуацію людей з тунелю, в результаті чого підвищується ризик термічного та угарного враження присутніх. Загальними ознаками із прототипом є примусовий приплив в тунель свіжого повітря і відведення забрудненого повітря в режимі загальнообмінного повітрообміну за допомогою повітрообмінних вентиляторів і автономних термостійких вентиляторів, а також відведення забрудненого повітря в режимі димовидалення здійснюється тільки за допомогою автономних термостійких вентиляторів, при цьому відведення забрудненого повітря із тунелів в обох режимах здійснюють за допомогою різних повітрозабірних колекторів та відповідних витяжних пристроїв та шахт. В основу корисної моделі покладено завдання розробки такого способу вентилювання міського автодорожнього тунелю, який поряд з забезпеченням певних параметрів мікроклімату в тунелях при роботі системи загальнообмінної, а при необхідності і протидимної вентиляції, також забезпечує певну безпеку людей у випадках виникнення позаштатних ситуацій з використанням для цього елементів систем вентиляції як шляхів евакуації людей, з запобіганням потрапляння забруднюючих речовин (внаслідок роботи двигунів внутрішнього згоряння чи продуктів горіння при пожежі) через 4 портали тунелів у приземний прошарок повітря міської забудови. Поставлене завдання досягається тим, що комбінована система вентиляції тунелю міської двоярусної автомобільної дороги, що має окремі системи загальнообмінної та протидимної вентиляції, здійснює викид забрудненого повітря витяжними системами вище приземного прошарку повітря, а елементи припливних вентиляційних систем використовуються в якості еваковиходів. Згідно з корисною моделлю, робота систем загально обмінної та проти димної вентиляції може здійснюватись як окремо так і сумісно. Отже, задачею корисної моделі є суміснороздільна реалізація загальнообмінної і протидимної систем вентиляцій з використанням елементів систем вентиляції як шляхів евакуації людей при виникненні позаштатних ситуацій, з запобіганням викидів забрудненого повітря через портали тунелів. Комбінований спосіб вентилювання тунелів включає: 1) природну подачу припливного (чистого зовнішнього повітря) за рахунок розрідження, що утворюється шляхом застосування систем примусового видалення забрудненого повітря вище приземного прошарку землі - в режимі загальнообмінної вентиляції; 2) видалення забрудненого повітря з застосуванням окремих витяжних вентиляційних каналів та термостійких вентиляторів димовидалення вище приземного прошарку землі з забезпеченням подачі чистого повітря на шляхи евакуації людей - в режимі протидимної вентиляції. Крім того, з метою запобігання ураження людей у випадку виникнення пожежі чи необхідності швидкої евакуації з підземного простору тунелів великої довжини - корисною моделлю передбачається використання в якості еваковиходів ша хтних стволів гравітаційної припливної вентиляції. Винахідницький рівень корисної моделі забезпечує сукупність перелічених ознак, що дозволить досягнути очікуваного результату. Корисна модель пояснюється кресленнями (Фіг.1 - загальний розріз двох'ярусної автомобільної дороги з тунелю; Фіг.2 - план на відмітці нижнього ярусу дороги), при цьому в якості інженерно - будівельного рішення вибрана конструкція двох'ярусної автомобільної дороги з додатковим нижнім тунелем для розміщення інженерних міських комунікацій [5]. На Фіг. схематично зображено елементи поперечної загальнообмінної системи вентиляції підземного тунелю автодорожньої магістралі з одностороннім рухом транспортних засобів по одній чи більшій кількості смуг руху в одному напрямку. Тунелі, які умовно можна назвати лівим 1 та правим 2 мають поздовж їх загальної роздільної стінки 3 розташовані почергово збірні повітропроводи рівномірного всмоктування систем загальнообмінної 4 та протидимної 5 витяжних вентиляцій, які мають відповідно окремі витяжні канальні високонапірні вентилятори 6 та 7 (причому для системи протидимного захисту передбачено застосування термостійких вентиляторів) і шахти 8 і 9, що розташовані з демаскуванням в зеленій зоні міста, а їх оголовки у вигляді "факельних викидів" забез 5 24941 печують відведення забрудненого повітря в обох режимах роботи вентиляційних систем вище приземного прошарку повітря. Забір і подальший рух повітря за рахунок розрідження, що утворюють витяжні вентилятори здійснюється через повітрозабірні пристрої 10 вентиляційних кіосків 11, які мають сходові марші 12. При цьому повітрозабірний пристрой 10 виконується у вигляді дверного полотна з суцільною припливною вентиляційною решіткою по площі, мають навесні петлі і засувку, що відчиняється з внутрішньої сторони. Корисна модель реалізується наступним чином: В режимі загальнообмінної вентиляції в залежності від інтенсивності руху автомобільного транспорту провітрювання тунелів може здійснюватись за декількома схемами: 1 - в нічний час, за умов значного зниження інтенсивності руху повітря за основу може бути покладена система природної вентиляції за рахунок поршневого ефекту від руху автомобілів, а також за рахунок гравітаційного чи вітрового тисків, що утворюються відповідно завдяки різниці температур зовнішнього та внутрішнього повітря та наявності вітру (більше це буде стосуватись тунелів невеликої довжини); 2 - в ранкові часи та пізно у вечері при зниженні транспортного навантаження в роботі може бути задіяна та частина витяжних вентиляційних пристроїв, яка відповідає лише за роботу системи загальнообмінної вентиляції (при цьому знову таки в залежності від інтенсивності руху і як наслідок від необхідної кількості видаленого повітря (розрахункового повітрообміну) в роботі може бути задіяне не все устаткування); 3 - в часи максимального навантаження (тобто в часи "пік") в роботі знаходяться всі витяжні системи з примусовою циркуляцією, при цьому при підвищенні концентрації викидів шкідливих речовин від працюючих автомобілів, що може спостерігатися при утворенні автомобільних "пробок" чи "заторів", і ті, що проектуються для аварійного режиму (системи протидимного захисту). В режимі протидимної вентиляції видалення газоповітряної суміші здійснюється лише через спеціальні повітрозабірні пристрої і викидні шахти (з відповідною вогнетривкістю) за допомогою термостійких вентиляторів. Необхідно відмітити і те, що для усі х 4-х схем приток повітря в тунелі в основному здійснюється через повітрозабірні пристрої 10 вентиляційних кіосків 11 і тільки частково через портали тунелів. Крім того, в 4-у режимі, при умові відключення витяжних вентиляторів системи загальнообмінної вентиляції фактично зменшується кількість зовнішнього повітря, що потрапляє до вогнища займання, і при цьому використання припливних ша хт в якості еваковиходів дає змогу виконати вимогу пожежників до систем протидимної вентиляції по "затопленню" сходових маршів чистим зовнішнім припливним повітрям. Пропонована схема організації повітрообміну у тунелі в аварійному режимі виконує і іншу вимогу - а саме по вертикальному "розриву" місць забору чистого повітря, а також викиду забрудненого. 6 Таким чином, запропоновані рішення системи вентиляції тунелів забезпечують вирішенню поставлених задач, а саме – сумісно-роздільну реалізацію загальнообмінної, а при необхідності і протидимної систем вентиляцій з використанням елементів систем вентиляції, як шляхів евакуації людей при виникненні позаштатних ситуацій, з запобіганням викидів забрудненого повітря через портали тунелів. Отже, комбінована система вентиляції тунелю міської двоярусної автомобільної дороги, яка забезпечує поперечну систему припливно-витяжної вентиляції, що є найбільш ефективною для тунелів великої довжини [6], яка включає природній приплив у тунель свіжого повітря і відведення забрудненого повітря в режимі загальнообмінного повітрообміну за допомогою витяжних повітрообмінних вентиляторів, що утворюють знижений тиск для інтенсифікації вентиляції тунелів (частково провітрювання тунелів здійснюється за допомогою поршневого ефекту, який виникає внаслідок руху автомобілів), а також відведення забрудненого повітря в режимі димовидалення за допомогою автономних термостійких вентиляторів, при цьому відведення забрудненого повітря із тунелів здійснюють в режимах загальнообмінного повітрообміну та димовидалення окремо і за допомогою різних повітрозабірних колекторів і витяжних шахт, а не через портали тунелів - вище приземного прошарку повітря, при цьому для відведення забрудненого повітря в режимі загальнообмінної вентиляції використовують як витяжні повітрообмінні вентилятори, так і автономні термостійкі вентилятори, а відведення забрудненого повітря в режимі димовидалення проводять при зменшенні кількості припливного свіжого повітря, для чого відключають повітрообмінні вентилятори, і залишають у роботі тільки автономні термостійкі вентилятори, а з метою запобігання ураження людей у випадку виникнення пожежі чи необхідності швидкої евакуації з підземного простору тунелів великої довжини передбачається використання в якості еваковиходів ша хтних стволів гравітаційної припливної вентиляції з забезпеченням подачі чистого повітря на шляхи евакуації людей в режимі протидимної вентиляції. Для цього пропонується устрій вертикальних стволів витяжних шахт з елементами сходових маршів, що забезпечують евакуацію людей. Видалення забрудненого повітря в обох режимах експлуатації вентиляційних систем не через портали тунелів, а за допомогою високих витяжних шахт - вище приземного прошарку повітря - ефективний шлях до розсіювання викидів на значній висоті, зменшення концентрації загазованості атмосфери вулиць міста, оздоровлення міського населення. Враховуючи прогресуюче із року в рік зростання автомобілів на вулицях міст, в недалекому майбутньому може виникнути необхідність створення дво-, а можливо і триярусних міських автомобільних доріг з тунелю. Тому проблема забезпечення мікроклімату в тунелях в режимах їх звичайної експлуатації, а також забезпечення безпеки людей у випадках небезпечних ситуацій, по 7 24941 в'язаних з ДТП, пожежах та інш. набуває актуальності. Таким чином, широкий спектр позитивних ознак запропонованого технічного рішення свідчить про доцільність впровадження його в будівництві доріг, що забезпечують йому відповідність критерію "Промислова придатність". Література 1. А.с. СРСР №800387, кл. Е21F1/00, опубл. 1981. 2. А.с. СРСР №112832, кл. Е21F1/00, опубл. 1984. Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова 8 3. Патент РФ №2175366, кл. Е01С1/04, опубл. 27.10.2001. 4. Патент РФ №2225511, кл. Е21С1/04, опубл. 03.10.2004. 5. Декл. Патент на корисну модель України №8536, кл. Е01С3/00, бюл. №8, опубл. 15.08.2005. 6. Маковский Л.В. Городские подземные транспортные сооружения: Учеб. пособие для вузов. - Изд. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1985. - 439с, ил. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601