【文章內(nèi)容簡介】 風(fēng)方式，逐漸成為主流。奧地利巴拉斯基隧道和陶恩隧道的二期工程就是典型的例子[4]。國內(nèi)的通風(fēng)方式，也經(jīng)歷了由最初的全橫向、半橫向向分段縱向逐漸過渡的過程。如上海的打浦路隧道（）、延安東路隧道右洞（）采用的是全橫向。深圳的梧桐山隧道左線（）為半橫向。1989年建成的七道梁隧道（），在國內(nèi)首次采用全射流縱向通風(fēng)。而1995年建成的中梁山隧道（，）和縉云山隧道（、），變?cè)瓉淼臋M向通風(fēng)方式為下坡隧道全射流縱向通風(fēng)，上坡隧道豎井分段縱向通風(fēng)。隨后，鐵坪山隧道（）、延安東路隧道左洞（）、譚峪溝隧道（）、木魚槽隧道（）、梧桐山隧道右洞（）、大溪嶺隧道（）、二郎山隧道（），[3][2][2] 2 均采用了縱向或分段縱向通風(fēng)方式。盡管分段縱向通風(fēng)方式，已經(jīng)成為大家普遍的共識(shí)，但也遇到了許多問題和挑戰(zhàn)。如分段的長度最大不能超過多少，；對(duì)于地形險(xiǎn)峻，埋深太大的特長隧道，如何解決中間段的通風(fēng)；火災(zāi)和救援逃生時(shí)風(fēng)機(jī)如何控制；靜電除塵器的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效果到底如何；怎樣減少通風(fēng)阻力；大角度長斜井和盲豎井的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較；地下風(fēng)機(jī)房和地面風(fēng)機(jī)房的優(yōu)缺點(diǎn)，等等。對(duì)于上述這些問題，雖然國外已有各種處理方法，但效果不一。隨著研究的深入和認(rèn)識(shí)的不斷提高，有些問題已經(jīng)有了新的解決辦法。如采用隧道頂端的大直徑軸流風(fēng)機(jī)可以大大降低通風(fēng)阻力；火災(zāi)發(fā)生時(shí)的人員逃生可以事先通過[6]現(xiàn)場和數(shù)值模擬研究，制定出救災(zāi)預(yù)案。無法設(shè)置豎井的中間段可以設(shè)法采用混合通風(fēng)方式[7，8，9]。當(dāng)然，國外的經(jīng)驗(yàn)只能借鑒，決不能照搬。真正解決問題，還是要靠我們自己做扎實(shí)細(xì)致的研究工作。在具體進(jìn)行通風(fēng)方案的選擇時(shí)，可以分三個(gè)層次展開。首先是確定通風(fēng)方式，是采用橫向、半橫向，還是縱向、混合式；其次是在所確定的一種或者兩種通風(fēng)方式中，再進(jìn)行多方案的比選，選取較好的2～3種；最后對(duì)所初選的通風(fēng)方案進(jìn)行比較分析，給出推薦方案和比較方案，提供專家評(píng)審。然而，不管在哪一個(gè)階段，都必須從功能、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)三方面考慮，逐步深入，認(rèn)真研究，科學(xué)論證。 防火救災(zāi)時(shí)的通風(fēng)公路隧道通風(fēng)方案的設(shè)計(jì)，除了要滿足交通運(yùn)營通風(fēng)外，還必須詳細(xì)研究火災(zāi)發(fā)生時(shí)的通風(fēng)需求，即把正常運(yùn)營通風(fēng)和火災(zāi)時(shí)的通風(fēng)看作是整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)的兩種重要的工況。由于隧道火災(zāi)的隨機(jī)性，通常很難提前預(yù)防。加之隧道環(huán)境封閉，滅火救災(zāi)困難，一旦發(fā)生火災(zāi)，損失巨大。1999年4月間，意大利勃朗峰隧道和奧地利陶恩隧道的先后發(fā)生大火，造成40多人死亡。2001年10月24日，瑞士圣哥達(dá)隧道又有兩輛大卡車碰撞引起大火，14人喪生?？梢钥隙ǖ卣f，防火救災(zāi)是目前公路隧道通風(fēng)的難點(diǎn)，而且是今后很長時(shí)間內(nèi)需要研究的課題。因而，在研究通風(fēng)方案時(shí)，對(duì)于隧道防火區(qū)段的劃分、橫通道的設(shè)置、橫通道的開啟與關(guān)閉、煙流排出的路徑與速度、逃生通道的空氣補(bǔ)給、避難洞的新風(fēng)需求、隔溫安全段的長度和降溫措施、排風(fēng)口的間隔和面積、火災(zāi)時(shí)的風(fēng)機(jī)控制、部分風(fēng)機(jī)損壞時(shí)的風(fēng)機(jī)調(diào)配等，都要逐一詳細(xì)研究。而在研究這些問題時(shí)，又必須和隧道的正常通風(fēng)以及安全等級(jí)、防災(zāi)救災(zāi)預(yù)案的制定綜合考慮，并在通風(fēng)方案的選擇階段和優(yōu)化階段，分層次進(jìn)行。研究的方[6]法可以通過物理實(shí)驗(yàn)的方法和數(shù)值模擬的方法同時(shí)進(jìn)行。 通風(fēng)方案的優(yōu)化優(yōu)化研究是對(duì)通風(fēng)方案深化和完善的重要過程。因?yàn)?，除了在通風(fēng)方式的選擇和通風(fēng)方案的初選階段，許多問題根本無法解決外，一些隱藏的深層次的問題，只能是隨著研究的深入和設(shè)計(jì)的展開逐步顯現(xiàn)。國外對(duì)長大公路隧道的通風(fēng)研究歷來十分重視，如意大利的勃郎峰隧道，從最初的設(shè)計(jì)草圖到最后建成通車，歷時(shí)三十一年,通風(fēng)方案先后多次修改。今年又結(jié)合防災(zāi)救災(zāi)，對(duì)整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行大的改造。通風(fēng)方案的優(yōu)化研究，可通過數(shù)值模擬和物理實(shí)驗(yàn)兩種方法實(shí)現(xiàn)。數(shù)值模擬可首先根據(jù)一元流理論，研究不同防火區(qū)段劃分、不同斜（豎）井?dāng)嗝妗⒉煌嚵鞴r、不同風(fēng)機(jī)配置時(shí)，隧道內(nèi)的風(fēng)流方向、風(fēng)速變化、風(fēng)壓分布，給出該通風(fēng)方式的定性及定量描述。然后，再應(yīng)用CFD技術(shù)，進(jìn)一步詳細(xì)研究上述相關(guān)問題以及細(xì)部結(jié)構(gòu)對(duì)通風(fēng)效果的影響，諸如斜（豎）井?dāng)嗝?、射流風(fēng)機(jī)效應(yīng)、分流和匯流局部損失系數(shù)、連通道和過渡端的阻力、軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)出口段最佳長度和角度、火災(zāi)時(shí)的煙霧分布規(guī)律、連通道在滅火排煙中的作用、兩洞口及送排風(fēng)塔相互影響、隧道污染物的擴(kuò)散等。物理實(shí)驗(yàn)研究是借助物理模型，模擬所擬定的通風(fēng)方案在不同細(xì)部結(jié)構(gòu)、不同通風(fēng)工況、不同風(fēng)機(jī)配置時(shí)的通風(fēng)效果，觀測(cè)各個(gè)細(xì)部的流場分布，實(shí)測(cè)模型內(nèi)不同斷面的風(fēng)流、風(fēng)壓、[11][10][5] 3 風(fēng)速；實(shí)測(cè)壁面阻力系數(shù)和不同細(xì)部損失系數(shù)、研究各個(gè)細(xì)部的最佳幾何形狀；觀測(cè)火災(zāi)發(fā)生時(shí)的煙流分布，風(fēng)機(jī)的排煙效果，確定軸流風(fēng)機(jī)和射流風(fēng)機(jī)的最佳配置；研究不同風(fēng)機(jī)參數(shù)（軸流風(fēng)機(jī)的葉片角度、進(jìn)出口形狀、風(fēng)量控制方式；射流風(fēng)機(jī)類型）對(duì)風(fēng)場的影響等[6,12]。數(shù)值模擬和物理模擬目前也最存在一些問題，如建立更符合實(shí)際的計(jì)算模型、瞬態(tài)非線性以及紊流的計(jì)算方法、非相似物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、足尺?shí)驗(yàn)等。但是無論怎樣，物理實(shí)驗(yàn)是優(yōu)化研究的基礎(chǔ)，它不僅是對(duì)通風(fēng)方案的驗(yàn)證，而且更為重要的是通過實(shí)測(cè)為數(shù)值模擬提供計(jì)算參數(shù)，修正和完善數(shù)值研究模型。因此，對(duì)于長大及特長公路隧道的通風(fēng)優(yōu)化，物理實(shí)驗(yàn)是最重要的必須手段，也是最直接和最基礎(chǔ)性的工作，決不能流于形式和淪落為對(duì)通風(fēng)方式單純的驗(yàn)正。 通風(fēng)效果的檢測(cè)通風(fēng)效果的檢測(cè)，是對(duì)竣工運(yùn)營后的隧道通風(fēng)狀況進(jìn)行實(shí)地檢測(cè)，內(nèi)容包括隧道內(nèi)的 CO濃度、NO2濃度、HC濃度、煙霧透過率、風(fēng)壓、風(fēng)速、噪音；隧道區(qū)域環(huán)境污染濃度、污染范圍；風(fēng)機(jī)性能、風(fēng)機(jī)功率、風(fēng)機(jī)組合功能、風(fēng)機(jī)控制效果甚至于檢測(cè)器件的靈敏度等。通風(fēng)效果檢測(cè)的最大困難在于設(shè)計(jì)交通工況的組織以及滅火排煙時(shí)效果的檢驗(yàn)。但是，成功的通風(fēng)效果檢測(cè)，不僅僅是對(duì)通風(fēng)方案有一個(gè)實(shí)際的考察和評(píng)估，而且會(huì)為通風(fēng)控制方案的完善提供有用的幫助。所以，對(duì)于長大和特長公路隧道必須認(rèn)真做好通風(fēng)效果的檢測(cè)工作。3．結(jié)語隧道通風(fēng)是長大公路隧道建設(shè)中必須認(rèn)真研究和解決的重要問題，而防災(zāi)救災(zāi)的研究更是長