CN104847395B - 隧道声屏障自然通风方法 - Google Patents

Abstract

本发明针对现有隧道声屏障隔声效果不佳，以及该自然通风口由于在顶部设置，新鲜空气与隧道废气只能通过同一自然通风口引入与排放，废气稀释效果不理想的问题，公开了一种隧道声屏障自然通风方法，采用一隧道声屏障自然通风系统，该系统包括对接于隧道洞口的声屏障，声屏障的顶部设有顶部自然通风口，声屏障的两侧下部分别设有侧下部自然通风口，顶部自然通风口与所述侧下部自然通风口均内置电动密闭阀门，利用声屏障顶部与两侧下部电动自然通风口之间形成的热压差与风压差，实现声屏障内气流的有效组织，循环了流动，达到有效隔声，有效降低隧道洞口温度、废气浓度，火灾情况下的烟气流有效扩散的目的。

Description

隧道声屏障自然通风方法

技术领域

本发明涉及隧道类，具体的讲是涉及隧道声屏障的自然通风方法，属隧道通风技术领域。

背景技术

随着道路交通与城市基础建设的发展，大量城市地下隧道应运而生，随之而来的是隧道交通噪声对洞口周边居民住宅楼、医院、学校等的影响。隧道洞口交通噪声污染已经逐渐成为沿线居民最为关注的环境污染问题。此外，交通噪声也在一定程度上制约了隧道洞口周边区域经济的发展。

目前，解决隧道洞口交通噪声污染物的方法主要是采用声屏障，根据声屏障阻隔形式可分为自然声屏障、人工构造声屏障和专用人工声屏障。近年来全影型声屏障越来越多地使用到了隧道中。声屏障的使用给隧道，尤其是双向通行隧道的通风、排烟带来了困难。声屏障采用机械排烟，会带来消防系统资金投入的增加，同时，部分隧道设置消防系统还在一定程度上受技术条件的制约。当前大部分声屏障采用自然通风系统，即在声屏障顶部设置自然通风口或自然通风带，例如专利公开号CN 102182152 A等，这种自然通风口在上海新建路隧道、打浦路隧道均得到应用。但是，这种自然通风口的实际使用效果却差强人意。

分析原因如下：1)该自然通风口与室外连通，部分声波通过声屏障顶部的自然通风进入隧道，隔声效果不佳；2)该自然通风口由于在顶部设置，当交通拥堵时，声屏障内废气浓度显著增加，新鲜空气与隧道废气只能通过同一自然通风口引入与排放，废气稀释效果不理想；3)当声屏障内发生车辆火灾事故时，声屏障顶部的自然通风口同时作为新风引入口与排烟口，导致声屏障内烟气流动混乱，对人员疏散逃生没有积极作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隧道声屏障的自然通风方法，利用声屏障顶部与两侧下部电动自然通风口之间形成的热压差与风压差，实现声屏障内气流的有效组织，循环了流动，达到有效隔声，有效降低隧道洞口温度、废气浓度，火灾情况下的烟气流有效扩散的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种隧道声屏障自然通风方法，采用一隧道声屏障自然通风系统，所述隧道声屏障自然通风系统包括对接于隧道洞口的声屏障，所述声屏障的顶部设有顶部自然通风口，所述声屏障的两侧下部分别设有侧下部自然通风口，所述顶部自然通风口与所述侧下部自然通风口均内置电动密闭阀门，

在隧道交通正常运行工况下，所述顶部自然通风口与所述侧下部自然通风口内的电动密闭阀门均保持关闭状态，以起到良好的隔声作用；

在隧道交通阻滞工况下，当所述声屏障内部空间温度、废气浓度超标时，立即远程或者就地控制打开所述顶部自然通风口与所述侧下部自然通风口内的电动密闭阀门，所述声屏障外较低温度的新鲜空气通过两侧的所述侧下部自然通风口进入隧道，与声屏障内温度较高、且车辆尾气含量较高的空气混合，混合后的空气流温度不断上升，在热压所用下，由所述顶部自然通风口排出；

在隧道出现火灾情况下，立即远程或者就地控制打开所述顶部自然通风口与侧下部自然通风口内的电动密闭阀门，温度较低的新鲜空气由两侧的侧下部自然通风口进入所述声屏障内，稀释所述声屏障内烟气浓度后，在热压作用下携带烟气流由所述顶部自然通风口排出，以降低所述声屏障内的温度和烟气。

可选的，在上述的隧道声屏障自然通风方法中，在隧道交通阻滞工况下，随着声屏障内温度与废气浓度的逐渐降低，当声屏障内温度与废气浓度达标，且保持25-35分钟后，关闭电动密闭阀门，以恢复正常运行工况。

可选的，在上述的隧道声屏障自然通风方法中，所述侧下部自然通风口的下边缘距离地面1.5-2.5m高，所述顶部自然通风口的下沿距地面高度不小于6m。

可选的，在上述的隧道声屏障自然通风方法中，所述电动密闭阀门远程自动启闭和/或就地手动启闭。

可选的，在上述的隧道声屏障自然通风方法中，所述声屏障的横断面与隧道的横断面的形状、大小相同，所述声屏障的横断面呈拱形、半圆形或者矩形。

可选的，在上述的隧道声屏障自然通风方法中，所述顶部自然通风口与所述侧下部自然通风口分别沿着隧道的纵向呈带状布置。

可选的，在上述的隧道声屏障自然通风方法中，所述顶部自然通风口与所述侧下部自然通风口分别为一整体长带。

可选的，在上述的隧道声屏障自然通风方法中，所述顶部自然通风口与所述侧下部自然通风口分别沿声屏障延伸方向间隔布置，间距为1-2倍的顶部或侧下部自然通风口的长度。

可选的，在上述的隧道声屏障自然通风方法中，所述侧下部自然通风口完全开启时通风净面积为所述顶部自然通风口完全开启时通风净面积的1/4-1/3。

由以上公开的技术方案可知，与现有技术相比，本发明隧道声屏障的自然通风方法，既在能隧道交通正常运行工况下保持声屏障原本的隔声效果，又在隧道交通阻滞工况下降低隧道温度、浓度，以及在隧道出现火灾工况时，强化火灾工况下的排烟效果，改善火灾工况下疏散人员的逃生环境。此外，所述声屏障的自然通风方法，施工简单，可有效降低工程投资，具有较强的实用性。

附图说明

图1声屏障横断面示意图。

图2声屏障的气流组织示意图。

图3声屏障平面布置方案一。

图4声屏障平面布置方案一。

图中：1.声屏障，2.车行空间，3.顶部电动自然通风口，4.侧下部电动自然通风口，5.声屏障洞口，6.正向行驶车辆，7.逆向行驶车辆，8.电动密闭阀门。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的隧道声屏障自然通风方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1～图4所示，本实施例提供了一种隧道声屏障自然通风方法，采用隧道声屏障自然通风系统，所述隧道声屏障自然通风系统适用于双向通行隧道，所述隧道声屏障自然通风系统包括对接于隧道(未图示)洞口的声屏障1，所述声屏障1作为隧道的向外延伸段，所述声屏障1的顶部与两侧下部分别设有自然通风口，具体的，所述声屏障1的顶部设有顶部自然通风口3，所述声屏障1的两侧下部分别设有侧下部自然通风口4，所述顶部自然通风口3与所述侧下部自然通风口4均内置电动密闭阀门8。所述车行空间2位于所述声屏障1内。正向行驶车辆6与逆向行驶车辆7在车行空间2内。

在隧道交通正常运行工况下，声屏障1上的所述顶部自然通风口3与所述侧下部自然通风口4内的电动密闭阀门8均保持关闭状态，以起到良好的隔声作用，此时声屏障1的主要功能为隧道交通正常运行工况下的隔声减噪。

在隧道交通阻滞工况下，隧道声屏障1内部空间温度、废气浓度超标时，立即远程或者就地控制打开声屏障1上的顶部自然通风口3的电动密闭阀门8，同时远程或者就地控制打开声屏障1的两个侧下部自然通风口4的电动密闭阀门8，在声屏障1内外风压差与热压差的作用下，声屏障1内形成两侧下部进风、顶部排风的气流组织形式，实现阻滞交通工况下声屏障1内温度与废气浓度的降低。从而，既可降低隧道洞口的温度，又可降低隧道洞口排放的废气浓度，有利于洞口周边居民住宅楼、医院、学校等敏感建筑良好生态环境的形成。

随着声屏障1内温度与废气浓度的逐渐降低，可以在声屏障1内温度与废气浓度达标，且保持30分钟后，关闭电动密闭阀门8，恢复正常运行工况。

在隧道声屏障1出现火灾情况时，立即远程或者就地控制打开声屏障1的顶部自然通风口3内的电动密闭阀门8，同时远程或者就地控制打开声屏障1的两侧下部自然通风口4内的电动密闭阀门8，温度较低的新鲜空气由侧下部自然通风口4进入声屏障1内，稀释人员逃生区域烟气浓度后，在热压作用下携带烟气流由顶部自然通风口3排出，人员逃生区域的温度和烟气浓度得以降低和排除。这种自然通风方法有利于火灾工况下人员的逃生疏散，同时对消防人员安全灭火环境的营造有显著积极效果。

优选的，在本实施例的隧道声屏障自然通风系统中，所述侧下部自然通风口4完全开启时通风净面积为所述顶部自然通风口3完全开启时通风净面积的1/4-1/3，也就是说，两个侧下部自然通风口4完全开启时通风净面积为所述顶部自然通风口3完全开启时通风净面积的1/2-2/3，采用上述取值范围，经多次试验证实，可以提高通风效率，同时兼顾声屏障1的强度。

可选的，所述顶部自然通风口3与侧下部自然通风口4均呈带状布置。为了最大限度的扩大顶部自然通风口3与侧下部自然通风口4的通风面积，所述顶部自然通风口与所述侧下部自然通风口分别为一整体长带，如图3所示。当然，在考虑声屏障1的强度情况下，所述顶部自然通风口3与所述侧下部自然通风口4也可以分别由若干短带间隔设置形成，也就是说，所述顶部自然通风口3与所述侧下部自然通风口4分别沿声屏障延伸方向间隔布置，间距为1-2倍的顶部或侧下部自然通风口3、4的长度，如图4所示，相比整体长带的形式，虽然减少了一定的通风面积，但是提升了声屏障1的强度。

所述声屏障1的横断面与所述隧道的横断面的形状、大小相同，以便于声屏障1与隧道两者间的无缝对接。所述声屏障1的横断面可以呈拱形、半圆形或者矩形，本实施例中，所述声屏障1的横断面呈半圆形。

可选的，所述声屏障1两侧下部的所述自然通风口4的下边缘距离地面1.5-2.5m高。所述自然通风口4的下边缘太高，不利于新鲜空气的流入，所述自然通风口4的下边缘太低，不能起到安全防护的作用。进一步的，在所述隧道声屏障自然通风系统中，所述顶部自然通风口4的下沿距地面高度不小于6m，从而有利于顶部自然通风口3与侧下部自然通风口4之间形成气流，提高通风效率。

为了更方便更及时的控制所述电动密闭阀门的开闭，所述电动密闭阀门8远程自动启闭和/或就地手动启闭。

综上所述，本发明隧道声屏障的自然通风方法，既在能隧道交通正常运行工况下保持声屏障原本的隔声效果，又在隧道交通阻滞工况下降低隧道温度、浓度，以及在隧道出现火灾工况时，强化火灾工况下的排烟效果，改善火灾工况下疏散人员的逃生环境。此外，所述声屏障的自然通风方法，施工简单，可有效降低工程投资，具有较强的实用性。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (9)

1.一种隧道声屏障自然通风方法，其特征在于，采用一隧道声屏障自然通风系统，所述隧道声屏障自然通风系统包括对接于隧道洞口的声屏障，所述声屏障的顶部设有顶部自然通风口，所述声屏障的两侧下部分别设有侧下部自然通风口，所述顶部自然通风口与所述侧下部自然通风口均内置电动密闭阀门，

在隧道交通正常运行工况下，所述顶部自然通风口与所述侧下部自然通风口内的电动密闭阀门均保持关闭状态，以起到良好的隔声作用；

在隧道交通阻滞工况下，当所述声屏障内部空间温度、废气浓度超标时，立即远程或者就地控制打开所述顶部自然通风口与所述侧下部自然通风口内的电动密闭阀门，所述声屏障外较低温度的新鲜空气通过两侧的所述侧下部自然通风口进入隧道，与声屏障内温度较高、且车辆尾气含量较高的空气混合，混合后的空气流温度不断上升，在热压所用下，由所述顶部自然通风口排出；

在隧道出现火灾情况下，立即远程或者就地控制打开所述顶部自然通风口与侧下部自然通风口内的电动密闭阀门，温度较低的新鲜空气由两侧的侧下部自然通风口进入所述声屏障内，稀释所述声屏障内烟气浓度后，在热压作用下携带烟气流由所述顶部自然通风口排出，以降低所述声屏障内的温度和烟气。

2.如权利要求1所述的隧道声屏障自然通风方法，其特征在于，在隧道交通阻滞工况下，随着声屏障内温度与废气浓度的逐渐降低，当声屏障内温度与废气浓度达标，且保持25-35分钟后，关闭电动密闭阀门，以恢复正常运行工况。

3.如权利要求1所述的隧道声屏障自然通风方法，其特征在于，所述侧下部自然通风口的下边缘距离地面1.5-2.5m高，所述顶部自然通风口的下沿距地面高度不小于6m。

4.如权利要求1所述的隧道声屏障自然通风方法，其特征在于，所述电动密闭阀门远程自动启闭和/或就地手动启闭。

5.如权利要求1所述的隧道声屏障自然通风方法，其特征在于，所述声屏障的横断面与隧道的横断面的形状、大小相同，所述声屏障的横断面呈拱形、半圆形或者矩形。

6.如权利要求1所述的隧道声屏障自然通风方法，其特征在于，所述顶部自然通风口与所述侧下部自然通风口分别沿着隧道的纵向呈带状布置。

7.如权利要求6所述的隧道声屏障自然通风方法，其特征在于，所述顶部自然通风口与所述侧下部自然通风口分别为一整体长带。

8.如权利要求6所述的隧道声屏障自然通风方法，其特征在于，所述顶部自然通风口与所述侧下部自然通风口分别沿声屏障延伸方向间隔布置，间距为1-2倍的顶部或侧下部自然通风口的长度。

9.如权利要求1-8中任意一项所述的隧道声屏障自然通风方法，其特征在于，所述侧下部自然通风口完全开启时通风净面积为所述顶部自然通风口完全开启时通风净面积的1/4-1/3。