CN203257425U - 一种隧道采光和通风一体化装置 - Google Patents

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葛折圣
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Abstract

本实用新型公开一种隧道采光和通风一体化装置，隧道采光和通风一体化装置包括位于隧道外部的采光-通风塔、位于隧道内部的采光-通风墙和连接采光-通风塔与采光-通风墙的采光-通风管。制作时，先制作采光-通风管，由单面镀锌或镀银的铁皮卷成的棱柱体直管单元焊接而成；再安装采光-通风塔，隧道外部的采光-通风塔为棱柱体形状，主体承重骨架为轻型钢结构，塔顶设置透明防雨顶棚，将每根采光-通风管的出口排列在采光-通风塔的四周和塔顶表面；最后安装采光-通风墙，采光-通风墙悬挂在隧道内顶部，主体承重骨架为轻型钢结构，将每根采光-通风管的入口排列在采光-通风墙的表面。本实用新型结构简单，能通过自然采光和通风实现零能耗。

Description

一种隧道采光和通风一体化装置
技术领域
本实用新型涉及公路隧道通风照明技术领域，具体涉及一种隧道采光和通风一体化装置。 
背景技术
现有《公路隧道通风照明设计规范》的隧道照明主要采用灯具照明方法。采用的隧道通风方式为射流风机通风，送风机集中送入通风，送、排风机从竖井集中送、排风等方式及其组合。 
据“《中国交通信息化》杂志-博客”报道：理论计算表明，通风中所需的电力消耗与通风量大约呈3次方的关系，通风耗电在隧道的日常运营开支中一般约占70％至80％，而照明除了晚上和阴天用电较少外，其余时间基本上都是满负荷运转，不但造成大量的电能浪费，还增加了设备的损耗。（网址：http://blog.9811.com.cn/?uid-63428-action-viewspace-itemid-69377） 
因此，上述灯具照明和风机通风技术最突出的缺点是消耗大量的电能。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术存在的上述不足，提供一种隧道采光和通风一体化装置，实现隧道的自然采光、通风和零耗能。 
本实用新型的目的通过如下技术方案实现： 
一种隧道采光和通风一体化装置，其包括位于隧道外部的采光-通风塔、位于隧道内部的采光-通风墙和连接采光-通风塔与采光-通风墙的采光-通风管。
进一步优化的，采光-通风塔外形为棱柱体形状，采光-通风塔的四周和塔顶由采光-通风管的出口排列形成；塔顶上方设置有透明防雨顶棚。 
进一步优化的，单个采光-通风塔的高度为20m~50m，横截面为正方形，边长为10m~20m。 
进一步优化的，采光-通风墙布置在隧道内顶部，采光-通风墙由采光-通风管的入口排列形成。 
进一步优化的，单根采光-通风管2采用长度为0.1m~10m的棱柱体直管单元焊接而成，一端为出口，另一端为入口。 
进一步优化的，采光-通风管的横截面为正方形，边长为20cm~100cm；采光-通风管内壁上镀锌或镀银。 
进一步优化的，采光-通风塔的主体承重骨架为轻型钢结构，将每根采光-通风管的出口排列在采光-通风塔的四周和塔顶表面。 
进一步优化的，所述采光-通风管由出口段、中间段和入口段顺次连接形成。 
上述一种隧道采光和通风一体化装置的制作方法，其包括： 
第一步，制作采光-通风管，用单面镀锌或镀银的铁皮卷成的棱柱体直管单元；将直管单元焊接成单根采光-通风管，制作多根采光-通风管；
第二步，安装采光-通风塔，隧道外部的采光-通风塔为棱柱体形状，主体承重骨架为轻型钢结构，塔顶设置透明防雨顶棚，将每根采光-通风管的出口排列在采光-通风塔的四周和塔顶表面；
第三步，安装采光-通风墙，采光-通风墙悬挂在隧道内顶部，主体承重骨架为轻型钢结构，将每根采光-通风管的入口排列在采光-通风墙的表面。
与现有隧道照明与通风方法相比，本实用新型采光-通风的一体化装置具有以下优点及有益效果： 
（1）现有技术电灯照明。本实用新型利用光的反射原理。外部光线经管道内壁7的镀锌或镀银层反射后，透射到隧道内部，从而实现自然采光；
（2）现有技术风机通风。本实用新型利用“烟囱效应”自然通风，可以排出隧道内部空气，或者引入隧道外部的新鲜空气；
（3）现有技术采用电灯照明和风机通风技术，消耗大量的电能。本实用新型自然采光和通风装置耗能为零。
附图说明
图1为采光-通风一体化装置的结构示意图。 
图2为采光-通风管（单根）结构示意图。 
具体实施方式
以下结合附图和实例对本实用新型的具体实施作进一步说明，但本实用新型的实施和保护不限于此。 
如图1，采光-通风的一体化装置由隧道外部4的采光-通风塔1、隧道内部5的采光-通风墙3和连接“塔”与“墙”的采光-通风管2组成。 
采光-通风塔1为棱柱体形状，四周和塔顶由采光-通风管2的出口6排列而成；塔顶设置了透明玻璃防雨顶棚9。单个采光-通风塔的高度为20m~50m，横截面为正方形，边长为10m~20m。 
采光-通风墙3布置在隧道内顶部；由采光-通风管2的入口8排列而成。 
单根采光-通风管2由长度为0.1m~10m的棱柱体直管单元焊接而成。采光-通风管的出口6位于采光-通风塔1四周和塔顶表面；入口8位于采光-通风墙3表面。采光-通风管的横截面为正方形，边长为20cm~100cm。采光-通风管材料为单面镀锌或镀银的铁皮。在管道内壁7上镀锌或镀银。 
实施例1 
某公路隧道长度为2km，宽度为10m。实施了本实用新型采光-通风的一体化装置。
（1）采光-通风的一体化装置的结构
本实用新型采光-通风的一体化装置由隧道外部4的采光-通风塔1、隧道内部5的采光-通风墙3和连接“塔”与“墙”的采光-通风管2组成。
采光-通风塔1为棱柱体形状，四周和塔顶由采光-通风管2的出口6排列而成；塔顶设置了透明玻璃防雨顶棚9。单个采光-通风塔的高度为20m，横截面为正方形，边长为10m。设置了25个采光-通风塔，每个采光-通风塔的四周和塔顶共设置了800个采光-通风管的出口。 
采光-通风墙3布置在隧道5的顶部；由采光-通风管2的入口8排列而成。共排列20000个采光-通风管的入口。 
单根采光-通风管2由长度为0.1m的棱柱体直管单元焊接而成。采光-通风管的出口6位于采光-通风塔1四周和塔顶表面；入口8位于采光-通风墙3表面。采光-通风管的横截面为正方形，边长为100cm。采光-通风管材料为单面镀锌或镀银的铁皮。在管道内壁7上镀锌或镀银。 
本实用新型采光-通风的一体化装置的工作原理：
反射采光。外部光线经管道内壁7的镀锌或镀银层反射后，透射到隧道内部。
“烟囱效应”自然通风。由于管道出口6与入口8的高度差和温度差导致气流产生“烟囱效应”，可以排出隧道内部空气，或者引入隧道外部的新鲜空气。 
（2）采光和通风的一体化装置的制作方法
第一步，制作采光-通风管。用单面镀锌或镀银的铁皮卷成棱柱体直管单元；将直管单元焊接成连接“塔”与“墙”的单根采光-通风管。
第二步，安装采光-通风塔。隧道外部的采光-通风塔为棱柱体形状。主体承重骨架为轻型钢结构。塔顶设置了透明玻璃防雨顶棚9。将每根采光-通风管2的出口6排列在塔的四周和塔顶表面。 
第三步，安装采光-通风墙。采光-通风墙悬挂在隧道内顶部，主体承重骨架为轻型钢结构。将每根采光-通风管2的入口8排列在采光-通风墙的表面。 
实施例2 
某市政道路隧道长度为1km，宽度为20m。实施了本实用新型采光-通风的一体化装置。
（1）采光-通风的一体化装置的结构
本实用新型采光-通风的一体化装置由隧道外部4的采光-通风塔1、隧道内部5的采光-通风墙3和连接“塔”与“墙”的采光-通风管2组成。
采光-通风塔1为棱柱体形状，四周和塔顶由采光-通风管2的出口6排列而成；塔顶设置了透明玻璃防雨顶棚9。单个采光-通风塔的高度为50m，横截面为正方形，边长为20m。设置了1个采光-通风塔，采光-通风塔的四周和塔顶共设置了100000个采光-通风管的出口。 
采光-通风墙3布置在隧道5的顶部；由采光-通风管2的入口8排列而成。共排列100000个采光-通风管的入口。 
单根采光-通风管2由长度为10m的棱柱体直管单元焊接而成。采光-通风管的出口6位于采光-通风塔1四周和塔顶表面；入口8位于采光-通风墙3表面。采光-通风管的横截面为正方形，边长为20cm。采光-通风管材料为单面镀锌或镀银的铁皮。在管道内壁7上镀锌或镀银。 
（2）采光和通风的一体化装置的制作方法
第一步，制作采光-通风管。用单面镀锌或镀银的铁皮卷成棱柱体直管单元；将直管单元焊接成连接“塔”与“墙”的单根采光-通风管。
第二步，安装采光-通风塔。隧道外部的采光-通风塔为棱柱体形状。主体承重骨架为轻型钢结构。塔顶设置了透明玻璃防雨顶棚9。将每根采光-通风管2的出口6排列在塔的四周和塔顶表面。 
第三步，安装采光-通风墙。采光-通风墙悬挂在隧道内顶部，主体承重骨架为轻型钢结构。将每根采光-通风管2的入口8排列在采光-通风墙的表面。 
上述采光-通风的一体化装置的工作原理： 
反射采光，外部光线经管道内壁的镀锌或镀银层反射后，透射到隧道内部。
“烟囱效应”自然通风，由于管道出口与入口的高度差和温度差导致气流产生“烟囱效应”，可以排出隧道内部空气，或者引入隧道外部的新鲜空气。 

Claims (8)

1.一种隧道采光和通风一体化装置，其特征在于包括位于隧道外部的采光-通风塔、位于隧道内部的采光-通风墙和连接采光-通风塔与采光-通风墙的采光-通风管。
2.根据权利要求1所述的一种隧道采光和通风一体化装置，其特征在于采光-通风塔外形为棱柱体形状，采光-通风塔的四周和塔顶由采光-通风管的出口排列形成；塔顶上方设置有透明防雨顶棚。
3.根据权利要求1所述的一种隧道采光和通风一体化装置，其特征在于单个采光-通风塔的高度为20m~50m，横截面为正方形，边长为10m~20m。
4.根据权利要求1所述的一种隧道采光和通风一体化装置，其特征在于采光-通风墙布置在隧道内顶部，采光-通风墙由采光-通风管的入口排列形成。
5.根据权利要求1所述的一种隧道采光和通风一体化装置，其特征在于单根采光-通风管采用长度为0.1m~10m的棱柱体直管单元焊接而成，一端为出口，另一端为入口。
6.根据权利要求1所述的一种隧道采光和通风一体化装置，其特征在于采光-通风管的横截面为正方形，边长为20cm~100cm；采光-通风管内壁上镀锌或镀银。
7.根据权利要求1所述的一种隧道采光和通风一体化装置，其特征在于采光-通风塔的主体承重骨架为轻型钢结构，将每根采光-通风管的出口排列在采光-通风塔的四周和塔顶表面。
8.根据权利要求1所述的一种隧道采光和通风一体化装置，其特征在于所述采光-通风管由出口段、中间段和入口段顺次连接形成。
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