隧道节能通风系统的制作方法

本实用新型涉及一种通风系统，尤其是一种隧道通风系统。

背景技术：

隧道自然风流受隧道内外自然条件的影响，大小及方向不稳定。因此自然风压对隧道内机械通风系统的作用，有时表现为积极作用，有时表现为消极作用。现有技术中基本上是将隧道自然风流作为阻力来进行通风系统的设计的。如果能利用隧道的自然风压的积极作用，可以降低隧道运营能耗，节省运营费用。

目前，越来越多的隧道实行双向分离，即对向行驶的车道分隔在不同的隧道通道内，一条隧道通道内的车流方向是一致的。这样可以大幅减少隧道内的交通事故，因而得到了日益广泛的应用。本实用新型适用于这种单向通行的隧道通道（即对向车道分别位于一条单独的隧道内）。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够更好地利用自然通风从而降低通风能耗的隧道节能通风系统。

为实现上述目的，本实用新型的隧道节能通风系统包括电控装置和若干通风单元，通风单元包括两个端部通风单元和若干中部通风单元；以隧道的通行方向为前向；

两个端部通风单元分别位于隧道两端且结构相同，均包括端部竖井，端部竖井顶端向上连接有拔气筒，拔气筒底部连接有两位三通电磁阀，该处两位三通电磁阀使端部竖井选择连通环境空气或其上方的拔气筒；端部竖井下端连接有位于隧道顶部的两位三通电磁阀，该处两位三通电磁阀使端部竖井选择连通朝向前方的前通风管或朝向后方的后通风管；前通风管的前端以及后通风管的后端分别敞口设置；

各中部通风单元结构相同，均包括间隔设置的后竖井和前竖井，后竖井和前竖井之间的隧道覆土层的上方设有拔气筒；

后竖井和前竖井分别向下连接有位于隧道顶部的两位三通电磁阀，该处两位三通电磁阀使后竖井和前竖井分别选择连通朝向前方的前通风管或朝向后方的后通风管；前通风管的前端以及后通风管的后端分别敞口设置；后竖井和前竖井分别向上连接有位于隧道覆土层上方的两位三通电磁阀，后竖井向上连接的两位三通电磁阀使后竖井选择连通隧道覆土层上方的环境空气或该中部通风单元结构的拔气筒；前竖井向上连接的两位三通电磁阀使前竖井选择连通隧道覆土层上方的环境空气或该中部通风单元结构的拔气筒；

隧道前端设有前气压传感器，隧道后端设有后气压传感器；前气压传感器、后气压传感器以及各两位三通电磁阀均通过线路与电控装置相连接。

各后竖井、各前竖井和各端部竖井中分别设有双向风机；将后竖井、前竖井和端部竖井统称为竖井，双向风机上方和下方的竖井段之间连接有旁通风道；各双向风机均通过线路与电控装置相连接。

相邻两个通风单元之间的隧道段形成一段送风区域，每个送风区域的隧道段内都设有一套用于检测该送风区域内的风速风量的传感装置，每套传感装置包括沿隧道断面均匀布设在隧道壁上的多个传感器组，每个传感器组包括一个风速传感器和一个风量传感器；各风速传感器和各风量传感器均通过线路与电控装置相连接。

各拔气筒的顶端分别向上连接有顶帽。

本实用新型具有如下的优点：

隧道内的自然风向可能是向前的（即风向与车流方向相同），也可能是向后的。当自然通风的风速风量能够满足设计要求时，无须开启双向风机进行机械通风，从而节省通风能耗。

当自然通风的风速风量不能满足设计要求时，使用本实用新型能够使机械通风的风向与自然通风的风向相一致，从而节省通风能耗。具体的，前向机械通风模式与前向自然风相匹配，后向机械通风模式与后向自然风相匹配。

如果机械通风的风向与自然通风的风向相反，则自然会增大通风能耗。通过控制各双向风机的启闭与风向以及控制各两位三通电磁阀的状态，能够控制机械通风的风向与自然通风的风向相同，最大程度利用自然通风。

双向风机不工作时其风阻非常大；旁通风道能够在双向风机不工作时作为气体自然流通的通道，从而更好地利用自然通风，节省能源并提高通风效果。

传感装置的设置，便于监控隧道各处的风速风量。在关闭一段送风区域两端处的双向风机时，如果该送风区域内的风速风量符合设计的通风要求，则无须开启其两端的双向风机，利用自然通风降低能耗。顶帽能够防止大气中的飘浮物落入拔气筒内。

附图说明

图1是自然风向向前时本实用新型的结构示意图，图1中各处箭头所示方向为该处气流方向；

图2是自然风向向后时本实用新型的结构示意图，图2中各处箭头所示方向为该处气流方向；

图3是传感装置处隧道的断面图；

图4是本实用新型的电控原理图。

具体实施方式

以车流方向朝向图1中的右方为例。

如图1至图4所示，本实用新型的隧道节能通风系统包括电控装置1和若干通风单元，通风单元包括两个端部通风单元和若干中部通风单元；以隧道4的通行方向为前向；

两个端部通风单元分别位于隧道4前后两端且结构相同，均包括端部竖井2，端部竖井2顶端向上连接有拔气筒17，拔气筒17底部连接有两位三通电磁阀3，该处两位三通电磁阀3使端部竖井2选择连通环境空气或其上方的拔气筒17；端部竖井2下端连接有位于隧道4顶部的两位三通电磁阀3，该处两位三通电磁阀3使端部竖井2选择连通朝向前方的前通风管5或朝向后方的后通风管6；前通风管5的前端以及后通风管6的后端分别敞口设置；

各中部通风单元结构相同，均包括间隔设置的后竖井7和前竖井8，后竖井7和前竖井8之间的隧道覆土层9的上方设有拔气筒17；

后竖井7和前竖井8分别向下连接有位于隧道4顶部的两位三通电磁阀3，该处两位三通电磁阀3使后竖井7和前竖井8分别选择连通朝向前方的前通风管5或朝向后方的后通风管6；前通风管5的前端以及后通风管6的后端分别敞口设置；后竖井7和前竖井8分别向上连接有位于隧道覆土层9上方的两位三通电磁阀3，后竖井7向上连接的两位三通电磁阀3使后竖井7选择连通隧道覆土层9上方的环境空气或该中部通风单元结构的拔气筒17；前竖井8向上连接的两位三通电磁阀3使前竖井8选择连通隧道覆土层9上方的环境空气或该中部通风单元结构的拔气筒17；

隧道4前端设有前气压传感器10，隧道4后端设有后气压传感器11；前气压传感器10、后气压传感器11以及各两位三通电磁阀3均通过线路与电控装置1相连接。电控装置1既可以设置于隧道4侧壁处开设的侧室内，也可以设置于隧道覆土层9上方的工作室内，当然也可以是远程的监控室。

各后竖井7、各前竖井8和各端部竖井2中分别设有双向风机12；将后竖井7、前竖井8和端部竖井2统称为竖井，双向风机12上方和下方的竖井的井段之间连接有旁通风道13；旁通风道13与竖井的连接点距离双向风机12最好在3米以上。各双向风机12均通过线路与电控装置1相连接。

双向风机12不工作时其风阻非常大；旁通风道13的设置，能够在双向风机不工作时作为气体自然流通的通道，从而更好地利用自然通风，节省能源并提高通风效果。

相邻两个通风单元之间的隧道段形成一段送风区域，每个送风区域的隧道段内都设有一套用于检测该送风区域内的风速风量的传感装置，每套传感装置包括沿隧道4断面均匀布设在隧道壁上的多个传感器组，每个传感器组包括一个风速传感器14和一个风量传感器15；各风速传感器14和各风量传感器15均通过线路与电控装置1相连接。

传感装置的设置，便于监控隧道4各处的风速风量。在关闭一段送风区域两端处的双向风机12时，如果该送风区域内的风速风量符合设计的通风要求，则无须开启其两端的双向风机12，利用自然通风降低能耗。

各拔气筒17的顶端分别向上连接有顶帽16，从而防止大气中的飘浮物落入拔气筒17内。

隧道4内的自然风向可能是向前的（即风向与车流方向相同），也可能是向后的。当自然通风的风速风量能够满足设计要求时，无须开启双向风机12进行机械通风，从而节省通风能耗。

当自然通风的风速风量不能满足设计要求时，使用本实用新型能够使机械通风的风向与自然通风的风向相一致，从而节省通风能耗。

当自然通风的风速风量不足以满足设计要求时，准备开启机械通风。

如果前气压传感器10检测到的压力值小于后气压传感器11检测到的压力值，表明自然通风的整体风向是向前的。此时工作人员通过电控装置1按照前向机械通风的模式控制各双向风机12和各两位三通电磁阀3。

如果前气压传感器10检测到的压力值大于后气压传感器11检测到的压力值，表明自然通风的整体风向是向后的。此时工作人员通过电控装置1按照后向机械通风的模式控制各双向风机12和各两位三通电磁阀3。

图1所示的各处风向为前向机械通风模式下的风向。在此风向下，隧道4后端的拔气筒17底部的两位三通电磁阀3选择连通环境空气与该处的竖井，避免后端的竖井连通上部拔气筒17而产生拔气作用。隧道4后端的竖井中的双向风机12开启且其通风方向朝向下方。隧道4后端的竖井底端连接的两位三通电磁阀3使该处竖井选择连通朝向前方的前通风管5。这样，就在隧道4后端的通风单元处形成向前的机械送风的气流。

在前向机械通风模式下，每一中部通风单元中，前竖井8向下连接的两位三通电磁阀3选择连通前竖井8与相应的前通风管5，前竖井8向上连接的两位三通电磁阀3选择连通前竖井8与覆土层9上方的环境空气，开启前竖井8中的双向风机12并使其风向朝下，从而将环境空气通过前通风管5向前送入隧道4，促进该中部通风单元前方的送风区域中产生向前的气流。

在前向机械通风模式下，每一中部通风单元中，后竖井7向下连接的两位三通电磁阀3选择连通后竖井7与相应的后通风管6，后竖井7向上连接的两位三通电磁阀3选择连通后竖井7与拔气筒17，从而利用拔气筒17和后通风管6向后产生拔气作用，将其后部的隧道4内的气体向上拔出，促进该中部通风单元后方的送风区域中产生向前的气流。如果后竖井7中的双向风机12不开启也能够使隧道4的风速风量满足设计要求，则不开启后竖井7中的双向风机12；反之则开启该处双向风机12并使其风向朝向上方。

在前向机械通风模式下，隧道4前端的拔气筒17底部的两位三通电磁阀3选择连通相应的拔气筒17与该处的竖井，隧道4前端的竖井底端连接的两位三通电磁阀3使该处竖井选择连通朝向后方的后通风管6，从而利用拔气筒17和后通风管6向该通风单元后方的隧道4内产生拔气作用，促进该通风单元后方的隧道4内产生向前的气流。如果隧道4后端的竖井中的双向风机12不开启也能够使隧道4的风速风量满足设计要求，则不开启该双向风机12；反之则开启该处双向风机12并使其风向朝向上方。

图2所示的各处风向为后向机械通风模式下的风向。在此风向下，隧道4前端的拔气筒17底部的两位三通电磁阀3选择连通环境空气与该处的竖井，避免前端的竖井连通上部拔气筒17而产生拔气作用。隧道4前端的竖井中的双向风机12开启且其通风方向朝向下方。隧道4前端的竖井底端连接的两位三通电磁阀3使该处竖井选择连通朝向前方的前通风管5。这样，就在隧道4后端的通风单元处形成向前的机械送风的气流。

在后向机械通风模式下，每一中部通风单元中，后竖井7向下连接的两位三通电磁阀3选择连通后竖井7与相应的后通风管6，后竖井7向上连接的两位三通电磁阀3选择连通后竖井7与覆土层9上方的环境空气，开启后竖井7中的双向风机12并使其风向朝下，从而将环境空气通过后前通风管5向后送入隧道4，促进该中部通风单元后方的送风区域中产生向后的气流。

在后向机械通风模式下，每一中部通风单元中，前竖井8向下连接的两位三通电磁阀3选择连通前竖井8与相应的前通风管5，前竖井8向上连接的两位三通电磁阀3选择连通前竖井8与拔气筒17，从而利用拔气筒17和前通风管5向前产生拔气作用，将其前部隧道4内的气体向上拔出，促进该中部通风单元前方的送风区域中产生向后的气流。如果前竖井8中的双向风机12不开启也能够使隧道4的（指其前方的送风区域）风速风量满足设计要求，则不开启前竖井8中的双向风机12；反之则开启该处双向风机12并使其风向朝向上方。

在后向机械通风模式下，隧道4后端的拔气筒17底部的两位三通电磁阀3选择连通相应的拔气筒17与该处的竖井，隧道4后端的竖井底端连接的两位三通电磁阀3使该处竖井选择连通朝向后方的后通风管6，从而利用拔气筒17和后通风管6向该通风单元前方的隧道4内产生拔气作用，促进该通风单元前方的隧道4内产生向后的气流。如果隧道4后端的竖井中的双向风机12不开启也能够使隧道4的风速风量满足设计要求，则不开启该双向风机12；反之则开启该处双向风机12并使其风向朝向上方。

以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。