Větrání podzemních staveb

Rozdělení větrání Během výstavby –přirozené –nucené foukací sací kombinované Během užívání podzemního díla –provozní přirozené nucené –podélné –polopříčné –příčné –kombinované –požární –větrání přilehlých prostor

Větrání během výstavby přirozené (s omezením délky větraného úseku) – lze použít pouze do vzdálenosti rovnající se polovině plochy výrubu nucené (bez omezení délky větraného úseku) –foukací – čerstvý vzduch vháním na čelbu –sací – odsávám mdlé větry z prostoru těsně za čelbou –foukací + sací

Prašnost při stříkaných betonech

Ražba s přirozeným větráním

Dvoustupňový ventilátor Kofmann (198 kW, 63m 3 /s, 1800mm)

Mdlé větry po odpalu kaloty Jižního Vítkovského tunelu

Větrání po odpale kaloty JVT

Provozní větrání –přirozené – využití větru - komínového efektu –nucené podélné – vzduch je ventilátory umístěnými pod stropem odváděn z tunelu polopříčné – čerstvý vzduch je přiváděn vzduchovým kanálem a je vyfoukáván do dopravního prostoru příčné – čerstvý a znečištěný vzduch jsou vedeny vzduchovými kanály ve stropě či pod vozovkou a v celé délce tunelu je zajištěna cirkulace v dopravním prostoru kombinované = podélné + příčné

Podélné větrání rozmístění ventilátorů v tunelu

Princip příčného větrání

Různé varianty umístění vzduchových kanálů

Přetlakové větrání tunelu

Provozní větrání v tunelech má zabezpečit Zředění koncentrace škodlivin v ovzduší na přípustnou míru Dobrou viditelnost pro průjezd vozidel tunelem s ohledem na dovolenou rychlost Snížení účinků tepla a kouře z požáru na osobu v tunelu Řízený rozptyl škodlivin z tunelu, a tím i snížení imisního zatížení jeho okolí

Větrací systémy

Požadavky na větrání za provozu Povolené koncentrace škodlivin v ovzduší určují hygienické předpisy Závisí na délce pobytu a druhu činnosti –Koncentrace škodlivin po dobu pracovní směny –Koncentrace, která může být překročena jen po dobu 30 minut (platí např.pro řidiče vozidel)

Limitní koncentrace CO v ovzduší

Faktory ovlivňující množství škodlivin v ovzduší Délka tunelu Hustota dopravního proudu Skladba dopravního proudu Věková skladba vozidel Rychlost jízdy v tunelu Podélný sklon tunelu Nadmořská výška tunelu Umístění portálů – směr foukání větru Jednosměrnost vs. obousměrnost provozu

Prognóza vývoje exhalací CO vozidly v ČR Osobní vozidla s dieselovými motory produkují výrazně méně CO než vozidla s benzínovými motory

Prognóza vývoje opacity v ČR způsobený dieselovými vozidly

Výpočet větrání Q F – potřebné množství čerstvého vzduchu (m3/s/km) Q 0 CO – základní hodnota emisí škodlivin přepočítaná na CO (m3/h/vozidlo) f v – součinitel rychlosti vozidel f i – součinitel stoupání komunikace v tunelu f h – součinitel nadmořské výšky komunikace D – hustota dopravního proudu přepočítaná na jednotkové vozidlo (vozidlo / km) CO pr – přípustná koncentrace CO

Závislost tvorby škodlivin na rychlosti jízdy

Závislost koncentrace CO na nadmořské výšce

Koeficient rychlosti a stoupání

Větrací systém tunelu Mrázovka

Návrh větrání Větrání –Provozní – podélné, event. přirozené –Požární – podélné + příčný odvod kouře štěrbinami v ostění –Větrání pomocných prostor Původní koncepce podélného větrání byla na základě poznatků z konferencí v letech 1991 a 1995 byla v roce 1996 doplněna o příčný odvod kouře kouřovým kanálem

Režimy větrání tunelu Mrázovka Úplná ochrana –Všechny portály jsou v podtlaku, veškeré škodliviny jsou nasávány do centrální strojovny Částečná ochrana –Povoluje částečný výnos škodlivin do oblasti portálů Přirozené větrání –Využití přirozeného proudění –Pouze v nočních hodinách, nízká intenzita provozu

Provozní větrání – úplná ochrana

Provozní větrání – částečná ochrana

Nastavení ventilátorů v závislosti na rychlosti vozidel

Požární větrání Požadavky na požární větrání –Odvádět vyvíjející se kouř co nejrychleji z prostoru tunelu –Udržet viditelnost v únikové zóně –Zajistit bezpečný únik osob z tunelu –Umožnit zásah zásahových jednotek

Úprava technického řešení pro požární větrání

Axonometrie – svodné kanálky v raženém profilu

Požární zkouška v třípruhovém tunelu

Požární zkouška v hloubeném profilu

Šíření kouře při požáru v klesajícím tunelu se sklonem 4,5 %