DB41/T 2156-2021 公路隧道通风设计指南

ICS93.010

CCSP21

41

河南省地方标准

DB41/T2156—2021

公路隧道通风设计指南

2021-07-06发布2021-10-05实施

河南省市场监督管理局发布

DB41/T2156—2021

目次

前言.................................................................................II

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................1

4通风设计规划与调查.................................................................2

5通风方式...........................................................................4

6通风标准及设计风量.................................................................5

7通风计算...........................................................................6

8风机房............................................................................11

9风机选型与布置....................................................................13

10通风系统结构设计.................................................................14

11通风控制及火灾防排烟.............................................................16

I

DB41/T2156—2021

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

本文件由河南省交通运输厅提出并归口。

本文件起草单位：河南省尧栾西高速公路建设有限公司、河南省交通规划设计研究院股份有限公司、

长安大学。

本文件主要起草人：刘东旭、李国伟、白雅伟、付大喜、王永东、李志鹏、高晓培、韩艳红、翟彦

发、郑培信、胡晓伟、郭炎伟、肖亚冲、郭菲菲、曹家丕、何志伟、李磊、张良、于庆、唐果、梁佳林、

覃桢杰、化思豪。

II

DB41/T2156—2021

公路隧道通风设计指南

1范围

本文件确立了公路隧道通风设计的术语和定义、规划与调查、通风方式、通风标准及设计风量、通

风计算、风机房、风机选型与布置、通风系统结构设计、通风控制及火灾防排烟等内容。

本文件适用于各等级公路山岭隧道的通风设计。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

JTGB01公路工程技术标准

JTG/TD70/2-02公路隧道通风设计细则

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

一氧化碳浓度

隧道单位体积被污染空气中含有一氧化碳（CO）的体积，用体积浓度计量。

3.2

烟尘浓度

烟尘对空气的污染程度，通过测定污染空气中100m距离的烟尘光线透过率来确定，表示洞内能见

度的指标。

3.3

需风量

按保证隧道安全运营要求的环境指标，根据隧道条件计算确定需要的新鲜空气量。

3.4

设计风量

以计算得到的隧道需风量为基础，在满足运营要求而配置风机后达到的通风量。

3.5

设计风速

根据设计风量计算得到的空气在隧道内沿隧道轴向流动的速度。

3.6

风压

分为静压、动压、全压。作用于各个方向上压强相等的空气压力称为静压；空气以某一速度流动时

所产生的压力称为动压；任意测点处静压和动压之和称为全压。本指南所提及静压和全压是指隧道或风

机的相对静压和相对全压。

3.7

1

DB41/T2156—2021

纵向通风

通风气流在行车空间沿隧道轴线方向（纵向）的流动。

3.8

互补式通风

通风气流在行车空间沿隧道轴线方向（纵向）进入，经横通道交换左、右线隧道部分气流，沿隧道

轴线方向（纵向）排出的流动。

3.9

半横向通风

通风气流在行车空间沿垂直于隧道轴线方向（横向）进入（或排出）、沿隧道轴线方向（纵向）排

出（或进入）的流动。

3.10

全横向通风

通风气流在行车空间沿垂直于隧道轴线方向（横向）的流动。

4通风设计规划与调查

4.1通风规划

4.1.1整体规划

公路隧道通风应结合路线平面、纵断面、隧道断面形式、工程分期建设情况、防灾救援与运营管理

等进行整体规划。

4.1.2设计步骤

公路隧道通风设计应按下列步骤实施：

a)应收集隧道所在路段平面、纵断面，隧道地形、地物、地质等路线资料；

b)应收集隧道所在路段的公路等级、隧道断面、交通量，所在区域的气象和环境条件，以及隧

址区域的环保要求等技术资料；

c)应根据收集的资料进行隧道需风量的初步计算及通风方案比选；当因路线方案使各通风方案

均不满足运营安全、经济、环保要求时，则应重新论证路线方案、隧道长度、纵坡等；

d)应根据比选确定的通风方案计算需风量，确定设计风量，并计算通风系统阻力；

e)应根据通风系统阻力计算风机风压、风量、功率等，并进行风机选型及配置；

f)通风设备安装前，应针对隧道土建施工、通风设备参数变更情况复核通风系统是否满足隧道

运营需求。

4.1.3设计原则

公路隧道通风系统设计应遵循下列原则：

a)通风系统可根据近远期预测交通量进行一次设计、两期实施；

b)应根据所在路段交通量增长、汽车有害气体标准排放量变化、各分期实施阶段洞内通风标准

和洞外环境空气质量标准变化、土建工程及通风设施分期实施的难易程度等因素综合考虑；

c)公路隧道通风设计，应对日常运营通风与防灾通风设施进行统筹规划，明确日常运营工况与

火灾工况的风机数量；

d)各期安装的设备应满足隧道防灾通风需求；

e)服务隧道和地下风机房通风系统应采用正压通风方式。

2

DB41/T2156—2021

4.1.4环境影响

隧道洞口或通风井口有环境保护要求时，有害气体排放应符合环境保护的相关规定。

4.1.5坡度要求

长度L＞5000m隧道的平均纵坡，不宜大于2.0%；隧道行车方向进口接线纵坡宜与洞内一致。

4.2通风调查

公路隧道通风设计应对隧道所在区域的交通、气象、环境及地形、地物、地质等进行调查，应包括

下列内容：

a)隧道所在路段设计预测年份的交通量、交通组成、交通阻滞和人行情况等；

b)隧道通行的不同动力、不同燃料类型车辆的构成；

c)隧道所在路段的交通高峰时间段、交通出行规律；

d)隧址区域自然风速、隧道洞口或通风井位置的气流扩散等；

e)隧道洞口及通风井位置的气压、风向、风速、温度等；

f)特殊气象条件；

g)隧道洞口或通风井周围的敏感地物，以及隧址区域的环境空气背景浓度等；

h)通风井位和风机房的地质情况，以及通风井所在区域的地形、地物。

4.3交通量

4.3.1设计小时交通量

通风设计采用的设计小时交通量应根据隧道所在路段项目可行性研究报告提出的设计（预测）年平

均日交通量（AADT）进行换算，并宜符合下列规定：

a)设计小时交通量系数宜采用项目可行性研究报告提供的数据；若未明确提出，山岭重丘区隧

道可取12%，平原微丘区隧道可取10%，城镇附近的隧道可取9%；

b)单向交通隧道的方向分布系数宜根据项目可行性研究报告取值，若未明确提出，可取55%；双

向交通隧道行车上坡较长方向的方向分布系数可取60%；

c)当设计小时交通量大于隧道所在路段的最大服务交通量时，宜采用最大服务交通量换算的设

计小时交通量。

4.3.2混合车型设计高峰小时交通量

将标准小客车交通量换算成混合车型设计高峰小时交通量，其换算的步骤为：

a)根据交通组成百分比和标准小客车设计高峰小时交通量，算出各车型对应的标准小客车设计

高峰小时交通量；

b)将各车型的标准小客车高峰交通量换算成混合车型设计高峰小时交通量（veh/h），各汽车代

表车型及车辆折算系数可按JTGB01取值。

4.3.3阻滞车速

c)对于长度L≤1000m的隧道可不考虑交通阻滞；对于长度L＞1000m的隧道阻滞段宜按每车道

长度为1000m计算。以下行驶情况可视为交通阻滞：

d)高速公路隧道内各车道平均行车速度不大于30km/h；

e)一级公路隧道内各车道平均行车速度不大于20km/h；

f)二级、三级、四级公路隧道内各车道平均行车速度不大于10km/h。

4.3.4火灾交通量

3

DB41/T2156—2021

火灾工况下交通量计算应遵循下列原则：

a)工况车速宜按0km/h考虑；

b)单向交通隧道宜按独立排烟区末端位置发生火灾考虑；双向交通隧道宜按洞内中点发生火灾

考虑；

c)隧道交通量由洞内滞留的车辆数与后续进人洞内的车辆数之和确定，后续进入洞内的车辆数，

单向通行隧道宜按5min计算，双向通行隧道宜按10min计算。

5通风方式

5.1通风方式选择

5.1.1影响因素

隧道通风方式选择时应考虑下列因素：

a)隧道长度；

b)交通条件；

c)地形、地物、地质条件；

d)通风要求；

e)环境保护要求；

f)火灾时的通风控制；

g)维护与管理水平；

h)分期实施的可能性；

i)工程造价、运营电费、维护管理费。

5.1.2通风方式分类

隧道通风方式分为自然通风和机械通风两种方式。机械通风方式主要有纵向通风方式、半横向通风

方式、全横向通风方式以及采用以上多种通风方式形成的组合通风方式。各类通风方式的特点可参考

JTG/TD70/2-02。

5.1.3设置机械通风方式初步判定条件

双向交通隧道，当符合公式（1）的条件时，可设置机械通风。

LN6105…………（1）

式中：

L——隧道长度，单位为米（m）；

N——设计小时交通量，单位为辆每小时（veh/h）。

单向交通隧道，当符合公式（2）的条件时，可设置机械通风。

LN2106…………（2）

若不满足公式（1）、（2）可采用自然通风方式。

5.2通风要求

5.2.1设计风速

4

DB41/T2156—2021

单向交通隧道的设计风速不宜大于10.0m/s，特殊情况不应大于12.0m/s；双向交通隧道的设计风

速不应大于8.0m/s；设有专用人行道的隧道设计风速不应大于7.0m/s。

5.2.2风流流向

双向交通隧道设计风向宜与行车上坡较长方向一致，洞内通风气流方向不宜频繁变化。

5.2.3交互污染

隧道洞口之间、送排风口之间的污染物空气流动，应符合下列要求：

a)连拱或小净距特长隧道的左右洞相邻洞口间宜采取措施避免污染空气窜流，当不可避免污染空

气窜流时，通风设计应考虑窜流带来的影响；

b)上行隧道行车出口排出洞外的污染空气对下行隧道产生二次污染时，应根据污染程度综合考虑

上、下行隧道的通风方式；

c)通风井的进风口宜设置于上风方向，排风口宜设置于下风方向；设置于山坳中的通风井，风口

宜朝开阔方向；

d)通风井的排风口高程应大于进风口高程，其高差不应小于5m；进风口与排风口之间的平面间

距不应小于5m；进风口与排风口不应同方向布置，防止窜流。

6通风标准及设计风量

6.1通风标准

6.1.1CO与NO2设计浓度

取值应符合下列规定：

a)通风设计的卫生标准应以稀释CO为主，正常交通时，CO设计浓度可按表1取值；

表1CO设计浓度

隧道长度（m）L≤10001000＜L≤3000L＞3000

33

δCO（cm/m）150线性内插值法取值100

33

b)隧道内20min内的平均N02设计浓度可取1.0cm/m；

c)交通阻滞时，阻滞段的平均CO设计浓度可取150