项目名称：超长城市湖底隧道复合通风排烟及空气净化技术

成果主要完成单位：中铁第四勘察设计院集团有限公司

联系人：王小飞    联系电话：15872380272

项目简介：

　　本项目所属学科分类：土木建筑工程-市政工程-通风与空调工程（560.5520）。研究对象为交通运输业的隧道通风与空调工程。

　　东湖隧道暗埋段长度为6522m，采用围堰明挖法施工，隧道为双向六车道，采用城市主干道（I级）标准，设计时速60km/h。东湖隧道属于超长湖底隧道，为目前全国最长的城市湖底隧道，并且位于国家5A级风景区内，对环境空气质量、景观要求极高。

　　本项目以武汉东湖隧道实际工程为依托，对超长城市湖底隧道通风防排烟关键技术进行了系统的研究，针对东湖隧道工程通风区段长、车流量大和环保要求高的特点，采用了理论分析、计算机仿真模拟相结合的方法对运营通风系统、火灾排烟系统以及人员疏散进行了分析研究。课题组从景观、环保、初投资、运行费用等多方面对不同的通风方案进行综合比选，确定了隧道运营通风采用自然通风+竖井分段纵向通风+空气净化的方案，从环保、技术、经济方面选取静电除尘+NO2净化的空气处理系统；借助地铁环控模拟软件SES，从风口风量变化、污染物浓度分布、通风口分散排污量等方面确定了复合通风排烟系统中自然通风孔的最优组合方式、设置间距以及风口面积等技术参数；采用FDS等模拟软件对隧道火灾排烟及人员疏散进行深入研究，结果表明本项目研究成果无论是在隧道内交通顺畅还是阻滞的情况下均能有效排除隧道内的烟气，保证人员的疏散安全。本项目主要技术创新点有：1、提出了复合通风排烟方式，通风方式涵盖了自然通风、全射流纵向通风、竖井排出式纵向通风、竖井送排式纵向通风，排烟方式涵盖了自然排烟、纵向排烟、重点排烟；2、首次在国内公路隧道中采用了空气净化系统设计，净化形式为静电除尘+NO2净化。

　　本项目创新性的提出了复合通风排烟方式和净化设计，成功解决了5A风景名胜区景观和环保难题，依托本研究项目获实用新型专利1项、在中文核心期刊上发表论文4篇，编写专著1部。2016年4月14日顺利通过湖北省科学技术成果鉴定，鉴定委员会一致认为：该研究成果达到了国际领先水平，已在武汉东湖隧道中应用，对其他超长隧道通风、防排烟设计具有重要的工程指导价值，具有良好的应用前景。自2013年起，该项目研究成果开始应用于武汉东湖隧道工程的设计中，通风系统初投资由8630万减少为4120万元，年运行费用由每年1410万元减少为850万元，同时有效解决了超长城市湖底隧道复合通风排烟技术及环境敏感区域的污染物排放难题，确保了人员的安全疏散。该研究成果为今后其他类似工程的设计提供了参考依据，可以在同类公路隧道的设计中进行推广和应用，经济效益与社会效益显著。