项目名称：复杂交通体系下市政隧道通风系统研究

成果主要完成单位：中铁第四勘察设计院集团有限公司

项目简介：

目前国内外对于常规的双管市政隧道通风防排烟技术的研究较多，通风防排烟的计算以及设计也较为成熟。复杂地下交通系统下市政隧道作为一种顺应城市发展的新型交通枢纽项目，日常运营是气流组织更为复杂，火灾时烟气危害性更大。通过查新国内外尚未做过相关研究，因此有必要对复杂地下交通系统的通风系统进行深入研究。

本项目中梅子洲过江通道接线工程（青奥轴线段）是梅子洲过江通道工程的一部分，是梅子洲过江通道受青奥轴线开发影响，先期启动建设的工程，该工程是南京市穿越长江的快速通道，由于在河西新城片区还部分兼顾市政道路联系功能，因此匝道设置较多且较密，隧道内部交通组织复杂，分合流点较多，涉及到青奥会议中心、青奥轴线地下交通系统、梅子洲过江通道、滨江大道下穿通道等等。该工程共设有11条匝道，通风防灾气流组织复杂，隧道通风系统存在多个支路，如何保证隧道内空气品质以及火灾时的排烟效果将是通风系统研究的关键技术。本项目通过数值模拟的研究方法对运营通风系统、火灾排烟系统以及疏散救援进行了分析研究，结果表明通过合理的气流组织和风机动作模式可满足正常运行时隧道内空气质量要求，以及火灾工况下火灾区段的排烟要求，并给出了不同运营和火灾工况的风机动作模式。

通过调研分析，提出初近期运营通风采用主线洞口与多个匝道洞口分散排污的方式，远期采用竖井排出式+多洞口分散排污的方式，并利用SES软件的模拟计算，定量地给出了不同方式的排污比例，模拟结果显示本方式具有良好的通风效果。初近期通风方式由常规的风塔集中排出式优化为利用主线和匝道出口分散排污的全纵向通风方式，通风系统初投资由1650万元减少为240万元，年运行费用由224万元减少为106万元，具有显著的社会与经济效益。

排烟设计首次提出了“主线隧道或匝道火灾时，尽可能将烟雾控制在本区段内，减少对其他隧道或匝道正常行车的影响”的原则。利用火灾模拟软件FDS建立隧道火灾计算模型，对关键点的气流组织进行详细计算，得到火灾工况下不同通风方案的烟气扩散规律。根据各隧道、匝道间空间位置关系，将全隧道划分为多个区段，针对每个区段的火灾场景，其疏散路径、救援路径、交通组织及排烟路径进行了完善。结合计算机仿真和理论分析结果，对复杂地下交通体系下市政隧道防排烟方案进行优化，得到适合本工程特点的研究结论。

研究成果不仅填补了国内在复杂交通体系下市政隧道通风方面的研究空白，而且还可以为今后类似项目的通风防排烟设计提供参考依据，具有广阔的应用前景。本项目的研究成果南京梅子洲过江通道接线工程中得到了良好的应用，具有十分显著的经济效益和社会效益。