第5章规范通风及照明控制系统

5通风及照明控制设施5.1一般规定5.1.1设置机械通风的隧道应有通风控制设施；设置电光照明的隧道应有照明控制设施。5.1.2通风控制设施应根据通风设计提出的通风方式、工艺要求、结合隧道交通工程等级和现场条件合理确定通风控制方案。5.1.3照明控制设施应根据照明设计提出的照明方式、工艺要求、结合隧道交通工程等级和现场条件合理确定照明控制方案。5.2通风控制设施5.2.1通风控制设施功能应具备正常工况条件下的通风控制功能和发生火灾条件下的通风控制功能。1正常工况包括正常交通流工况、交通阻塞工况。在正常工况条件下，应根据隧道营运过程中的交通状况适当调整通风量，在保证交通安全的前提下，以最经济的动力给隧道提供满足营运条件的通风量。2在火灾工况条件下，应有排烟控制功能。5.2.2为实施有效通风控制，应设置必要的通风环境采集设施对隧道废气浓度、通风气流风速和交通量等隧道环境数据实行实时监测。5.2.3通风环境采集设施主要包括能见度检测仪（VI）、一氧化碳检测仪（CO）、风向风速检测仪（WS）等。VI用于洞内烟雾浓度检测，CO用于洞内废气（CO）浓度的检测。WS用于洞内外风速、风向的检测。交通量数据检测按第4章规定执行。5.2.4通风环境采集设施设置数量位置宜根据隧长度、通风方式、隧道交通工程等级以现场条件结合确定，不宜低于表5-1规定。通风环境采集设施配置表（每一个通风分段）表5-1检测仪械通风方式一氧化碳（CO）检测仪（套）能风度检测（VI）检测仪（套）风速检测仪（WS）（套）纵向通风221全横向通风111半横向通风221注：1.通风分段指主线隧道通风中最小的通风工作单元。根据通风方式不同，通风分段长度一般指：1）纵向通风方式射流风机式：隧道全长为一个分段。洞口集中送入式：隧道全长为一个分段。集中排出式：排风口两端的相应的分段。2)横向半横向通风：相应的送风或排风分段在隧道中的长度。2.当需要检测洞口外自然风速风向时，在洞口外可增设风速仪。5.2.5VI、CO及WS仪的设置位置宜按如下原则进行：1VI、CO检测仪数据采集点宜设置在隧道侧壁壁面附近。其具体位置应能有效地通过根据采集点来代表每个通风分段的废气分布情况。2采用纯射流方式时，VI、CO和WS仪的数据采集点位置应避免在射流风机附近，宜设置在隧道轴线两组风机的中间部位。3当设置用于检测洞外自然风速风向的WS仪时，风速仪根据采集点位置离洞口隧道轴线方向距离不应小于隧道断面当量直径（Dr）的10倍，且安装位置应避免受汽车行气流的影响。5.2.6VI、CO、WS仪应能适应洞内外长期作条件。测量范围和精度规定不应低于如下规定：1VI测量范围：K=0∽25×103m-1、精度±0.1×153m-12CO测量范围：O～500ppm、精度±1ppm3WS仪测量范围：O～30m/s、精度±0.1m/s5.2.7控制方式机械通风隧道均应有手动控制方式，A级和B级的公路隧道宜采用自动控制为主，手动控制为辅的控制方式。5.2.8控制方法控制方法分为直接控制方法、间接控制方法和程序控制法。各隧道应根据具体情况选择一种或多种控制方法。1当交通量小且按《公路隧道通风照明设计规范》第3.4.6条规定，隧道通风以稀释洞内异味的换气次数确定隧道通风量时，宜采用程序控制法。2当每日交通量较为固定时或柴油车混入率较小时，宜采用程序控制方式。3当考虑火灾工况且按《公路隧道通风照明设计规范》第3.9.2条规定的排烟风速排烟时，通风排烟控制宜采用直接控制法。5.2.9采用直接控制方法时，可按如下模式进行通风控制：1当由CO浓度控制时ΔδSCO＝|δs-δ|(5.3.4-1)CO浓度控制阀上限ΔδSCO＋≤ΔδCOCO浓度控制阀下限ΔδSCO－≤ΔδCO(5.3.4-2)式中δ——《公路隧道通风照明设计规范》第3.3.2条规定CO设计浓度值δs——全隧道各通风分段的CO检测仪测得的浓度值实时最大值ΔδCO——CO浓度控制阀值2当由烟雾浓度控制时：ΔKS＝|Ks-K|(5.3.4-3)烟雾浓度控制阀上限ΔKS＋≤ΔK烟雾浓度控制阀下限ΔKS－≤ΔK(5.3.4-4)式中K——《公路隧道通风照明设计规范》第3.3.3条规定烟雾设计浓度值。Ks——全隧道各通风分段的VI检测仪测得的浓度值实时最大值ΔK——烟雾浓度控制阀值3当由风速控制时：ΔV＝|Vs-V|(5.3.4-5)排烟风速控制阀上限ΔVS＋≤ΔV排烟风速控制阀下限ΔVS－≤ΔV(5.3.4-6)式中V——《公路隧道通风照明设计规范》第3.9.2条规定排烟风速值Vs——全隧道各通风分段的WS检测仪测得的洞内风速实时值ΔV——排烟风速控制阀值5.2.10控制阀值宜根据风量级档及综合其它因素合理选取，并应遵循下列原则：1电机的启闭次数不应过频，防止风机出现喘振现象2应在隧道营运过程中不断完善5.2.11风量级档（引用《公路隧道通风照明设计规范3.10.4条》。）应设定相应于营运条件的风量控制依据。风量级档的划分不宜过细，应充分考虑动力消耗与风机运行时间。当隧道通风设施中有送风机、排风机与射流风机时，应针对各种风机确定合理的组合风量级档。5.2.12通风控制设施应具备环境数据采集处理、控制风机运转和运转状态的数据反馈功能及记录功能。5.2.13通风控制单元的功能应具备能够检测、处理各类环境参数测点的数据信息，并上传中央控制室计算机系统；能够与中央控制室计算机系统可靠通讯，按照中心控制室计算机系统指令，控制风机的运转。5.2.14用于轴流风机的通风控制单元宜设在轴流风机机房；用于射流分机控制单元宜设置在隧道内或配电所。5.3照明控制设施5.3.1照明控制应具备正常照明工况条件下和应急照明工况条件下的照明控制功能。5.3.2高速公路隧道、一级公路隧道宜采用直接控制法进行的照明自动控制方式。其它隧道可采用程序控制方法的自动控制方式。5.3.3采用直接控制法对隧道照明实行照明自动控制时，应设置必要的照明环境采集设施对照明环境数据实时监测。照明环境采集设施主要为亮度检测仪，用于洞口亮度和洞内路面照明亮度检测。5.3.4采用直接控制方法时，应以亮度检测仪作为传感器对隧道照明进行实时控制。采用程序控制方法时，可不以亮度检测仪检查的实时数据作控制参数，而以照明分段工况按时间区段预先编制程序来进行照明控制。5.3.5采用直接控制法对照明实行实时自动控制的隧道，每座隧道至少在一端洞口段设一组亮度检测仪。采用程序控制方法对照明实行定时分级自动控制的隧道时可不设亮度检测仪。5.3.6一组亮度检测仪由一个洞内亮度检测仪Et和一个洞外亮度检测仪Ea组成。洞内亮度检测仪Et用于检测隧道入口引入段照明亮度，宜安装在洞内离洞门一倍隧道净高的行车道隧道右侧墙上，仪器探头方向指向行车前进方向且离仪器一个停车视距位置路面中心处，仪器安装高度不小于1.5m；洞外亮度检测仪Ea用于检测洞口亮度，宜安装在行车右侧土路肩上，高度不低于1.5m，离洞口一个停车视距位置，仪器探头方向水平指向洞口中心。5.3.7长、特长隧道宜在洞内基本段至少设一个照度检测器（Ein）对照明水平进行检测。5.3.8亮度检测仪、照度检测器应能满足洞内外长期工作条件，且技术要求不应低于如下规定：1亮度检测仪：1)探头镜头立体视角20°；2)测量范围洞外型:1～7000cd/m2、精度±1cd/m2；洞内型:1～500cd/m2、精度0.1cd/m2；3)洞外型检测仪清净雨刷的防护罩。2照度检测仪：1)测量范围1～2000lux；2)精度0.5lux；5.3.9采用直接控制方法I时，可按如下模式进行照明控制：Δks＝|ks-k|(5.4.4-1)控制阀上限ΔkS＋≤Δk(5.4.4-2)控制阀下限ΔkS－≤Δk(5.4.4-3)式中k——《公路隧道通风照明设计规范》第4.3.1条规定的入口段亮度折减系数。ks——根据亮度检测仪实测的亮度值求出的入口段亮度折减系数实时值：Lth（S）——按第5.2.7条相应的洞内亮度检测器Et测得的参数。L20(S)——按第5.2.7条相应的洞外亮度检测器Ea测得的参数。ΔKs——根据实际工程确定的控制阀值。实时控制时ΔK数值应避免浮云天气的影响以及当采用气体放电光源照明时再启动的滞后问题。5.3.10对有中央控制系统的隧道采用直接法控制时，照明控制设施应具备亮度数据采集处理、照明回路控制和运行状态的数据反馈功能及记录功能。5.3.11对有中央控制系统的隧道采用直接法控制时，照明控制单元的功能应具备能够检测、处理类各环境建参数测点的数据信息，并上传中央控制室计算机系统；能够与中央控制室计算机系统可靠通讯，按照中心控制室计算机系统指令，控制照明回路。5.3.12当不需机械通风和仅有照明设施的隧道，照明控制单元可采用PLC控制。5.3.13照明控制单元宜设置在变电所内。5.4其它5.4.1传输介质1通风及照明控制设施传输介质应采用铜芯电缆或光缆。2电源电缆与信号、控制电缆不宜共管敷设。3电源电缆1)电源电缆应在电缆沟、电缆桥架或预埋管内敷设。2)末端电压降不易超过设备额定电压的5％，同时应满足机械强度的要求。3)在电缆沟内敷设、穿管敷设时可用普通电缆，电缆桥架上敷设时应采用耐火电缆。1信号、控制电缆1)信号、控制电缆可在弱电缆沟或保护管内敷设，不得明敷。)()(20SLSLksth2)线芯截面应根据信号传输距离选定，同时应满足机械强度的要求。3)信号、控制电缆须采用光缆或屏蔽电缆，对于传输距离较长，干扰较大的路段可选用屏蔽对绞电缆。5.4.2供电与接地1通风及照明控制设施一般宜采用UPS供电方式。2通风及照明控制设施供电与接地应符合《低压配电设计规范》（GB50054-95）的有关规定。