深埋式地下工程利用交通洞進風的研究.pdf

1、利用地下風道為建筑物引入新風，因地下風道對新風產(chǎn)生的冷卻、除濕或加熱作用，可節(jié)省大量的空調(diào)能耗而受到人們的重視，在工程中的應用也逐漸增多。深埋式地下工程均設有聯(lián)系地面的進出交通洞，在實際工程中直接利用交通洞由室外引進新風，由于埋深和長度較大，對新風的處理效果優(yōu)于一般的地下風道。正確地利用交通洞對空氣的處理能力，將有效降低空調(diào)機組的新風負荷，從而達到“一洞兩用”、充分節(jié)能的目的。然而，在工程實際運行中發(fā)現(xiàn)，交通洞對引入新風降溫除濕的同時，

2、洞內(nèi)會出現(xiàn)結(jié)露、起霧的現(xiàn)象，降低了能見度，對交通安全造成影響。因此，深入研究深埋式地下工程利用交通洞進風的問題，既有助于地下工程節(jié)能方面的研究，又對解決實際工程問題具有重要的指導意義。本文是國家自然科學基金資助面上項目（51178482）“深埋地下水電站熱濕環(huán)境形成機理與節(jié)能調(diào)控”的研究內(nèi)容之一。
　　本文首先在夏季對三個深埋式地下水電站工程的交通洞進風進行了現(xiàn)場實測。利用實測數(shù)據(jù)，分析了交通洞對進風的熱濕處理能力、空氣狀態(tài)參數(shù)的

3、變化規(guī)律及其影響因素，闡述了進風氣流在交通洞內(nèi)結(jié)露、起霧的原因。通過對目前實際工程上采取的加設除濕機、貼附保溫層、增大通風量等三種交通洞除霧的技術(shù)措施進行分析，發(fā)現(xiàn)這些技術(shù)在緩解結(jié)霧的同時，存在增加能耗、降低交通洞對空氣的熱濕處理能力、影響地下工程內(nèi)部熱濕環(huán)境等局限或問題，不滿足利用交通洞進風的基本技術(shù)要求，不能在工程中推廣應用。基于上述實測與理論分析，本文提出適用于深埋地下工程的“雙層式交通進風洞”新結(jié)構(gòu)。
　　接著，針對雙層式

4、交通進風洞，建立洞體與進風的熱濕交換數(shù)學物理模型，并通過當量環(huán)狀柱體模型轉(zhuǎn)化的方法對雙層式交通進風洞截面進行轉(zhuǎn)化，對微分形式的數(shù)學模型進行離散，建立氣流參數(shù)計算模型，并編制出相應的計算程序。利用編制出的程序，對交通洞通風夾層空間不通風、夾層空間通風交通洞不通風以及夾層空間與交通洞均通風，三種不同進風模式下雙層式交通進風洞對進風的熱濕交換狀況和空氣狀態(tài)參數(shù)的動態(tài)變化分別進行計算，根據(jù)計算結(jié)果得知，交通洞通風夾層空間不通風模式，在一定程度上

5、解決了除霧問題，但其對進風的熱濕處理能力遠小于原交通洞對進風的熱處理能力；夾層空間通風交通洞不通風模式，進風的熱濕處理能力大于原交通洞對進入空氣的熱處理能力，且解決了除霧問題；夾層空間與交通洞均通風模式，其對進入空氣的處理能力及除霧效果介于前兩種通風模式之間。從而得出最佳的進風模式為夾層空間通風交通洞不通風模式。
　　最后，對最佳進風模式下，雙層式交通進風洞的工程投資以及能效狀況與原交通進風洞進行對比分析，并得出成本投資回收期，從