武心智 董宇晗 杨晓曈

（1 山东科技大学土木工程与建筑学院， 山东 青岛 266590；2 山东科技大学经济管理学院， 山东 青岛 266590）

（3 山东科技大学经济管理学院， 山东 青岛 266590）

1 通风的定义

隧道及地下建筑工程的空间需要良好的空气环境，这种空气环境采用换气的方法得到。因所处的地理和气候条件、建筑物结构和生产流程不同，故在不同的隧道及地下建筑工程采取的通风技术也有较大的差异。

2 通风的目的

①向工程内部供给新鲜空气，保证人员的呼吸通畅；②排除有害气体、蒸气、粉尘和炮烟等有害物质；③良好的通风可以使工程内部空气的温度、相对湿度、流速以及有害物质的最高容许浓度保持在规定的标准；

3 地下施工通风方式

《铁路隧道施工规范》地下施工通风分自然通风和机械通风两种。

3.1 自然通风

自然通风就是在不建设和利用相关的通风设备，而利用自然手段（自然压力、气压等），促使空气流动，使隧道和地下建筑物中充满空气，从而达到通风的效果。这种通风方式成本低，适用性高。但是这种设计对于自然风的依赖比较大，可控性低，通风量往往难以控制，同时自然通风往往需要较大的空间，经常收到建筑形式的限制。因此在设计单行隧道而且将隧道设计的长度比其他非自然通风隧的长度要更长，这样引入更多的风量。

3.2 机械通风

机械通风以管道式最为普遍，其方式有以下三种：压入式通风，压入式通风是一种地下洞室的机械通风方式，它利用通风机吸入新鲜空气，通过风筒压入到工作面，以供给洞内足够的新鲜空气，污浊空气和粉尘等通过隧道流出，稀释，从而保障作业人员身体健康；抽出式通风 该方法用通风机将工作面爆破产生的有害气体从井下或局部用风地点吸出，新鲜风流则由平洞进入工作面。抽出式通风不污染巷道，但风流的有效吸程较短，新鲜空气流经全洞，到达工作面时已不太新鲜；混合式通风 这种通风方式是压入式和抽出式的综合应用，通常以抽出式为主、以压入式为辅。它通风设备简单、经济，管理容易，压入的新鲜风流作用到工作面，有效范围大，能有效的排烟、排灰尘，适合长度较大的平洞通风。

3.3 通风机的选型

通风机种类繁多，多种多样，根据不同的需要选择的风机也应不同，地下工程施工一般为独头掘进，故多使用轴流式局部通风机。它的原理是气流进入风机的叶轮，近似地在圆柱形表面上沿轴线方向流动。轴流式风机分普通式和对旋式，对旋式结构简单、效率高、性能好，断面较大、较长的平洞中采用较多。

3.4 风筒的选择

风筒是指引导风流沿着一定方向流动的管道。工程中对风筒的基本要求是漏风少、风阻小、质量轻、拆装方便。风筒的种类，风筒分为刚性风筒和柔性风筒两类，柔性风筒有胶皮风筒和塑料风筒等，一般只用于压入式通风。刚性风筒主要有金属风筒和玻璃钢风筒，在压入式通风和抽出式通风均可使用；风筒直径，风筒直径根据需通过的风量、通风长度等条件确定；风筒的安设与管理，风筒的安设与管理应严格的遵循“五不要”原则即不让风筒落后工作面的距离超过作业规程规定；不让风筒在通风过程中脱节破裂、不改变风筒的位置和通风方向；不让风筒堵塞不通，影响通风的进行；不让风筒浸在水中，对风筒造成损害。与此同时风筒的连接应紧密，有破坏应及时更换，要定期检查、测试通风效果等。

4 地下空间通风现存问题

城市地下空间凭借其良好的稳定性与密闭性，为使用者创造良好的天然防护效果。这种防护作用不仅体现在了城市重大自然灾害发生时，还包括城市的人为灾害事故。但是在享受密闭性的便利同时，空间通风效果差等系列问题也浮出水面。现存的地下空间通风难题主要分为以下三个方面：环境密闭性导致的气体流动差、通风效果差对人体呼吸系统的强烈刺激、通风影响内部空间的温度与湿度。

4.1 环境密闭性导致的气体流动差问题

气体流动的动因有压力差、温度差与不均相等三方面，其中任一项的存在即能影响气体的状态使之产生流动现象。地下空间处于一定厚度的土层与岩石层的包围中，具有明显的隐蔽性与密闭性，这就导致空间内压力差与温度差的变化十分不明显，从而影响室内空气流速慢且变化弱。而地下工程施工过程中往往缺少自然通风 ,所以会导致整体环境气体流动性极差。

4.2 通风效果差对人体呼吸系统的强烈刺激问题

如果人在通风设计不合理、密闭性极强、装修材料中挥发性有机化合物过多而导致空气环境状况差的建筑物中，有可能会出现疲乏、头晕、呼吸不畅、气喘胸闷、咽干喉疼、眼干、鼻塞、流涕、流眼泪、感冒症状、耳鸣甚至过敏等系列身体不适状况，通常我们称之为病态建筑综合症，并将产生此类症状的建筑称为病态建筑 ,经过医学证明病态建筑主要是由室内空气污染所引起的，这种症状可能存在于某一特定区域，也可能广泛分布于整个建筑物中。

5 改善地下空间通风的建议

尽管地下空间通风存在种种困难，但是我们若充分利用自然资源与经济社会资源，仍然可以在人为调节的基础上改善当前的室内环境。5.1结合南北方地理因素与地域特征充分利用自然条件进行通风设计及时根据风向玫瑰的特征，冬季降低通风频率，减少自然降雪影响所导致的通风不畅情况；夏季加强对流次数，善于利用周围绿化环境，主动与被动设置景观荫蔽。按照太阳高度角的变化设计地下空间内部的开放空间以及窗户类型的选择，引导气流汇入与排出。

5.2 充分利用空间形态设计安放设施的布局摆放针对下沉式空间、地台式空间、凹室与外凸空间等不同内部空间形态因地制宜设置室内形态，根据用途与性质，善于利用现实中的客观因素，在对全局把握的基础上，杜绝主观臆想，构思如何将内部的种种不利因素转化为有利因素。

5.3 自然通风与机械通风辅助进行针对部分夏季炎热冬季寒冷且昼夜温差大的地区，在无法完全利用自然便利条件完成通风的情况下，在此密闭环境中依然应保证机械通风的适当风速, 使送入的空气到达人活动范围时保持舒适的流速。这时可以选择一方面在气候相对温和的时节以及傍晚来实现，另一方面善于灵活借助机械设备，如在地下空间的进风口处设计安装空气净化设备，在排风口处废气回收处理装备，有目的的实现空气传送，提高通风效率。

6 结论

地下空间的开发利用主要是依托地下工程建设进行的，在其施工过程中，通风作业可谓是重中之重，它对施工的成功进行和人员的安全都具有重要的意义。这警戒施工和管理人员在施工建设过程中要加强对通风问题的处理，才能让地下施工有条不紊得顺利进行。