[发明专利]双烟囱式隧道与上盖建筑联合自然通风系统

说明书

技术领域

本发明属于暖通空调与建筑节能领域，具体涉及双烟囱式隧道与上盖建筑联合自然通风系统，属于建筑通风技术领域。

 

背景技术

隧道是人们为了发展交通运输而挖掘的地下狭长空间。近年来，随着中国经济的飞速发展和城市化进程的加速，我国越来越重视各类交通隧道的建设。我国的公路隧道在2008年总长就达到了3190公里。我国的铁路隧道在2010年总长已经超过了7000公里，总长度居世界首位。在重庆、香港等山地城市，城市公路隧道也成为了重要的交通干线。近些年，地铁作为另外一种隧道形式在我国蓬勃发展。我国超过20个城市建成或已经开始建设城市地铁。

由于隧道是位于地下的封闭空间，为了使其运营期间产生的余热和废气排放到外部，必须对隧道进行通风。利用射流风机进行沿隧道纵向的机械通风是较成熟的通风方式，但他会造成较大的能耗。为了节省能源和兼顾通风效果，国内外近几年十分关注适宜于隧道的自然通风方式。我国江苏省在2010年还颁布了《城市隧道竖井型自然通风设计与验收》作为设计竖井型自然通风系统的参考。

竖井的通风能力与竖井高度、竖井内外温差密切相关。一般说来，竖井高度越大，烟囱效应越强。但是，对于地铁区间隧道、地铁站厅（台）以及部分城市公路隧道等浅埋隧道来说，由于洞顶至地表的土层厚度较小，因此在土层内的竖井高度难以保证。如何强化该类隧道的竖井烟囱效应就成了棘手的问题。另一方面，该类浅埋隧道的上方地表处通常存在上盖建筑（地面建筑），上盖建筑同样有自然通风的需求。目前，隧道和其上盖建筑各自的通风系统彼此独立，难以使通风效果达到较理想的状况。

 

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种将隧道与上盖建筑通风系统结合起来的双烟囱式隧道与上盖建筑联合自然通风系统，本系统可提高隧道与上盖建筑的自然通风系统的互补性。

本发明实现上述目的的技术解决方案如下：

双烟囱式隧道与上盖建筑联合自然通风系统，在隧道顶部设有与地面相通的隧道竖井，隧道竖井上设有竖直结构的隧道太阳能烟囱；在上盖建筑上设有进风口和出风口，出风口高度高于进风口，出风口通过一横向风道与竖直结构的地面建筑太阳能烟囱连通，隧道太阳能烟囱和地面建筑太阳能烟囱通过横向互通风道连通；在隧道太阳能烟囱中设有隧道太阳能烟囱防火阀，在地面建筑太阳能烟囱中设有地面建筑太阳能烟囱防火阀，隧道太阳能烟囱防火阀和地面建筑太阳能烟囱防火阀均位于横向互通风道下方。

进一步地，所述地面建筑太阳能烟囱、隧道太阳能烟囱、横向风道和横向互通风道由有机玻璃搭建。

在隧道太阳能烟囱和地面建筑太阳能烟囱中分别设有蓄热装置，所述蓄热装置由两块呈十字交叉的竖向的蓄热板构成，蓄热板由正二十烷（C₂₀H₄₂）制成，每块蓄热板沿太阳能烟囱的对角线安装。

更进一步地，所述进风口和出风口位于上盖建筑相对的壁上。

更进一步地，在地面建筑太阳能烟囱的底部设有承重柱。

更进一步地，在隧道太阳能烟囱和地面建筑太阳能烟囱顶端分别设有防雨帽。

更进一步地，所述横向风道低于横向互通风道4m。

更进一步地，所述地面建筑太阳能烟囱防火阀与隧道太阳能烟囱防火阀位于横向互通风道下方2m处。

本发明利用浅埋隧道与其对应的上盖建筑的构造特征和热环境特点差异，对其自然通风系统进行整合和互补。相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1.两个烟囱的气流并行，使得热压增倍，更有利于两个烟囱通风能力的相互补充和提升；当经过地面建筑太阳能烟囱的气流温度大于经过隧道太阳能烟囱的气流时，地面建筑太阳能烟囱的部分热压用于辅助隧道通风；当经过隧道太阳能烟囱的气流温度大于经过地面建筑太阳能烟囱的气流时，隧道太阳能烟囱的部分热压用于辅助地面建筑通风。

2.在太阳能辐射井中的相变蓄热板呈十字交叉状，一方面可以在白天不同时段接收到不同角度的太阳光，另一方面，可以增大光波在一块蓄热板表面反射后被另一块蓄热板吸收的概率，减小了光波的总反射率和损失。

3.连接地面建筑的横向风道位于横向互通风道下方，防止了隧道排出的废气沿横向风道串入地面建筑内部。

4.蓄热板可以将白天收集的热量蓄积到夜间释放，用以在夜间对地面建筑和隧道进行自然通风。