Вентиляция подземных сооружений с WEGER: Готардский базисный тоннель

Искусственная вентиляция нестандартных объектов — авто- и ЖД тоннелей — включает комплекс мероприятий, которые направлены на поддержание нормальных атмосферных условий на протяжении всего срока эксплуатации.

 

 

 

Естественное проветривание за счет ветрового, гравитационного и теплового напора допускается только при малой продолжительности путепровода: авто — не более 400 м, ЖД — до 1000 м. В противном случае обустраивается искусственная вентиляция, которая осуществляется по одной из следующих схем:

 

 

  • поперечная — подача и удаление воздуха происходит по спецканалам, которые располагают над/под проезжей частью, со скоростью не более 15-20 м/с. За поступление воздуха в область транспортной зоны отвечают поперечные каналы, располагаемые по всей длине тоннеля каждые 4-6 м. Максимальная длина путепровода, при которой целесообразно использование поперечной схемы вентиляции, — 1,6 км;

 

  • продольная — воздушные массы подаются и удаляются по всему сечению тоннеля. Скорость не превышает 5-6 м/с. Интенсифицировать процесс помогают высокоскоростные вентиляторы осевого типа. Расположенные каждые 40-60 м на потолке или стенах, они обеспечивают вторичный воздушный поток;

 

  • комбинированная — сочетает особенности первых двух схем. Может применяться в тоннелях длиной в три километра и более.

 

Ее задача состоит в том, чтобы:

 

  1. Устранить запыленность воздуха.
  2. Поддерживать необходимый температурный режим на объекте.
  3. Снизить (привести к допустимому уровню) концентрацию азота, оксида углерода, акролеина и других вредных газов.
  4. Предотвратить образование льда (в регионах с суровым климатом).
  5. Обеспечить возможность ликвидации пожаров внутри объекта.

 

Учитывая главную особенность железнодорожных и автомобильных тоннелей, — расположение под поверхностью земли — неудивительно, что обеспечить их полноценное функционирование помогает нестандартная вентиляция. Как это было, например, с Готардским тоннелем.

 

Требования к вентиляции тоннелей

 

Грамотное проектирование системы вентиляции подземных сооружений позволяет создавать конструкции, удовлетворяющие следующим требованиям:

  • эксплуатационная надежность;
  • безопасность для жизни водителей и пассажиров, работников сервисных служб;
  • долговечность;
  • безотказность;
  • ремонтопригодность.

Кроме того, ряд требований выдвигается со стороны пожарной безопасности. Во-первых, вентиляция ЖД или автомобильного тоннеля должна быть реверсивной с искусственным побуждением. Во-вторых — гарантировать:

  • устойчивость заданного направления движения воздушного (вентиляционного) потока;
  • отсутствие дыма в области эвакуационных путей до их завершения (обеспечивается путем создания подпора воздуха от 20 Па);
  • время переключения системы в случае реверсирования потока продолжительностью не более 5 минут.

 

Огромное значение для нормального функционирования подземных объектов имеет оборудование для вентиляции. Правильный выбор технологических решений гарантирует бесперебойную работу тоннеля. 

 

Уровень шума, который создается при работе оборудования для вентиляции, не должен превышать значений, которые приведены в таблице:

 

Частоты октавных полос

(средне-

геометри-

ческие), 

Гц

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

Звуковое давление, дБ

97

88

83

76

72

62

54

47

 

Контроль и управление работой вентиляционных установок происходит в автоматическом режиме. Ввиду высоких затрат на оборудование, — достигают порядка 10-15% от общей стоимости сооружения объекта — следует выбирать максимально эффективное решение для вентиляции, полностью отвечающее перечисленным требованиям.

 

Примеры эффективных решений

 

Здесь мы возвращаемся к Готардскому базисному тоннелю — уникальнейшему сооружению современности с порталами возле швейцарских деревушек Эрестфельд (северный) и Бодио (южный). Имеющий продолжительность в 57 км, он образован парой однопутных ЖД  тоннелей, которые соединены галереями (переходами) каждые 325 м. Общая длина системы превышает 152 км, что делает этот тоннель самым длинным железнодорожным тоннелем в мире. Благодаря Готардскому тоннелю появилось ЖД сообщение через Альпы.

 

Объект характеризуется максимальной степенью безопасности. Например, в случае пожара машинист может оперативно направить состав на открытый воздух. В отсутствие такой возможности поезд совершает остановку на ближайшей аварийной станции.

 

Идея постройки тоннеля возникла сразу после окончания Второй мировой войны — в 1947 г. Первый проект в 1962-ом разработало МВД Швейцарии. В течение многих лет он изменялся и дорабатывался. Первым серьезным толчком к реализации проекта послужили изменения в транспортном регулировании, за которые проголосовала в 1994-ом Швейцария. Власти страны были обеспокоены возросшей интенсивностью движения между странами ЕС. По их мнению, создание тоннеля позволило бы уменьшить экологическую нагрузку и разгрузить автомобильные дороги на участке между северной Италией и южной Германией.

 

Кроме того, важную роль сыграло введение налога на тяжелые транспортные средства в 1998 году. После этого постройкой занялись вплотную. Как известно, открытие Готардского базисного тоннеля состоялось 1 июня 2016 

 

Оборудование WEGER как пример реализации нестандартной вентиляции

 

Сегодня бренд WEGER стал синонимом высококачественного вентиляционного оборудования, систем рекуперации и приточно-вытяжной вентиляции различных объектов. Одно из главных достоинств производителя — способность оперативно предложить индивидуальный подход к решению проблемы путем разработки и создания оборудования в штучном исполнении.

 

Готовность к реализации сложных и эксклюзивных проектов было прекрасно продемонстрировано компанией в случае с Готардским тоннелем. Как известно, глубина его расположения составляет 2,3 км (то есть это самый глубокий железнодорожный тоннель из существующих). Естественно, что к реализации проекта предъявлялись максимально жесткие требования. Для обеспечения работы объекта требовалась нестандартная вентиляция, а нечто уникальное — под стать тоннелю. Именно такое решение компания и предложила.

 

Специально разработанная для тоннеля вентиляция от WEGER — это 66 вентиляционных установок, произведенных по спецзаказу. Установленные в разных частях тоннеля, установки WEGER характеризуются суммарным расходом воздуха в объеме 189 700 м³/ч.

 

По оценкам специалистов, эксклюзивное решение WEGER по вентиляции обеспечит бесперебойную работу крупнейшего подземного ЖД тоннеля в мире на протяжении всего срока эксплуатации объекта.