隧道通風管自然通風,就是不用風機設備,完全依靠自然風的作用,將施工中產生污染物排出隧道的一種方法。它不需要設備和電力,非常節省能源和運行費用,是一種理想的通風方法。但這種方法并不是可以隨意利用的,它受到隧道內外溫差、氣象條件、輔助坑道設置、坡度等各因素的制約。要利用自然通風就需要了解它的內在規律。
自然風流的形成:隧道內自然風流的形成包括三個方面原因,即隧道進出風口高點水平氣壓差、隧道內外的溫度差和隧道外大氣自然風。
1、水平氣壓差
在大的范圍內,不同地方氣候不同,空氣溫度、濕度等存在差別,同一水平面上的大氣壓也不相同,即存在水平壓力差,氣象學上用氣壓梯度來表示這種氣壓的差異。所謂氣壓梯度,就是垂直于等壓線的一個向量,以子午線1°或111.1km為一個單位距離,在每一個單位距離內氣壓變化的大小叫做一個氣壓梯度值。可以看出,氣壓梯度通常是針對較大尺度范圍的概念,在小范圍內通常同一水平氣壓差別很小,可以忽略不計。但在“一年有四季,十里不同天”的山區,貫通特長隧道的進、出口外的溫度和濕度通常是不同的,水平氣壓差就不能不考慮。
2、溫度差
當隧道內外溫度不同時,隧道內外空氣的密度就不同,若進、出風口存在高差,就會形成壓差,從而產生空氣的流動,這種壓差被稱為熱位差。當然溫度差不是形成密度差的唯一因素,但密度差通常都是由溫度差引起的。
3、隧道外的大氣自然風
隧道外吹向洞口的大氣自然風,碰到山坡后,其動壓的一部分可轉變為靜壓力。這部分動壓的大小與大氣自然風的方向和風速有關。