Al adoptar ventiladores personalizados de eliminación electrostática de polvo, la tasa de eliminación de PM2,5 supera el 85 %, resolviendo el problema de la ventilación de doble capa mediante un único orificio y logrando una purificación eficiente con bajo consumo energético.
El túnel Chunfeng tiene una longitud total de 5.078 m, incluyendo una sección subterránea de 4.600 m. Emplea un tuneladora de diámetro ultra grande de 15,8 m para construir un túnel vehicular de «un solo tubo con dos niveles», en el que tanto el nivel superior como el inferior se utilizan para la circulación de vehículos. Esto da lugar a un espacio interno altamente cerrado y trayectorias complejas del flujo de aire. La ventilación transversal convencional queda restringida, por lo que se requieren estaciones centralizadas de ventilación en los extremos este y oeste, donde ventiladores de chorro de alta potencia funcionan coordinados con el sistema de ventilación longitudinal.
Como autopista urbana que conecta los distritos de Luohu y Futian, se prevé que el túnel maneje más de 60 000 vehículos por día. Los gases de escape de los vehículos contienen altas concentraciones de PM2,5, PM10, NOx y otros contaminantes, lo que impone exigencias extremadamente elevadas a la capacidad de dilución y extracción del sistema de ventilación. Los ventiladores no solo deben garantizar el intercambio básico de aire, sino también funcionar en conjunto con unidades de purificación de aire para lograr una eliminación eficiente de los contaminantes.
La tecnología BIM se aplica en todo el proyecto, y se ha establecido una «Plataforma de Control de Riesgos en Seguridad», que integra SIG tridimensional, teledetección satelital mediante InSAR y algoritmos de inteligencia artificial para el monitoreo en tiempo real de los parámetros de construcción y de los datos ambientales. Este sistema también se extiende a la operación y gestión de los equipos de ventilación, permitiendo la predicción del estado de funcionamiento de los ventiladores y la emisión de alertas ante fallos.
Las obras auxiliares del túnel (por ejemplo, una estación de separación de lodos) se ubicaron en un momento dado a tan solo unos 100 m del complejo residencial Ludan Mingyuan. Las vibraciones de baja frecuencia generadas por el funcionamiento de los equipos provocaron mareos, acúfenos e incluso grietas en las paredes de las viviendas de los residentes.
Durante la puesta en marcha y la fase de prueba de funcionamiento de los ventiladores de climatización y los equipos auxiliares, si las medidas de mitigación de vibraciones son inadecuadas (por ejemplo, la falta de soportes elásticos antivibración con muelles o la ausencia de conexiones flexibles), las vibraciones pueden propagarse fácilmente a través del terreno, dando lugar al efecto NIMBY («No en mi patio trasero»).
Finalmente, la empresa constructora se vio obligada a reubicar la planta de tratamiento de lodos 300 m hacia el oeste para atenuar las quejas de la población, lo que refleja los graves desafíos existentes en la evaluación inicial del impacto ambiental y en la planificación del emplazamiento de los equipos.
Para hacer frente a las altas concentraciones de PM2,5, PM10 y NOx en los gases de escape de los vehículos, se instala un sistema de purificación de aire en cada uno de los extremos este y oeste, utilizando tecnología de filtración multicapa + precipitación electrostática + oxidación catalítica.
Los ventiladores de los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) deben proporcionar una presión estática y un caudal de aire estables para garantizar una distribución uniforme del aire a través de los módulos de purificación, evitando obstrucciones locales o una disminución de la eficiencia.
Durante el funcionamiento prolongado, la acumulación de polvo en los medios filtrantes provoca un aumento de la resistencia del sistema. Por lo tanto, los ventiladores deben disponer de capacidad de variación de frecuencia (VFD) para ajustar dinámicamente su potencia, manteniendo así la eficiencia de purificación y ahorrando energía.
El túnel atraviesa 11 zonas de fractura y falla, con una resistencia de la roca de hasta 173 MPa. Las perturbaciones del terreno durante la construcción amenazan la estabilidad de las cimentaciones de estructuras auxiliares, como las salas de máquinas de ventilación.
Las salas de máquinas de nivel profundo (hasta 49 m por debajo de la superficie) presentan humedad y son de difícil acceso. Los grandes ventiladores deben transportarse desmontados y ensamblarse in situ, lo que incrementa los errores de instalación y los riesgos posteriores de vibración.
El sistema de ventilación debe interactuar con los sistemas de supresión de incendios/extracción de humo, monitoreo estructural, señalización de tráfico y otros sistemas. Por ejemplo, en caso de incendio, los ventiladores deben cambiar rápidamente al modo de extracción de humo, activando los ventiladores de chorro para generar un flujo de aire direccional y garantizar la evacuación segura del personal.
En un entorno urbano denso, las secuencias de arranque/parada de los ventiladores también deben evitar provocar fluctuaciones de presión o superposición de ruido que puedan afectar a los edificios cercanos.
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