Sencsen Chunfeng-alagút projekt

A testreszabott elektrosztatikus porleválasztó ventilátorok alkalmazásával a PM2,5-ös részecskék eltávolítási aránya meghaladja a 85 %-ot, megoldva az egycsöves két szintes szellőzés problémáját, és alacsony energiafelhasználás mellett hatékony tisztítást érve el.

I. A sencseni Csunfeng-alagút projekt jellemzői

1. Szokatlanul nagy átmérőjű, egycsöves, két szintes szerkezet speciális szellőzési igényekkel

A Csunfeng-alagút teljes hossza 5078 m, amelyből 4600 m földalatti szakasz. A 15,8 m-es szokatlanul nagy átmérőjű pajzsos eljárást alkalmazva „egycsöves, két szintes” közlekedési alagutat építettek, ahol a felső és az alsó szint is közlekedésre szolgál. Ennek eredményeként a belső tér rendkívül zárt, és a levegőáramlás útvonalai bonyolultak. A hagyományos keresztszellőzés korlátozott, ezért keleti és nyugati végén központi szellőzőállomásokat kell létesíteni, ahol nagy teljesítményű sugárszivattyúk a hosszirányú szellőzési rendszerrel összehangoltan működnek.

2. Teljesen aluljárós városi főút, amely magas levegőminőségi követelményeket támaszt

A Lóhú és Futján kerületeket összekötő városi gyorsforgalmi út részeként szolgáló alagút napi 60 000-nél több jármű forgalmát várja. A járművek kipufogógázai magas koncentrációjú PM2,5-ös, PM10-es és NOx-szennyezőanyagokat tartalmaznak, ami rendkívül magas követelményeket támaszt a szellőztetőrendszer hígítási és elszívási kapacitásával szemben. A ventilátoroknak nemcsak az alapvető levegőcserét kell biztosítaniuk, hanem együttműködniük is kell a levegőtisztító egységekkel a hatékony szennyezőanyag-eltávolítás érdekében.

3. BIM és intelligens figyelés mélyszintű integrációja

A BIM-technológia az egész projekt során alkalmazásra kerül, és létrejött egy „Biztonsági Kockázatkezelő Platform”, amely integrálja a 3D GIS-t, az InSAR műholdas távérzékelést és mesterséges intelligencia-algoritmusokat a építési paraméterek és környezeti adatok valós idejű figyelésére. Ez a rendszer kiterjed a szellőztetőberendezések üzemeltetésére és kezelésére is, támogatva a ventilátorok működési állapotának előrejelzését és hibajelzését.

II. A építés és az üzemeltetés nehézségeinek elemzése

1. Rendkívül nagy nehézséget jelent a alacsony frekvenciás zaj- és rezgésvezérlés a lakóterületek közelsége miatt

A csővezeték melléképítményei (pl. egy szuszpenziószétválasztó állomás) valamikor mindössze kb. 100 méterre helyezkedtek el a Ludan Mingyuan lakókomplexustól. Az üzemelő berendezések által keltett alacsony frekvenciás rezgések miatt a lakosok szédülést, fülzúgást és akár falrepedéseket is észleltek otthonaikban.

A légtechnikai (HVAC) ventilátorok és segédberendezések üzembe helyezése és próbafuttatása során, ha a rezgés-csökkentési intézkedések nem megfelelőek (pl. rugós rezgéselválasztó támasztók hiánya, rugalmas csatlakozások alkalmazásának elmaradása), a rezgések könnyen terjedhetnek a talajon keresztül, ami a NIMBY („Ne a házam mögött!”) hatást eredményezi.

Végül a kivitelező vállalkozónak a szennyvízkezelő telepet 300 méterrel nyugatra kellett áthelyeznie a közönség panaszainak enyhítése érdekében, ami tükrözi a korai környezeti hatásvizsgálat és a berendezések elrendezésének tervezésében felmerülő komoly kihívásokat.

2. Nagy terhelés az levegőtisztító rendszerre – a ventilátoroknak össze kell hangolódniuk a nagyhatásfokú szűrőegységekkel

A járművek kipufogógázában előforduló magas PM2,5-, PM10- és NOx-koncentrációk kezelésére egy-egy levegőtisztító rendszert telepítettek a keleti és a nyugati végén, amelyek többfokozatú szűrést, elektrosztatikus leválasztást és katalitikus oxidációt alkalmaznak.

Az HVAC-ventilátoroknak stabil statikus nyomást és légáramlást kell biztosítaniuk a tisztító modulokon keresztüli egyenletes levegőelosztás érdekében, elkerülve a helyi eldugulást vagy a hatásfok csökkenését.

Hosszú távú üzemelés során a porlerakódás a szűrőanyagon növeli a rendszer ellenállását. Ezért a ventilátoroknak változó frekvenciás meghajtásra (VFD) képesnek kell lenniük, hogy dinamikusan igazítsák a teljesítményt, ezzel fenntartva a tisztítási hatékonyságot és energiát takarítva meg.

3. Összetett földtani adottságok – nehézkes a berendezések alapozásának kialakítása

A csővezeték 11 töredékes zónán halad keresztül, a kőzet szilárdsága elérheti a 173 MPa-t. A építés során fellépő talajzavar veszélyezteti az olyan segédépítmények, például a szellőztető gépterem alapozásának stabilitását.

A mélyszintű gépterem (legfeljebb 49 m-rel a felszín alatt) nedves, és nehezen hozzáférhető. A nagy méretű ventilátorokat részegységekben kell szállítani, majd helyszínen összeállítani, ami növeli a telepítési hibák és a későbbi rezgésveszély kockázatát.

4. A többrendszeres koordináció és üzembe helyezés magas összetettsége

A szellőztető rendszernek kölcsönhatásban kell állnia a tűzoltó-/füstelvezető, a szerkezeti figyelő, a közlekedési jelzésrendszer és egyéb rendszerekkel. Például tűz esetén a ventilátoroknak gyorsan át kell kapcsolódniuk füstelvezető üzemmódba, és be kell indítaniuk a sugárszivattyúkat, hogy irányított légáramlatot hozzanak létre, és biztosítsák a személyzet biztonságos evakuálását.

Sűrű városi környezetben a ventilátorok indítási/leállítási sorrendje elkerüli a nyomásváltozásokat és a zajfelhalmozódást is, amelyek negatívan befolyásolhatnák a közeli épületeket.