Proyek Terowongan Shenzhen Chunfeng

Menggunakan kipas penghilang debu elektrostatik yang disesuaikan, tingkat penghilangan PM2.5 melebihi 85%, sehingga menyelesaikan permasalahan ventilasi satu lubang dua lapis, serta mewujudkan konsumsi energi rendah dan pemurnian yang efisien.

I. Karakteristik Proyek Terowongan Chunfeng Shenzhen

1. Struktur terowongan tunggal berdiameter ultra-besar dengan dua lapisan dan kebutuhan ventilasi khusus

Terowongan Chunfeng memiliki panjang total 5.078 m, termasuk bagian bawah tanah sepanjang 4.600 m. Terowongan ini menggunakan perisai berdiameter ultra-besar 15,8 m untuk membentuk terowongan kendaraan berstruktur "tunggal berlapis dua", di mana kedua lapisan atas dan bawah digunakan untuk lalu lintas. Hal ini menghasilkan ruang internal yang sangat tertutup dan jalur aliran udara yang kompleks. Ventilasi melintang konvensional menjadi terbatas, sehingga diperlukan stasiun ventilasi terpusat di ujung timur dan barat, di mana kipas jet berdaya tinggi bekerja secara terkoordinasi bersama sistem ventilasi longitudinal.

2. Jalan arteri perkotaan sepenuhnya bawah tanah dengan persyaratan kualitas udara yang tinggi

Sebagai jalan tol perkotaan yang menghubungkan distrik Luohu dan Futian, terowongan ini diperkirakan akan menangani lebih dari 60.000 kendaraan per hari. Gas buang kendaraan mengandung konsentrasi tinggi PM2,5, PM10, NOx, dan polutan lainnya, sehingga menuntut kapasitas pengenceran dan ekstraksi sistem ventilasi yang sangat tinggi. Kipas tidak hanya harus menyediakan pertukaran udara dasar, tetapi juga harus bekerja bersama unit pemurnian udara guna mencapai penghilangan polutan yang efisien.

3. Integrasi mendalam BIM dan pemantauan cerdas

Teknologi BIM diterapkan di seluruh proyek, dan sebuah 'Platform Pengendalian Risiko Keselamatan' telah dibentuk, yang mengintegrasikan GIS 3D, penginderaan jauh satelit InSAR, serta algoritma kecerdasan buatan (AI) untuk pemantauan parameter konstruksi dan data lingkungan secara waktu nyata. Sistem ini juga diperluas ke operasi dan manajemen peralatan ventilasi, mendukung prediksi status operasional kipas serta peringatan dini terhadap kegagalan.

II. Analisis Kesulitan dalam Konstruksi dan Pengoperasian

1. Kesulitan ekstrem dalam pengendalian kebisingan dan getaran frekuensi rendah akibat kedekatan dengan kawasan permukiman

Pekerjaan penunjang terowongan (misalnya, stasiun pemisahan slurry) pernah berlokasi hanya sekitar 100 m dari kompleks perumahan Ludan Mingyuan. Getaran frekuensi rendah yang dihasilkan oleh operasi peralatan menyebabkan warga mengalami pusing, tinnitus, bahkan retaknya dinding rumah mereka.

Selama proses commissioning dan uji coba operasi kipas HVAC serta peralatan penunjang, jika langkah mitigasi getaran tidak memadai (misalnya, tidak menggunakan dudukan peredam getaran berpegas atau tidak memasang sambungan fleksibel), getaran dapat dengan mudah merambat melalui tanah, menimbulkan efek NIMBY (Not In My Backyard).

Pada akhirnya, kontraktor konstruksi dipaksa memindahkan pabrik pengolahan lumpur sejauh 300 meter ke arah barat guna meredakan keluhan masyarakat, yang mencerminkan tantangan serius dalam penilaian awal dampak lingkungan serta perencanaan tata letak peralatan.

2. Beban berat pada sistem pemurnian udara – kipas harus disesuaikan dengan unit filtrasi berkinerja tinggi

Untuk mengatasi konsentrasi tinggi PM2,5, PM10, dan NOx dalam gas buang kendaraan, satu sistem pemurnian udara dipasang di masing-masing ujung timur dan barat, menggunakan teknologi filtrasi bertingkat + presipitasi elektrostatik + oksidasi katalitik.

Kipas HVAC harus menyediakan tekanan statis dan aliran udara yang stabil guna memastikan distribusi udara seragam melalui modul pemurnian, sehingga menghindari penyumbatan lokal atau penurunan efisiensi.

Selama operasi jangka panjang, akumulasi debu pada media filter menyebabkan peningkatan hambatan sistem. Oleh karena itu, kipas harus dilengkapi kemampuan penggerak frekuensi variabel (VFD) untuk menyesuaikan daya secara dinamis, sehingga menjaga efisiensi pemurnian sekaligus menghemat energi.

3. Geologi kompleks – pemasangan fondasi peralatan menjadi sulit

Tunnel melintasi 11 zona patahan dan retakan, dengan kekuatan batuan mencapai 173 MPa. Gangguan tanah selama konstruksi mengancam stabilitas fondasi struktur tambahan seperti ruang mesin ventilasi.

Ruang mesin tingkat dalam (hingga 49 m di bawah permukaan) bersifat lembap dan sulit diakses. Kipas berukuran besar harus diangkut dalam bentuk komponen-komponen terpisah dan dirakit di lokasi, sehingga meningkatkan risiko kesalahan pemasangan serta getaran lanjutan.

4. Tingkat kompleksitas tinggi dalam koordinasi dan uji coba multi-sistem

Sistem ventilasi harus berinteraksi dengan sistem pemadam kebakaran/ekstraksi asap, pemantauan struktural, sinyal lalu lintas, dan sistem lainnya. Sebagai contoh, dalam kondisi kebakaran, kipas harus segera beralih ke mode ekstraksi asap, mengaktifkan kipas jet untuk menciptakan aliran udara terarah serta memastikan evakuasi personel yang aman.

Dalam lingkungan perkotaan yang padat, urutan pengaktifan/penghentian kipas juga harus dihindari agar tidak menimbulkan fluktuasi tekanan atau tumpang tindih kebisingan yang dapat memengaruhi bangunan di sekitarnya.