โครงการอุโมงค์ชุนเฟิง เซินเจิ้น

ใช้พัดลมกำจัดฝุ่นแบบไฟฟ้าสถิตที่ออกแบบเฉพาะ สามารถกำจัดฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน (PM2.5) ได้มากกว่า 85% แก้ปัญหาการระบายอากาศแบบสองชั้นในรูเดียว และบรรลุเป้าหมายการฟอกอากาศอย่างมีประสิทธิภาพด้วยการใช้พลังงานต่ำ

ข้อ 1. ลักษณะเด่นของโครงการอุโมงค์ชุนเฟิง เซินเจิ้น

1. โครงสร้างท่อเดี่ยวขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่พิเศษแบบสองชั้น ซึ่งมีข้อกำหนดพิเศษด้านการระบายอากาศ

อุโมงค์ชุนเฟิงมีความยาวรวม 5,078 เมตร ซึ่งประกอบด้วยส่วนใต้ดินยาว 4,600 เมตร อุโมงค์ใช้เครื่องขุดเจาะแบบชิลด์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางพิเศษใหญ่พิเศษ 15.8 เมตร เพื่อก่อสร้างอุโมงค์สำหรับยานพาหนะแบบ 'ท่อเดียวสองชั้น' โดยทั้งชั้นบนและชั้นล่างใช้สำหรับการจราจร ทำให้เกิดพื้นที่ภายในที่ปิดสนิทมาก และเส้นทางการไหลของอากาศซับซ้อน การระบายอากาศแบบขวางแบบดั้งเดิมจึงถูกจำกัด จึงจำเป็นต้องติดตั้งสถานีระบายอากาศแบบรวมศูนย์ที่ปลายด้านตะวันออกและด้านตะวันตก โดยพัดลมเจ็ตกำลังสูงทำงานร่วมกับระบบระบายอากาศแบบตามยาว

2. ถนนสายหลักในเมืองที่อยู่ใต้ดินทั้งหมด ซึ่งมีข้อกำหนดด้านคุณภาพอากาศสูง

ในฐานะทางด่วนในเมืองที่เชื่อมต่อเขตหลัวหูและเขตฝู่เถียน อุโมงค์นี้คาดว่าจะรองรับปริมาณรถยนต์ได้มากกว่า 60,000 คันต่อวัน ไอเสียจากรถยนต์มีสารมลพิษความเข้มข้นสูง เช่น ฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน (PM2.5), ฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 10 ไมครอน (PM10), ไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) และมลพิษอื่นๆ ซึ่งส่งผลให้ระบบระบายอากาศต้องมีความสามารถในการเจือจางและดูดเอาอากาศเสียออกได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงมาก พัดลมจึงไม่เพียงแต่ทำหน้าที่แลกเปลี่ยนอากาศพื้นฐานเท่านั้น แต่ยังต้องทำงานร่วมกับหน่วยบำบัดอากาศเพื่อให้บรรลุการกำจัดมลพิษอย่างมีประสิทธิภาพ

3. การผสานรวมเทคโนโลยี BIM กับระบบตรวจสอบอัจฉริยะอย่างลึกซึ้ง

นำเทคโนโลยี BIM ไปใช้ตลอดทั้งโครงการ และจัดตั้ง "แพลตฟอร์มควบคุมความเสี่ยงด้านความปลอดภัย" ซึ่งผสานรวมระบบภูมิสารสนเทศสามมิติ (3D GIS), เทคโนโลยีการสำรวจระยะไกลด้วยดาวเทียม InSAR และอัลกอริธึมปัญญาประดิษฐ์ (AI) เพื่อตรวจสอบพารามิเตอร์การก่อสร้างและข้อมูลสิ่งแวดล้อมแบบเรียลไทม์ ระบบดังกล่าวยังขยายขอบเขตการใช้งานไปยังการดำเนินงานและการจัดการอุปกรณ์ระบายอากาศ สนับสนุนการคาดการณ์สถานะการทำงานของพัดลมและการแจ้งเตือนล่วงหน้าเมื่อเกิดข้อผิดพลาด

II. การวิเคราะห์ความยากลำบากในการก่อสร้างและการดำเนินงาน

1. ความยากลำบากอย่างยิ่งในการควบคุมเสียงรบกวนและแรงสั่นสะเทือนความถี่ต่ำ เนื่องจากโครงการตั้งอยู่ใกล้เขตที่พักอาศัย

งานเสริมของอุโมงค์ (เช่น สถานีแยกตะกอน) เคยตั้งอยู่ห่างจากหมู่บ้านที่พักอาศัยลู่ตันหมิงหยวนเพียงประมาณ 100 เมตรเท่านั้น แรงสั่นสะเทือนความถี่ต่ำที่เกิดจากการทำงานของอุปกรณ์ทำให้ผู้อยู่อาศัยรู้สึกเวียนศีรษะ หูอื้อ และแม้แต่ผนังบ้านแตกร้าว

ในระหว่างการเดินระบบและทดลองใช้งานพัดลมระบบปรับอากาศและอุปกรณ์เสริม หากมาตรการลดแรงสั่นสะเทือนไม่เพียงพอ (เช่น ไม่ได้ใช้ฐานรองกันสั่นแบบสปริง หรือไม่มีการต่อเชื่อมแบบยืดหยุ่น) แรงสั่นสะเทือนอาจแพร่กระจายผ่านพื้นดินได้อย่างง่ายดาย ส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์ NIMBY (Not In My Backyard) หรือ 'ไม่เอาไว้หน้าบ้านฉัน'

ในที่สุด ผู้รับเหมาก่อสร้างจึงถูกบังคับให้ย้ายโรงงานบำบัดตะกอนไปทางทิศตะวันตกเป็นระยะทาง 300 เมตร เพื่อบรรเทาข้อร้องเรียนจากประชาชน ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงความท้าทายอันรุนแรงที่เกิดขึ้นในขั้นตอนการประเมินผลกระทบสิ่งแวดล้อมเบื้องต้นและการวางแผนจัดวางอุปกรณ์

2. ภาระงานหนักต่อระบบฟอกอากาศ – พัดลมต้องสอดคล้องกับหน่วยกรองประสิทธิภาพสูง

เพื่อรับมือกับความเข้มข้นสูงของฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน (PM2.5), ฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 10 ไมครอน (PM10) และไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) ในไอเสียจากรถยนต์ จึงติดตั้งระบบฟอกอากาศหนึ่งชุดที่ปลายด้านตะวันออกและปลายด้านตะวันตก โดยใช้เทคโนโลยีการกรองแบบหลายขั้นตอน ร่วมกับการตกตะกอนด้วยประจุไฟฟ้าสถิต (electrostatic precipitation) และการออกซิเดชันเชิงเร่งปฏิกิริยา (catalytic oxidation)

พัดลมระบบปรับอากาศ (HVAC) ต้องสามารถให้แรงดันคงที่ (static pressure) และอัตราการไหลของอากาศที่มีเสถียรภาพ เพื่อให้มั่นใจว่าอากาศจะกระจายอย่างสม่ำเสมอผ่านโมดูลการฟอกอากาศ โดยหลีกเลี่ยงการอุดตันบริเวณท้องถิ่นหรือการลดลงของประสิทธิภาพ

ในระหว่างการใช้งานเป็นเวลานาน ฝุ่นจะสะสมบนตัวกลางกรอง ส่งผลให้ความต้านทานของระบบเพิ่มขึ้น ดังนั้น พัดลมจึงต้องมีความสามารถในการขับเคลื่อนด้วยความถี่แปรผัน (VFD) เพื่อปรับกำลังงานแบบไดนามิก ซึ่งจะช่วยรักษาประสิทธิภาพการฟอกอากาศไว้ได้ในขณะเดียวกันก็ประหยัดพลังงาน

3. ธรณีวิทยาที่ซับซ้อน – การติดตั้งฐานรองรับอุปกรณ์เป็นไปได้ยาก

อุโมงค์นี้ผ่านเขตการแตกหักของรอยเลื่อนทั้งหมด 11 แห่ง โดยความแข็งแรงของหินสูงถึง 173 เมกะพาสคาล การรบกวนพื้นดินระหว่างการก่อสร้างส่งผลกระทบต่อความมั่นคงของรากฐานโครงสร้างรอง เช่น ห้องเครื่องระบายอากาศ

ห้องเครื่องระดับลึก (อยู่ลึกลงไปจากผิวดินสูงสุด 49 เมตร) มีความชื้นสูงและเข้าถึงได้ยาก พัดลมขนาดใหญ่จำเป็นต้องขนส่งมาเป็นชิ้นส่วนแล้วประกอบหน้างาน ซึ่งเพิ่มความผิดพลาดในการติดตั้งและความเสี่ยงจากการสั่นสะเทือนในขั้นตอนต่อมา

4. ความซับซ้อนสูงของการประสานงานและการเดินระบบหลายระบบ

ระบบระบายอากาศต้องทำงานร่วมกับระบบดับเพลิง/ระบายควัน ระบบตรวจสอบโครงสร้าง ระบบสัญญาณจราจร และระบบที่เกี่ยวข้องอื่นๆ ตัวอย่างเช่น ในกรณีเกิดเพลิงไหม้ พัดลมจะต้องเปลี่ยนโหมดไปสู่โหมดระบายควันอย่างรวดเร็ว โดยเปิดใช้งานพัดลมเจ็ตเพื่อสร้างกระแสลมแบบมีทิศทาง เพื่อให้มั่นใจว่าบุคลากรสามารถอพยพออกได้อย่างปลอดภัย

ในสภาพแวดล้อมเมืองที่มีความหนาแน่นสูง ลำดับการเปิด-ปิดพัดลมยังต้องหลีกเลี่ยงการเกิดการเปลี่ยนแปลงความดันหรือการซ้อนทับของเสียง ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่ออาคารที่ตั้งอยู่ใกล้เคียง