横向通风隧道正常运营CO浓度限值计算 (2012年)

基于差分形式的用于计算一定环境CO浓度及暴露时间下人体血液中碳氧血红蛋白饱和度的Coburn-Forster- Kane方程(CFH方程),结合不同形式横向通风隧道C()浓度分布特性,拟合了适用于正常运营工况下CO浓度限值计算式,对于送风型半横向通风隧道给出事故通风(1)浓度指示值计算式．计算结果显示全横向通风隧道与送风型半横向通风隧道可采用同- CO浓度限值,排风型半横向通风隧道可采用三倍该 CO浓度作为限值． ### 横向通风隧道正常运营CO浓度限值计算 #### 一、研究背景与意义 随着城市化进程的加速，公路隧道的建设越来越多，而隧道内的空气质量问题也随之凸显。机动车在隧道内行驶时排放的废气中含有多种有害物质，其中一氧化碳（CO）对人体健康的影响尤为显著。因此，合理设定隧道内CO浓度限值，对于保障行车人员的生命安全和身体健康具有重要意义。 #### 二、研究方法与理论基础 本研究基于Coburn-Forster-Kane方程（CFK方程），这是一种用于计算特定环境下人体血液中碳氧血红蛋白饱和度的模型。通过差分形式对该方程进行了应用，以便更精确地模拟人体在不同CO浓度下的反应。此外，研究还考虑了横向通风隧道内部CO浓度的空间分布特点，以及隧道的不同通风模式（如送风型半横向通风隧道、排风型半横向通风隧道等），从而推导出适用于正常运营状态下的CO浓度限值计算公式。 #### 三、CO对人体健康的影响 CO是一种无色无味的气体，它与人体血液中的血红蛋白结合形成的碳氧血红蛋白（COHb）的结合力远高于氧气与血红蛋白结合的力。这意味着即使空气中CO的浓度很低，它也能优先与血红蛋白结合，导致血液输送氧气的能力下降，进而引发头痛、眩晕甚至死亡等严重后果。 #### 四、CO浓度限值的计算原理 1. **CFK方程的应用**：CFK方程通过差分形式被用于计算在特定CO浓度及暴露时间条件下，人体血液中COHb的饱和度。这一方程综合考虑了环境CO浓度、人体暴露时间等多个因素对COHb饱和度的影响。 2. **横向通风隧道的CO浓度分布**：根据不同类型的横向通风隧道（包括全横向通风隧道、送风型半横向通风隧道、排风型半横向通风隧道），研究分析了这些隧道内部CO浓度的空间分布特征。通过对这些数据的拟合，可以得到适用于不同隧道类型的CO浓度限值计算公式。 #### 五、计算结果与分析 - **全横向通风隧道与送风型半横向通风隧道**：研究结果表明，在正常运营情况下，这两种隧道类型的CO浓度限值可以采用相同的值。 - **排风型半横向通风隧道**：这类隧道的CO浓度限值则可以采用前两种类型限值的三倍值。这意味着排风型半横向通风隧道需要更高的通风效率来控制CO浓度。 #### 六、结论 本文通过对横向通风隧道正常运营状态下CO浓度限值的计算研究，为制定合理的隧道通风策略提供了科学依据。通过使用CFK方程结合隧道内部CO浓度的空间分布特性，得出了适用于不同类型横向通风隧道的CO浓度限值计算公式。这对于提高隧道内空气质量、保障行车人员健康具有重要的实际应用价值。 #### 七、展望 未来的研究可以进一步探索其他有害气体（如NOx、SO2等）对隧道内空气质量的影响，并结合更多实际情况（如隧道长度、车辆类型等）来完善限值计算模型，以实现更加精细化的管理。