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대면통행 터널의 환기특성에 관한 연구 - 자연환기량을 중심으로
A Study on ventilation characteristics in bidirectional traffic tunnels - with emphasis on the natural ventilation 원문보기

Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association = 한국터널지하공간학회논문집, v.16 no.6, 2014년, pp.561 - 571  

김효규 ((주)주성지앤비) ,  홍유정 ((주)주성지앤비 부설연구소) ,  유용호 (한국건설기술연구원 화재안전연구센터)

초록
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양방향(대면통행) 터널에 대한 자연환기에 대한 결정기준 및 제트팬 용량 검토기준이 명확하게 정립되지 못한 이유로 1km미만의 터널에 대한 기계환기 여부 및 용량산정에 있어 혼선이 나타나고 있다. 이에 본 연구에서는 자연환기량의 특성을 살펴보고, 최근 진행중인 대면통행 터널의 환기설계 기법을 크게 2가지로 분류하여 분석하였다. 또한 본 연구에서는 양방향 터널에서의 합리적인 환기용량 산출과 자연환기량에 기초한 자연풍속($Vr^*$)과 소요풍속(Vreq)과의 관계 검토를 통해 자연환기 방식의 적용 가능성에 대한 연구를 수행하였으며, 향후 양방향 터널의 환기기준 수립에 대한 기초자료 제공을 목적으로 하고 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The standards of ventilation system for bi-directional tunnel have not been established now. For this reason, with regard to the bi-directional tunnel below 1km, some problems have been appeared in ventilation capacity designing and in determining whether the mechanical ventilation system is needed ...

주제어

#대면통행 터널   #환기설계   #자연환기량   #소요풍속   #자연풍속  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 양향방 터널에서의 교통환기력과 자연환기력의 크기에 따른 환기방향 결정과 이와 관련한 설계기준 상의 몇가지 개선대책을 일본과 국내기준을 중심으로 모색해 보고자 한다.
  • 5 m/s를 적용하고 있다. 따라서 최근 설계기법상에서 나타나고 있는 자연환기 가능연장의 축소경향은 차량 엔진성능 향상에 따른 배출량의 감소경향을 적절히 반영하지 못한 측면이 있으므로 이를 개선하고자 본 연구에서는 양방향 터널의 환기특성에 기인한 자연환기 혹은 기계환기방식 결정에 대한 합리적인 방법을 제시하고자 한다.

가설 설정

  • 단, 종단경사는 ±1%, 평균계획고는 200 m, 외부 자연풍은 최대 2.5 m/s 그리고 D값은 0.55으로 가정하였으며, 차종별 교통구성비는 Fig. 8과 같다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
일방향 터널에서의 환기는? 일방향 터널에서는 주 환기방향을 교통환기력이 작용하는 방향으로 설정하고, 외부자연풍을 저항력으로 고려하여 환기용량을 산출하고 있다(Fig. 1(a)).
대면통행 터널에서 방향별 교통환기력이 서로 상쇄될 경우, 기류흐름은 외부자연풍에 의해 형성된다. 따라서 역풍으로 자연환기가 될 경우는 유위해야 할 것은?? 대면통행 터널에서 방향별 교통환기력이 서로 상쇄될 경우, 기류흐름은 외부자연풍에 의해 형성된다. 따라서 역풍으로 자연환기가 될 경우 이를 저항으로 보고 기류 반대방향으로 환기설비를 설치하여 가동하는 것은 유지관리 측면이나 경제적인 측면에서 불리할 수 있다. 그러므로, 외부자연풍의 크기를 역풍으로 최대값을 적용할 경우 역방향으로 자연환기가 가능한 것으로 분석되나, 외풍에 의한 영향이 없으면 터널내 기류형성이 없으므로 소요풍속보다 작아져 자연환기가 어렵게 되므로 이를 고려한 적정 외부자연풍의 크기(Vn*)를 분석할 필요가 있다.
일반적인 터널환기 계획은? 일반적인 터널환기 계획은 주행속도별로 소요환기량을 산출하고, 기계환기가 필요시 각종 터널내 환기력(통기저항력, 교통환기력, 자연환기력 등)을 고려하여 소요승압력의 과부족을 계산한 후, 이를 대당 팬 승압력으로 나눈 값을 정수화하여 환기설비 대수로 결정하고 있다.
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참고문헌 (5)

  1. Kim, H.G., Song, S.H., Lee, C.W. (2005), "A study on ventilation characteristics in bidirectional traffic tunnels - focused on the effects of unequal vehicular speed", Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association, Vol. 7, No. 1, pp. 13-25. 

  2. Japan Road Association, (2008), "Technology guidelines on road tunnel(ventilation) explanation, pp. 262-263. 

  3. Ministry of Land, Infrastructure and Transport (2009), "Basic research and design of disaster facilities for maintenance in road tunnels", pp. 37-79. 

  4. Ministry of Land, Infrastructure and Transport (2011), "Road design manual (617. Ventilation)", pp. 617-39-617-40. 

  5. Korea Expressway Corporation (2011), "Highway tunnel ventilation design criteria", pp. 38-50. 

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