Εξαερισμός οδικών σηράγγων και σχετικά μοντέλα πυρκαγιών - εφαρμογή στη σήραγγα του Αγ.Ηλία

Abstract

Σκοπός της διπλωματικής αυτής εργασίας είναι η ανάλυση των βασικών αρχών για τον εξαερισμό των οδικών σηράγγων, καθώς επίσης και η ανάπτυξη ορισμένων προτυποποιημένων μοντέλων πυρκαγιών για τις περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης στη σήραγγα. Έτσι καταρχάς αναφέρονται οι εκπομπές των ρύπων των οχημάτων στην οδική σήραγγα, καθώς επίσης προτείνονται και κάποια εναλλακτικά καύσιμα οχημάτων για τη μείωση αυτών των ρύπων. Στη συνέχεια γίνεται περιγραφή των τρόπων εξαερισμού των οδικών σηράγγων και με βάση τα δεδομένα της PIARC αναλύεται η υπολογιστική μέθοδος για την απαιτούμενη παροχή αέρα του εξαερισμού της σήραγγας. Ο υπολογισμός των φυσητήρων της σήραγγας γίνεται βάσει των απωλειών πίεσης που παρουσιάζονται σε αυτή, ενώ εκτός των φυσητήρων περιγράφονται όλα τα στοιχεία που αποτελούν τον εξοπλισμό του συστήματος εξαερισμού. Επίσης εξετάζονται οι περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης στην οδική σήραγγα, με κύρια αναφορά την περίπτωση της πυρκαγιάς με ανάλυση των σχετικών μοντέλων (κατά κύριο λόγο CFD μοντέλα). Στη συνέχεια γίνεται αναφορά στους κανονισμούς της λειτουργίας της σήραγγας που ισχυούν στην Ελλάδα. Τέλος, πραγματοποιείται υπολογιστική μελέτη στην οδική σήραγγα του Αγ. Ηλία, που έχει ως σκοπό την εύρεση καταρχάς των εκπομπών των ρύπων και κατά συνέπεια της απαιτούμενης παροχής αέρας για την απομάκρυνσή τους, καθώς επίσης και τον προσδιορισμό των απαιτούμενων φυσητήρων της οδικής σήραγγας.

The aim of this diploma thesis is the detailed explanation of the fundamental principles of the road tunnel ventilation and the standardized fire models for the emergency situations in the road tunnel. At the beginning, the emissions of the vehicles in the road tunnel are mentioned and some alternative fuels are proposed in order to reduce those emissions. Moreover, there is a description of the types of road tunnel ventilation and there is a computing method for demand air, in order to realize the ventilation of tunnel, which is based on PIARC data. The mathematical estimate of the road tunnel fans is based on the pressure losses of the tunnel. Also apart from fans, there is a description of all parts of the equipment of the tunnel ventilation system. The emergency situations in the road tunnel are mentioned, with major reference to the fire situation through analysis of the related models (especially CFD models). Furthermore, there is a report on the regulations of the road tunnel operation, which are in force in Greece. At the end, a project is realized at the Ag. Ilias road tunnel in order to calculate the vehicle emissions and the air demand for ventilation, and in order to determine the necessary number of fans of the road tunnel.