جت فن

تهویه در تونلها توسط جت فن بصورت روزانه و جهت مبارزه با حریق صورت می گیرد.
هدف تهویه روزانه تخلیه گازهای منوکسید کربن ٬ اکسیدهای نیتروژن و ذرات جرم دود حاصله از وسائط نقلیه در تونل و رقیق کردن آنها است
و در مورد مبارزه با حریق جلوگیری از انباشته شدن لایه های دود و خارج کردن آن از تونل  می باشد.
جهت تامین اهداف ذکر شده با در نظر داشتن پارامترهای متعددی از قبیل بار حریق٬ شیب تونل٬
حجم تردد وسایط نقلیه و اوزان مجاز گازهای آلاینده تونل محاسبات به عمل می آید.
تهویه تونل یکی از مهمترین مسایل در احداث تونلها چه در زمان حفر و چه در زمان بهره برداری است.

جت فن

اصول تهویه نرمال ضعیف کردن آلودگی و بر طرف کردن دود است.
آلودگی که توسط ترنها و وسایل نقلیه جاده ای ایجاد و منتشر  می شود
با تهویه  مناسب به منظور فراهم کردن محیطی مناسب و مطبوع  باید یرطرف گردد.
با توجه به طویل تر شدن تونلها به علت تکنولوژی حفر مکانیزه تهویه آنها 
حساسیت و اهمیت بیشتری یافته است و مطالعات جامع تری را در این زمینه می طلبد.
در مورد آتش نیز باید تدبیری برای فراهم کردن  راه گریز بی خطر دود و کمک به دستیابی به مدخل گریز آتش بیاندیشیم.
دود را می توانیم با ایجاد یک مخزن از جاییکه بیرون آمده بر طرف کنیم.
به عنوان  یک راه حل سرعت مناسب در قسمت  عقب آتش برای هدایت دود به یک سمت ایجاد می کنیم.
طراحی کامل سیستم تهویه تونل به منظور مواجه شدن با مشکلات زیر می باشد:

رقیق کردن آلودگی هوا در داخل تونل

مسایل زیست-محیطی در خارج تونل

کنترل دود در حالت آتش سوزی

تهویه تونل با کمک جت فن

سیستم تهویه نصب شده در داخل تونل علاوه بر ایجاد کیفیت قابل قبول هوا تحت شرایط عادی
باید تامین امنیت مردم و تسهیل در کار خاموش کردن آتش در مواقع آتش سوزی را نیز انجام دهد.

مدلهای مختلفی برای سیستم های تهویه استفاده شده برای تونلها وجود دارد که هم بصورت مجزا و هم بصورت ترکیبی قابل استفاده می باشند.
این سیستمها عبارتند از:

سیستم تهویه طبیعی

همانطور که از اسم آن نیز پیدا است هیچ فن و یا وسیله دیگری برای کنترل جریان هوا در تونل در این سیستم به کار برده نمی شود.
گردش هوا توسط عوامل متعددی مانند جریان ترافیک٬ دمای هوا٬
اختلاف فشار موجود بین دهانه ها و سایر شرایط اتمسفریک ایجاد می گردد.
نمونه ای از این نوع سیستم در تونل های با طول کوتاه در کشور مشاهده می گردد.

تهویه تونل با جت فن

1. سیستم تهویه مکانیکی (جت فن)

بر خلاف مورد اول برای ایجاد جریان هوا در داخل تونل از جت فن و سایر وسایل مکانیکی استفاده می کنند. این سیستم خود به سه نوع زیر تقسیم می شود:

1. سیستم تهویه طولی

تهویه طولی بدین معنا است که سیستم تهویه یک جریان طولی در سرتاسر تونل ایجاد می کند.
در این سیستم هوای تمیز از دهانه ورودی تونل وارد شده و به تدریج در اثر انتشار مواد آلاینده توسط وسایل نقلیه آلوده می شود.
هوای آلوده که در خروجی تونل ماکزیمم درصد آلودگی را دارد از دریچه های خروجی خارج می شود.
جریان هوا در این سیستم بوسیله فنهای جریان محوری که جت فن نیز نامیده می شوند صورت می گیرد.
این سیستم نسبتا ارزان بوده و قابلیت نصب آسان و راحت تری نیز دارد به طوریکه در چندین کشور تنها راه عملی برای تهویه تونلها می باشد.
کنترل سیستم با فنهایی که قابلیت کنترل بر خاموش و روشن شدن دارند بسیار ساده است.

تهویه تونل با جت فن

1. سیستم تهویه کاملا عرضی

یک سیستم کاملا عرضی دارای سیستم تغذیه و سیستم تخلیه می باشد .
منبع تغذیه کننده هوای تازه را از طریق سیستم کانال کشی شده وارد تونل می کند.
هوای تازه خارج شده از کانالها با دود خارج شده از ماشینها مخلوط می شود.
هوای آلوده که گرمتر از هوای تازه است به صورت شناور در سطح بالای تونل
معمولا از درون یک سیستم کانال کشی مشابه (سیستم تخلیه) در بالای جاده بیرون کشیده می شود.
سیستم بکار رفته بسیار دقیق است به این دلیل که فشار باد در ورودی یا حرکت ترافیک در تونل تاثیر نمی گذارد.
غلظت آلودگی هوا در سرتاسر تونل در صورت عدم وجود جریان طولی هوا این سیستم ثابت است
بنابراین برای تونلهای دوطرفه و شلوغ مناسب خواهد بود.
ولی هزینه ساخت عمرانی و تجهیزات مکانیکی مانند جت فن این سیستم بسیار بالا است
و پس ازنصب نیازمند کنترل شدید به منظور بالانس هوا در تونل می باشد.

1. سیستم تهویه نیمه عرضی

یک سیستم تهویه نیمه عرضی بر خلاف سیستم عرضی دارای یکی از سیستمهای تغذیه یا استخراج می باشد.
اگر سیستم از نوع تغذیه باشد هوای تازه از طریق سیستم کانال کشی به داخل تونل دمیده می شود و هوای آلوده از دریچه های خروجی موجود بیرون می رود.
در این مورد تمام هوای خارج شونده در ماکزیمم سطح آلودگی مجاز خواهد بود.
اگر سیستم از نوع تخلیه باشد هوا از طریق یک سری خروجی در سطح بالای تونل تخلیه شده و هوای تازه از مدخل ورودی وارد می شود.
در این مورد هوا به سمت مرکز تونل به تدریج آلوده تر می شود.
یک سیستم نیمه عرضی ناقص تر از یک سیستم کاملا عرضی است.
این سیستم متکی به حرکت طولی هوا درون تونلی است که تحت تاثیر فشار باد در مدخلها و حرکت ترافیک است.
بنابراین سرعت تهویه باید برای در نظر گرفتن کاهش جریان هوا در مسیر مخصوص بدلیل این تاثیرات افزایش یابد.
یک سیستم نیمه عرضی برای تونلهای شلوغ٬ دوطرفه و طولانی مورد استفاده قرار می گیرد.

جت فن تونل

1. پاکسازی هوا به همراه تهویه مکانیکی (جت فن)

هوای خروجی تونل با کاهش سطح آلودگی قابل پاکسازی می باشد. این کار باعث رسیدن به اهداف زیر می شود:

کاهش مقدار هوای مورد نیاز برای تهویه تونل

کاهش آلودگی آزاد شده در دهانه و طول تونل

این عوامل باعث استفاده از سیستمی با توان کمتر برای تهویه تونل می شود که کاهش هزینه٬ زمان آماده سازی و … را به همراه خواهد داشت.
امروزه عمدتا با استفاده از ته نشین کننده های الکترواستاتیکی گرد و غبار و دوده را از تونل جمع آوری می کنند.
در برخی کشورهای سردسیر تونلها را مجهز به سیستم پاکسازی می کنند.

انتخاب یک سیستم تهویه مناسب

مقدار هوای مورد نیاز برای رقیق کردن آلودگی به علاوه فاکتورهای دیگری مانند
طول تونل٬ تعداد خطوط جاده ای٬ نوع تونل٬ محل تونل٬ نوع ترافیک٬ قوانین زیست محیطی٬ رعایت امنیت در هنگام آتش سوزی و …
از جمله عواملی هستند که در انتخاب سیستم تهویه مناسب برای هر تونل با شرایط خاص خود موثر می باشند.
البته این روش با محدودیتهایی نیز روبرو می باشد از جمله اینکه  طول تونل می تواند توسط سرعت ماکزیمم هوا در تونل محدود شود.
بدین  معنی که برای ایمنی بیشتر سرعت هوا در تونل باید زیر ۱۰ متر بر ثانیه باشد به طور کلی سرعت هوا بالای ۷ متر بر ثانیه خیلی به ندرت است.
بنابراین برای تونلهایی با سرعت هوای مورد نیاز بیشتر باید روش دیگری را برگزینیم.