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제 2 장 도로터널 환기시설

2.1 일반사항

(1) 도로터널에서의 설계 소요환기량은 입자상물질(매연), 일산화탄소, 질소산화물의 오염물질을 대상으로 산출한다.

(2) 오염물질에 대한 환기량 산정을 위한 차종별 기준배출량은 환경부의 ‘대기환경 보전법 시행규칙’에서 정한 오염물질별 ‘제작차 배출량 허용기준’ 적용을

표준으로 한다.

(3) 터널 내 환기대상 오염물질별 허용농도기준은 제3장에서 기술한 터널 내 허용 농도 기준을 만족하여야 한다.

(4) 터널 내 풍속기준은 ‘제3장 소요환기량 산정기준’ 내 ‘3.8 터널내 한계풍속’에서 기술한 터널 내 한계풍속 기준을 만족하여야 한다.

(5) 추정교통량이 현저하게 적은 터널이나 지방부 터널과 같이 주행속도가 높고, 지·정체 발생확률이 낮은 터널일 경우에는 환기검토 제외속도를 적용하여 환기

시스템을 설계할 수 있다.

(6) 환기방식 선정시에는 교통조건, 주변 환경조건, 내공단면적, 대표직경과 같은 터널조건, 경사도, 표고(계획고), 외부자연풍과 같은 지형 및 기상조건, 화재 시 피난 안전성, 유지관리, 경제성, 기타 단계건설 및 관련법규를 종합적으로 검토하여야 한다.

(7) 환기시설은 화재 발생 시, 제연이나 배연시설로 운영되므로 환기방식의 선정 단계부터 비상시 안전성에 대하여 고려하여야 한다.

(8) 기타 본 지침에서 기술하지 않은 사항에 대하여 환기시설을 계획할 경우는 모형 실험이나 수치해석 등을 통하여 환기시설의 적정성 검증하여 신뢰성을

확보하여야 한다.

2.2 환기시설 계획 및 조사

2.2.1 환기시설 계획

(1) 환기시설은 터널의 단면적 및 단면형상 등과 같은 터널 본체 구조 결정과 노선 선정 등 전체 터널 설계 계획에 영향을 미치기 때문에 면밀하게 계획하여야 한다.

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(2) 도로터널의 환기시스템 계획 및 설계는 일반적으로 <그림 2.2.1>에 따른 단계로 검토한다.

환기시스템 검토과정         고려대상 또는 영향인자

터널제원결정        ← 터널연장, 경사도, 단면적, 환기기 용량에 영향을 미치는 설계인자 검토

↓

주행속도별 소요환기량 산정   ←교통량, 오염물질별 기준배출량, 기준배출량에 대한 각종보정계수, 오염물질별 허용농도

↓

주행속도별 필요승압력 검토

최대 환기력이 요구되는 설계속도 결정   ←자연환기력, 환기저항, 교통환기력, 환기기 승압력

↓

환기방식 선정 및 환기기 용량 결정     ←각종 환기방식의 특성, 환기시스템 압력손실, 환기기시스템 시설비용, 한계풍속, 운전동력비

터널내부 농도 검토

오염물질 배출농도 및 배출량 검토     ←터널내부 농도의 적정성, 터널출구 및 환기구를 통한 외부배출농도 및 배출량 산정

↓

최종 환기방식 및 환기기 용량 결정

 

<그림 2.2.1> 도로터널 환기시스템 검토단계 및 영향인자

(3) 환기설계 목표년도는 공용개시 후 20년 후를 표준으로 한다. 다만, 교통량의 급격한 변화가 예상되는 경우에는 5년 단위로 교통량 변동을 고려하여 단계

건설을 계획할 수 있다.

(4) 환기시설은 화재 발생 시에 제연이나 배연시설로 운영되므로 환기방식의 선정 단계부터 비상시 안전성을 고려하여야 한다. 제연이나 배연시설 용량이 평상시 환기시설 용량을 초과하는 경우에는 제·배연용량으로 환기시설 용량을 결정하여야 한다.

(5) 도로터널 내부의 공기는 터널을 운행하는 자동차의 배출가스 등에 의하여 오염된다. 따라서, 터널 이용자의 건강과 안전을 위해서 오염물질의 농도를 소정의

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수준이하로 유지하기 위한 환기가 필요하다.

(6) 터널 환기시설 계획시 검토대상 오염물질은 이용자의 안전운행에 직접적이고 단시간에 영향을 미치는 가스상물질(일산화탄소와 질소산화물)과 입자상물질로 한다.

(7) 도로터널에서 발생하는 오염물질은 터널 출구, 환기소 등을 통해서 집중적으로 배출되므로, 터널출구 및 환기소가 도시지역에 설치되는 경우에는 오염물질의 배출을 최소화할 수 있는 방식을 적용하여 설계한다. 또한, 환기소 설치를 최소화하는 방안 및 터널 출구부에 오염물질 배출량을 최소화하는 방안을 검토하여 설계한다.

(8) 도로터널의 환기는 교통환기력 만으로 요구되는 수준의 환기가 가능한 경우에는 자연환기방식으로 환기하며, 그렇지 못한 경우에는 기계환기방식으로 환기한다.

(9) 기계환기방식의 선정시에는 터널의 본체시공과 연관하여 환기 및 방재시스템 설치계획, 주변 환경에 미치는 영향 등을 고려하여 신뢰성과 경제성이 우수한 방식을 선정한다.

(10) 차량의 오염물질 배출량은 터널의 환기량 및 환기기 용량에 직접적으로 영향을 미치므로 차량의 오염물질 배출량 저감 추세 등을 고려하여 검토되어야 한

다.

(11) 터널의 환기기 용량은 도로설계조건에서 최대 교통량을 반영하여 설계하는 것이 일반적이며, 연차별 평균 일교통량의 변동이 심한 경우나 장래에 터널의 증설 계획 등이 있는 경우에는 단계건설을 검토할 수 있다.

(12) 터널 내부에 보행자 도로 및 자전거 도로가 있는 경우에는 차량에서 배출되는 오염물질의 영향을 최소화할 수 있도록 해당 공간에 격벽 등을 설치하여 분리하거나 오염물질에 대한 허용농도 기준을 강화하여 적용한다.

2.2.2 환기시설 계획을 위한 조사

(1) 환기시설은 교통, 기상, 환경에 대하여 조사·분석을 통해 계획하며, 환기시설 조사‧분석 자료는 환기시스템 설계를 위한 기초자료로 활용한다.

(2) 터널 운영 중에 배출되는 오염물질이 주변 환경에 미치는 영향에 대한 검토 시에도 활용한다.

(3) 교통관련 조사

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① 환기를 위한 소요환기량은 도로의 설계교통량(최대용량)을 근거로 산정하므로 일평균교통량의 대소는 환기량에 큰 영향을 미치지는 않는다. 그러나 단계건설의 필요성을 검토하기 위해서 연차별 일평균교통량의 변화추세에 대한 검토가 필요하다.

② 차종별 구성비는 소요환기량 및 환기시스템 용량에 영향으로 미치므로 이에 대한 조사를 수행한다.

③ 사용연료에 따라 오염물질 배출특성이 상이하므로 디젤 차량과 가솔린 차량의 구성비에 대한 조사를 수행한다.

(4) 기상관련 조사

① 기상조사는 자연풍에 의한 환기저항 및 갱구부(터널의 입구부 또는 출구부) 또는 환기탑 주위에서 배출되는 오염물질의 확산, 터널 출구부의 결빙, 터널로

유입되는 공기의 조건 등 을 검토하기 위해서 수행한다.

② 기상과 관련된 조사사항은 터널 입·출구부 및 환기소 부근의 온도, 풍속 및 풍향, 결빙일수, 강설량, 안개일수 등이며, 이들은 기상청의 자료를 근거로 하며

터널에 근접한 기상청 자료를 보정하여 사용할 수 있다.

(5) 환경관련 조사

① 환경에 대한 조사는 터널에서 배출되는 오염물질이 주변 환경에 미치는 영향과 터널로 유입되는 공기가 터널 내 오염물질 농도에 미치는 영향을 검토하기 위해서 수행한다.

② 환경에 미치는 영향을 예측하기 위해서는 터널 주변의 기상조건과 대기환경농도, 터널 출구 및 환기소에서 배출되는 오염물질별 배출량 및 풍량이 검토되어

야 한다.

③ 환경영향 평가 시 필요한 터널 및 환기소에서 배출되는 오염물질별 배출량 및풍량은 터널 환기설계 시 주행속도별로 산정하여 최대배출량 값을 적용한다.

(6) 관련법규

① 환기시설의 설치 및 유지관리 수행을 위해 「도로의 구조·시설에 관한 규칙」,「터널 환기, 조명, 방재시설(환기시설)(KDS 27 60 00) 」 등 관련된 법규내용을

검토하여야 한다.

② 「대기질 환경기준」, 「환경정책기본법」등을 조사하여 환기시설이 공해방지 및 환경보전, 재해방지, 안전 등의 항목에 위배되지 않도록 하여야 한다.