在运营期间，隧道内行驶的施工机械、汽车、火车，都会排出大量的有害气体和烟尘，并散发出许多热量。这些有害气体和烟尘，主要是一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物和可吸入颗粒物。如果地层中含有有毒有害气体，也会从衬砌缝隙渗透出来。这些有毒有害气体，如果不能及时排出，经长时间积聚，浓度就会越来越大，使隧道内的空气变得潮湿、闷热、浑浊，氧气含量降低，使过往车辆的燃油发动机功效降低，人员呼吸困难，工作效率降低，健康受到威胁，洞内结构和设备也容易被腐蚀。

公路和铁路隧道设计规范都明确规定了隧道内空气的卫生标准。对于公路隧道，正常交通时，如果隧道长度不大于1000 m，一氧化碳设计浓度取150 cm3/m3，如果隧道长度大于3000 m，一氧化碳设计浓度取100 cm3/m3；交通阻滞时，阻滞段的平均一氧化碳设计浓度取150 cm3/m3，同时经历时间不宜超过20 min；人车混行的隧道，洞内一氧化碳设计浓度不应大于70 cm3/m3；烟尘设计浓度根据设计速度确定，设计速度为50～60 km/h时，取0.0075 m-1。对于铁路隧道，空气中一氧化碳的浓度应在30 mg/m3以下，氮氧化合物换算成二氧化氮，浓度应在5 mg/m3以下，气温不宜超过28℃，湿度不宜超过80%。要达到这一标准，除了减少汽车、火车的废气排放量、提高运行速度和降低洞内风阻以外，还应采取有效的通风换气措施，及时排除隧道内积聚的有毒有害气体，保持空气新鲜和温度适宜，保证隧道内行车安全，保证驾乘人员和洞内维修人员身体健康。

我国公路和铁路系统总结了多年实践经验，并在隧道设计规范中规定了隧道通风方式选择的一般要求。

（1）单向行车的公路隧道长度在500 m以下，可不设置机械通风设施。

（2）铁路单线隧道，内燃机车牵引的长度在2 km以上，电力机车牵引的长度在8 km以上，宜设置机械通风。若行车密度较低、自然通风条件较好，可适当放宽。

（3）双向行车的公路和铁路隧道应根据行车密度、自然条件等具体情况，确定需要设置机械通风的隧道长度，并选定适宜的通风方式。

1.自然通风

自然通风是利用洞口两端的气压差在洞内形成的自然风流和汽车或列车运行所引起的活塞风流来达到通风换气的目的。它是一种简单而又节约能源的通风方式，在选择通风方式时，应优先考虑。

利用自然通风的隧道，一般不需要增加通风设施。自然通风利用了隧道两个洞口的大气条件（气压、温度、风速等）和高差产生的压差值，为保证和改善自然通风效果，一般应尽量将隧道设计成直线隧道和坡道，并将洞内衬砌表面做得平整光滑一些，以减少对风流的阻碍。(www.daowen.com)

影响自然通风效果的因素很多，通风效果不稳定，目前还没有准确可靠的自然通风设计计算方法，故在实际应用中，仍然主要以实践经验为准，以确定是否需要采用更有效的通风方式。

2.机械通风

在长大隧道中，自然通风往往不能满足洞内空气质量的要求，因此，需要采用更有效的机械通风。

机械通风是设置一系列通风机械，送入新鲜空气或吸出浑浊空气，达到通风换气、保持洞内空气新鲜的目的。通风机械一般采用纵向轴流式通风机（轴流风机），出口风速可达30 m/s左右，对隧道内空气的纵向流动可以起到引射作用，故也称为射流通风。轴流风机的特点是体积小、风力大、风向可逆、设备费用低，但噪声大。

轴流风机通常悬吊于拱顶部位，也有设置在侧墙部位的，一般都要占用隧道断面空间，因此在确定隧道净空时，必须考虑风机的安装位置，保证风机不侵入建筑限界。轴流风机的纵向布置形式有两种：一种是将风机集中布置在洞口段，但由于风机离洞口较近，短路现象较明显，通风效率较低，故主要用于中长隧道；另一种是沿隧道纵向等距离布置，其间距宜为100～150 m，每个断面上设1台或2台风机，这种布置形式可以保证洞内风流均匀稳定，主要用于长大隧道。

3.混合式通风

在长大隧道中，隧道形状往往比较复杂，有平面曲线、纵面人字坡等。单一的自然通风或机械通风难以排除洞内污浊空气。此时可考虑在隧道中适当位置设置适当数量的竖井、斜井、横洞等辅助坑道作为通风道，并把风机安置在辅助坑道中，借助辅助坑道的负压作用和风机的引射作用，加大洞内空气流速和流量，排出污浊空气，保证空气新鲜，这种方式称为混合式通风。

在实际应用中，行车方向不同，以及汽车或火车行驶到不同位置时，隧道及辅助坑道内的空气流向会发生改变，致使通风换气功效降低。对此问题，应通过通风道位置的选择，风机功率、负压和流量的选择，以及对风流方向的控制来加以改善。