一种针对逆作法地下施工的通风系统及其通风方法技术领域
本发明涉及地下建筑施工技术领域，具体涉及一种针对逆作法地下施工的
通风系统及其通风方法。
背景技术
地下建筑结构在传统顺作法中是自下而上逐层施工，而在逆作法中是自上
而下逐层进行施工，这是逆作法与顺作法的主要区别。有时在地下结构施工的
同时会进行地上结构的施工，称为上下同步逆作法施工，采用该方法可以极大
节约施工工期。
由于在逆作法施工时，先施工上层地下室的结构梁板，然后再进行下一层
地下室的挖土作业，因此大量的挖土和地下结构施工工作都接近全封闭作业，
为保证施工人员的生命安全和施工作业的顺利进行，施工过程中要及时排放因
挖土和机械施工产生的扬尘及废气，同时补充新鲜空气。因此，通风系统是逆
作法施工的重要组成部分。
现有的地下通风系统主要通过大功率的涡流风机向地下施工操作面送风，
同时采用轴流风机从地下向地面排风，以形成空气流通循环。该通风系统通常
针对施工全局进行，因此容易造成正在施工作业的区域排风不理想，而远离正
在施工区域的其他地方则处于不停排风的状态，形成高耗能低效率的现象；同
时由于施工区域的变动需要不断调节送风和排气装置，目前的通风系统主要通
过手工进行调节，调节麻烦、耗时多、人工成本高、时效性差，因此会导致地
下空间环境中的烟尘废气形成紊流，来不及及时排出，给施工带来不便，大大
降低了地下通风系统的通风性能，未能很好地满足实际应用的需要。
发明内容
本发明提供了一种针对逆作法地下施工的通风系统及其通风方法，以解决
现有技术中存在的调节麻烦、耗时多、人工成本高和时效性差的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种针对逆作法地下施工
的通风系统，包括间隔设置的两个通风通道，每个所述通风通道包括从地面由
上而下伸入基坑内部的第一通风管道、设于所述第一通风管道上的风机、与所
述风机连接的转动控制器、设于所述第一通风管道下方的红外感应器，所述红
外感应器和转动控制器均连接至一数据处理器。
进一步的，每个所述通风通道还包括所述第一通风管道连接的第二通风管
道，所述第二通风管道沿水平方向设置，且远离所述第一通风管道的一端伸出
基坑之外。
进一步的，第二通风管道采用直径为300mm的塑料软管制成，所述塑料软
管内设有细钢丝。
进一步的，所述第二通风管道上设有开关挡板。
进一步的，所述第一通风管道的顶部还设有遮挡棚。
进一步的，第一通风管道采用直径为800mm的白铁皮风管。
进一步的，所述风机采用直径为800mm的轴流风机。
进一步的，所述数据处理器采用单片机。
本发明还提供一种根据上述针对逆作法地下施工的通风系统的通风方法，
包括以下步骤：
S1：根据基坑的尺寸对两个通风通道的各个组成部件进行安装；
S2：两个通风通道中的红外感应器实时感应当前施工区域，并将获得的感
应数据发送至数据处理器；
S3：数据处理器对接收的感应数据进行处理，实时获得当前施工区域分别
与两个通风通道之间的距离；
S4：数据处理器输出控制信号至两个通风通道对应的转动控制器，实时控
制对应的风机的转动方向；
S5：当上一层地下结构施工完毕之后，延长第一通风管道至下一层地下结
构对应的空间内，并重复步骤S2-S4，直至施工完毕。
进一步的，所述步骤S4具体为：所述数据处理器将控制信号输出至两个所
述通风通道中距离当前施工区域距离近的通风通道中的转动控制器，控制对应
的风机向下送风，同时将控制信号输出至两个所述通风通道中距离当前施工区
域距离远的通风通道中的转动控制器，控制对应的风机向上排风。
本发明提供的针对逆作法地下施工的通风系统及其通风方法，通过间隔设
置两个通风通道分别进行排风和送风，形成良好的空气流通循环路径，实现地
下空间环境的有效通风；通过在每个通风通道中设置第一通风管道，并在其下
方设置红外感应器，实时感应当前施工区域，通过数据处理器获得当前施工区
域与两个通风通道之间的距离，并通过转动控制器控制距离较近的通风通道中
的风机进行送风，距离较远的通风通道中的风机进行排风，保证当前施工区域
不断有新鲜空气进入，同时形成的扬尘和废气可以被快速排出，通风回路稳定，
无需人工手动调节、速度快、实时性好、效果可靠，降低了风机工作的能耗，
绿色环保。
附图说明
图1是本发明针对逆作法地下施工的通风系统的结构示意图。
图中所示：100、通风通道；1、第一通风管道；2、风机；3、转动控制器；
4、红外感应器；5、数据处理器；6、第二通风管道；61、开关挡板；7、遮挡
棚。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细描述：
如图1所示，本发明提供了一种针对逆作法地下施工的通风系统，包括间
隔设置的两个通风通道100，每个所述通风通道100包括从地面由上而下伸入基
坑内部的第一通风管道1、设于所述第一通风管道1上的风机2、与所述风机2
连接的转动控制器3、设于所述第一通风管道1下方的红外感应器4，所述红外
感应器4和转动控制器3均连接至一数据处理器5。具体的，两个通风通道100
沿基坑的长度方向间隔设置，以提高风机2的利用率和通风效果，且两个风通
道100中的红外传感器4和转动控制器3均电连接至同一个数据处理器5，工作
时，两个通风通道100中的红外感应器4实时感应当前施工区域，并将获得的
感应数据发送至数据处理器5，数据处理器5对接收的感应数据进行处理，实时
获得当前施工区域与两个通风通道100之间的距离，并输出控制信号至该两个
通风通道100对应的转动控制器3，实时控制对应的风机2的转动方向，具体的，
控制距离当前施工区域距离较近的通风通道100中的风机2向下送风，同时控
制距离当前施工区域距离较远的通风通道100中的转动控制器3，控制对应的风
机2向上排风，以保证当前施工区域不断有新鲜空气进入，同时形成的扬尘和
废气可以被快速排出，通风回路稳定，无需人工手动调节、速度快、实时性好、
效果可靠，降低了风机工作的能耗，绿色环保。
请继续参照图1，每个所述通风通道100还包括所述第一通风管道1连接的
第二通风管道6，所述第二通风管道6沿水平方向设置，且远离所述第一通风管
道1的一端伸出基坑之外，配合第一通风管道1进行通风，优选的，所述第二
通风管道6上设有开关挡板61，具体的，该开关挡板61设于距离第一通风管道
1约0.5m处，根据需要打开第二通风管道6或关闭第二通风管道6，以进一步
提高通风效率。
优选的，所述第一通风管道1的顶部还设有遮挡棚7，具体的，遮挡棚7位
于地面上方的第一通风管道1顶部，可以阻挡雨水和大物件进入通风通道100
对其造成阻塞而影响通风效果。
优选的，第一通风管道1采用直径为800mm的白铁皮风管。
优选的，第二通风管道6采用直径为300mm的塑料软管制成，所述塑料软
管内设有细钢丝。
优选的，所述风机2采用直径为800mm的轴流风机，功率大，效率高。
优选的，所述数据处理器5采用单片机，该单片机对红外感应器4的实时
感应数据进行处理得到当前施工区域与两个通风通道100之间的距离，并向距
离当前施工区域距离较近的通风通道100中的转动控制器3发出送风控制信号，
控制对应的风机2向下送风，同时向距离当前施工区域距离较远的通风通道100
中的转动控制器3发出排风控制信号，控制对应的风机2向上排风，根据当前
施工区域的变化可以实时调整两个通风通道100的工作方式，以实现最好的通
风效果。
本发明还提供一种如上所述针对逆作法地下施工的通风系统的通风方法，
包括以下步骤：
S1：根据基坑的尺寸对两个通风通道100的各个组成部件进行安装，具体
的，第一通风管道1从地面由上而下伸入所述基坑内，且下方伸至当前施工的
地下空间层中，在第一通风管道1的相应位置依次安装遮挡棚7、风机2、转
动控制器3和红外感应器4。
S2：两个通风通道100中的红外感应器4实时感应当前施工区域，并将获
得的感应数据发送至数据处理器5，具体的，红外感应器4感应施工人员或施工
机械的位置信息，并将获得的包括位置信息的感应数据发送至数据处理器5中
进行处理。
S3：数据处理器5对接收的感应数据进行处理，实时获得当前施工区域分
别与两个通风通道100之间的距离，具体的，数据处理器5为单片机，其对红
外感应器4的实时感应数据进行处理得到当前施工区域与两个通风通道100之
间的距离。
S4：数据处理器5输出控制信号至两个通风通道100对应的转动控制器3，
实时控制对应的风机2的转动方向；具体的，数据处理器5向距离当前施工区
域距离较近的通风通道100中的转动控制器3发出送风控制信号，控制对应的
风机2向下送风，同时向距离当前施工区域距离较远的通风通道100中的转动
控制器3发出排风控制信号，控制对应的风机2向上排风，根据当前施工区域
的变化可以实时调整两个通风通道100的工作方式，以实现最好的通风效果。
S5：当上一层地下结构施工完毕之后，延长第一通风管道1至下一层地下
结构对应的空间内，并重复步骤S2-S4，直至施工完毕，在本实施例中，还包括
在延长的第一通风通道1上设置第二通风管道6进行辅助通风。
综上所述，本发明提供的针对逆作法地下施工的通风系统及其通风方法，
通过间隔设置两个通风通道100分别进行排风和送风，形成良好的空气流通循
环路径，实现地下空间环境的有效通风；通过在每个通风通道100中设置第一
通风管道1，并在其下方设置红外感应器4，实时感应当前施工区域，通过数据
处理器5获得当前施工区域与两个通风通道100之间的距离，并通过转动控制
器3控制距离较近的通风通道100中的风机2进行送风，距离较远的通风通道
100中的风机2进行排风，保证当前施工区域不断有新鲜空气进入，同时形成的
扬尘和废气可以被快速排出，通风回路稳定，无需人工手动调节、速度快、实
时性好、效果可靠，降低了风机工作的能耗，绿色环保。
虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为
提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省
略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。