隧道照明設(shè)計思路

1、隧道照明設(shè)計思路論述相關(guān)專題： LED動態(tài) 時間：2009-10-22 09:27 來源： LED環(huán)球在線 隨著隧道項目日益增多，隧道建設(shè)在現(xiàn)代交通運輸中起到越來越重要的作用。隧道是一段封閉的空間，自然光無法照射其中，為了保證行駛的連貫性及行車人的生命安全，即便是白天其內(nèi)部全程也需要人工照明，隧道照明是隧道建設(shè)中不可或缺的一部分。汽車尾氣、噪聲、振動、污濁空氣，腐蝕氣體、水分等惡劣環(huán)境形成隧道照明的特殊性。為了能給來往車輛和行人提供一個安全舒適的照明環(huán)境，下面通過逐步分析來闡述隧道照明設(shè)計思路。一、機動車通過隧道過程中存在的問題1.接近隧道過程中出現(xiàn)的問題黑洞現(xiàn)象白天，機動車司機眼睛已適應戶外

2、高達10萬lx以上數(shù)千cd/m2的自然光照明，當眼睛轉(zhuǎn)到亮度只有幾cd/m2的隧道環(huán)境，因人眼對亮度差的感知有限，出現(xiàn)適應滯后現(xiàn)象，就會看到一個黑色的洞穴，而無法識別其中的狀態(tài)。像這樣在明亮環(huán)境中看到全黑洞穴的現(xiàn)象叫做黑洞現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)黑洞現(xiàn)象，隨著機動車接近隧道，駕駛員的可視距離縮短，不能安全駕駛。黑洞現(xiàn)象是進入隧道前所發(fā)生的視覺問題，是隧道照明中最重要的問題。為防止黑洞現(xiàn)象的發(fā)生，從隧道入口開始的一段距離內(nèi)要保證有充足的亮度，這一部分全長比機動車的安全剎車距離略長。進入隧道，由于內(nèi)外存在很大亮度差，適應存在延遲，駕駛者視覺不能很快適應隧道亮度，難以看清隧道內(nèi)部狀況。為防止此情況發(fā)生，應使隧

3、道入口亮度隨視覺適應速度緩慢降低，亮度要平滑過渡，亮度降低要逐級進行，但前一級亮度和后一級亮度比值不得超過3:1,且2m高以下墻面的亮度不能低于相應平均路面亮度。2.通過隧道過程中出現(xiàn)的問題白天在隧道中的亮度要比夜間道路照明亮度高，夜晚亮度要比白天低。考慮交通流量大的長隧道中汽車排放尾氣的話，由于廢氣無法迅速消散形成煙霧，將光吸收和散射，降低可見度，而使視覺識別困難，車頭燈光受汽車尾氣影響很大，無法滿足視認性需要，前方100m路面亮度減半，通常以道路照明的2倍亮度彌補尾氣的影響。另因隧道內(nèi)燈具按一定間隔排列，前面機動車以一定頻率強烈反射光，使人晃眼不舒服，應根據(jù)機動車時速，決定燈具安裝間隔，避

4、免產(chǎn)生晃眼反射光。3.接近隧道出口時出現(xiàn)的問題通過出口看外部亮度極高，出口看上去是個亮洞，出現(xiàn)嚴重眩光，出口成了白色洞穴，這稱為白洞現(xiàn)象；以白洞為背景，機動車等就成了黑色的剪影很容易識別，但跟在大型箱式貨車后面的小汽車與大貨車的剪影重合很難看清，在交通流量大的隧道出口附近，為了能識別重合在一起的大小車輛所做的照明稱為出口照明，出口照明的區(qū)間長度為數(shù)十米。4.夜間駛出隧道前出現(xiàn)的問題夜晚，從明亮隧道中駛出到?jīng)]有照明道路之前，隧道外也變成了一種黑洞，無法看清道路的線形和存在的障礙物，此時，應在剛出隧道出口的道路上、在長于安全剎車距離、大約相當于機動車行駛數(shù)秒的區(qū)間內(nèi)，對道路進行照明，以達到適當水平

5、的亮度。5.隧道行車中的視覺問題較短隧道一般基本不會引起視覺疲勞，較長隧道要考慮視覺疲勞，可以通過改變照明設(shè)計方法解決視覺疲勞。（1）改變隧道長距離均勻度：一是燈具沿隧道軸線不連續(xù)安裝在隧道頂及兩側(cè)，形成明暗分區(qū)，但均勻度不能低于0.6;二是采用逆向非對稱配光燈具。（2）通過燈具營造亮度及色彩的變化降低視覺疲勞。（3）在隧道內(nèi)部建立區(qū)域景觀，運用合理照明手段，模擬創(chuàng)建自然環(huán)境減少視覺疲勞度。6.隧道行車中的心里感受問題在隧道中，駕駛者視線主要集中在路面及兩側(cè)墻壁上。因此，墻壁特別是墻壁下方的照明十分重要，因機動車離墻壁很近，如果路面與墻壁界限不明了，墻壁位置不確定，駕駛者會有一種要撞墻的不安感

6、，就會在車道中間駕駛，為減少這種不安感，應將路面和墻壁亮度設(shè)計成很大差別。為此，通常將隧道分為閾值段、入口段、過渡段、基本段和出口段，各段通過不同照明來創(chuàng)造安全舒適的行駛條件。二、隧道照明方式公路隧道設(shè)計規(guī)范制定了明確的隧道照明標準，標準規(guī)定了照明長度、基本照明、路面最低亮度、白天照明要求及夜間照明亮度等。隧道照明一般分為：一般照明、應急照明和特殊燈光照明。1.一般照明包括保證隧道內(nèi)正常行車所必需的基本照明。2.應急照明一般利用交錯排列基本照明燈具，由兩個專用回路各帶一側(cè)燈具的配電方式，在一側(cè)照度不足時輔以普通應急燈的方案。在應急電源選用上有集中設(shè)置應急電源和分散應急電源方案，集中應急電源裝置

7、一般有應急電源、不間斷電源和發(fā)電機幾種。在較長隧道中應該考慮突發(fā)性火災時的疏散及誘導照明，這部分照明主要靠單獨線路的地面指示燈、墻上長明燈、疏散指示燈組成。3.特殊燈光照明指消除出入口白洞和黑洞效應的加強照明及人造景觀等的照明。三、隧道照明燈具光源選擇問題隧道照明燈具要求能夠在空氣相對質(zhì)量比較差、溫度比較低、光源更換困難的環(huán)境下正常運行。燈具使用需考慮道路橫斷面方向的配光控制，使路面和墻壁同時達到高效率照明。隧道照明光源種類有氣體放電類光源、LED光源、無極燈光源。在出入口處的照明，使用低壓鈉燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等HID光源。在基本照明中，無極燈的使用正在逐漸增加。目前隧道常用的是氣體放

8、電燈，因LED及無極燈在節(jié)能環(huán)保上效果顯著，有替換氣體放電光源的趨勢，但是實際照明效果有待檢驗。以現(xiàn)有技術(shù)來看，大功率LED無法解決光衰、照度角半徑過小，色溫不均衡這幾個問題，暫時對HID光源在隧道照明中的主體地位不會構(gòu)成太多影響，等LED在未來得到很大完善將可能取代HID光源。使用無極燈的優(yōu)勢：1.高頻電磁感應耦合方式激勵發(fā)光光源，沒有燈絲和電極，超長壽命（6萬小時以上），燈具更換和維修次數(shù)減少，降低管理費和維修費等運行成本。2.光效65lm/W,功率因數(shù)99%以上，減少了無功消耗，比高壓汞燈、金鹵燈節(jié)能70%以上，比高壓鈉燈節(jié)能50%以上（是否真節(jié)能有待事實論證，不同種類光源如此比較是否合

9、理）。2.顯色指數(shù)大于80,顯色性好，從2700K6500K色溫可選，光色柔和，提高了照明清晰度。3.2.65MHz高頻啟動、無頻閃，保護視力。4.采用汞齊技術(shù)，無需預熱，即開即亮，瞬時啟動和再啟動，開關(guān)次數(shù)可達20萬次以上。5.光通維持率高、光衰低。6.工作溫度范圍大，在-4055范圍內(nèi)，均可正常啟動和工作。7.點燈位置任意，防震、燈泡點燃時表面溫度低，防爆性能好。使用鈉燈劣勢：1.顯色指數(shù)低，昏暗模糊，使被照物體顏色嚴重失真，易使司機長時間處于高度緊張狀態(tài)。2.高頻閃引起司機疲勞、頭昏眼花等不適感覺，影響正常駕駛，增大交通事故幾率。3.燈絲老化和電極濺射限制其壽命。4.高壓鈉燈耗電稍高，維修更換稍頻繁。個人認為因鈉燈黃光穿透霧氣能力較強，光強集中，光線及遠，配光遠比無極燈等優(yōu)越，在隧道中使用占有不少優(yōu)勢，要想完全取代還有較長一段距離。四、燈具的配置、排列綜合考慮路面亮度、均勻度、眩光等，應將燈具盡量安裝在較高位置，且易于維護和檢修。燈具按一定間隔在隧道兩側(cè)排列。為避免晃眼效果，以燈具安裝間隔為S（單位：m），以行駛速度為V（單位：km/h），應使S?V/54或S?V/18.五、照明計算路面亮度的計算，與道路照明一樣，如果使用計算機，還可以計算隧道內(nèi)壁、路面之間因相互反射增加的照度。但路面反射特性中有鏡面性對其亮度會有影響，要謹慎處理。六、隧道照明施工問題隧道照明工程的