隧道照明設(shè)計的影響因素及評定標(biāo)準(zhǔn)

韓 丹

大連市市政設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，遼寧大連 116000

1 隧道照明設(shè)計的影響因素

1.1 隧道狀況

1）隧道長度：隧道長度不同，照明要求就不同。在長度不超過一百米的隧道內(nèi)可以沒有照明燈具，一般長度越長，照明要求越苛刻；2）隧道寬度：隧道寬度不同，照明要求也不同；3）隧道線形：照明設(shè)計對隧道線形有重要影響，即使兩條隧道寬度相同，一個線形筆直，一個線形彎曲，需要間隔多遠(yuǎn)、安裝多少燈具都是不一樣的；4）交通狀況：交通狀況會影響路面照度與照明情況，因此在進(jìn)行照明設(shè)計的過程中，需要考慮很多因素，比如說交通是單向的還是雙向的，是汽車專用的還是混合使用的等等；5）附近環(huán)境：當(dāng)?shù)靥鞖?、地形地貌、地理位置、隧道洞口處的亮度及進(jìn)出引道周邊的環(huán)境狀況等等。

1.2 減光設(shè)施

若降低了隧道洞外的亮度，則會讓司機(jī)在駛?cè)胨淼篮竽芨杏X到亮度是漸變的，所以在開始進(jìn)行隧道照明設(shè)計時應(yīng)考慮到隧道洞口處的亮度這一影響因素，有利于完善進(jìn)出口處的照明設(shè)計。常見的剪光設(shè)施有以下三種：一是遮陽棚。可置于隧道洞口處，以減小自然光對司機(jī)駕車的影響。遮陽棚的頂棚構(gòu)造雖透光，但陽光是不能直接投射到路面的。二是遮光棚。不同于遮陽棚，遮光棚可將陽光直接投射到路面，只因設(shè)置成本較高，一般交通量的隧道中幾乎不用。三是植被減光。四季交替，周而復(fù)始，有些綠植會變黃，因此，可在隧道洞口處種些常綠植物，它們反射出的光線會讓司機(jī)感覺很舒適，能有效緩解“黑框”、“黑洞”效應(yīng)。

1.3 “黑框”、“黑洞”和“白洞”效應(yīng)

視覺問題是車輛駛?cè)胨淼罆媾R的。以50km/h 車速為例，車輛通過洞口的時間為1.5s 左右。極短的時間內(nèi)，亮度變化卻是極大的。隧道長度不同，司機(jī)感覺也有所不同。當(dāng)車輛在短隧道中行駛時，從進(jìn)口處便能感覺到出口處的極高亮度，產(chǎn)生“黑框”效應(yīng)；當(dāng)車輛在長隧道中行駛時，司機(jī)會覺得洞口太黑而不能有效看清周期的情況，即使前方有障礙物存在，也不能及時躲避，產(chǎn)生“黑洞”效應(yīng)；同樣在夜間也會如此。當(dāng)車輛快駛出隧道時，司機(jī)會看到明晃晃且很刺眼的擺動，產(chǎn)生“白洞”效應(yīng)，司機(jī)出洞時的視距與舒適感自然而然會大打折扣，不能準(zhǔn)確判斷相向行駛的情況。

1.4 路面、墻壁和頂棚的種類及反射率

當(dāng)車輛行駛于隧道時，司機(jī)可通過障礙物與路面的反射情況來斷定前方是否存在障礙物。當(dāng)路面平均亮度升高、障礙物的對比亮度變小時，司機(jī)便能一眼看到障礙物，因為走在路上的人或靜止于路面的物的亮度無論是比背景暗還是亮，其輪廓可一眼辨識，此時司機(jī)無需知道前方障礙物是什么或具有什么特質(zhì)，僅憑一個簡單的輪廓亮度便可進(jìn)行判斷。路面的亮度源主要來于照明燈具釋放的亮度和路面、墻壁和頂棚的反射率，因此在進(jìn)行具體照明設(shè)計的過程中要結(jié)合路面、墻壁和頂棚的種類與材質(zhì)。

1.5 人眼的適應(yīng)

隧道內(nèi)外的亮度差過大，人眼要適應(yīng)這一變化需要時間。根據(jù)亮度變化率的不同，適應(yīng)時間自然也就不同。通常來講，亮度變化率越高，適應(yīng)時間就越長。明適應(yīng)是指人眼適應(yīng)環(huán)境光強由暗變亮的過程，這個過程耗時1s～3s；暗適應(yīng)是指人眼適應(yīng)環(huán)境光強由亮變暗的過程，這個過程耗時10s 左右；不管環(huán)境光強是由暗變亮還是由亮變暗，司機(jī)都會暫時中斷視覺暫留。隧道照明設(shè)計正是為了給司機(jī)提供源源不斷的視覺信息，所以在進(jìn)行具體照明設(shè)計的過程中要結(jié)合人眼的適應(yīng)這一影響因素。

1.6 照明設(shè)施及光源維修

選擇合適的照明設(shè)施很關(guān)鍵?，F(xiàn)在市面上不斷有新材料、新技術(shù)出現(xiàn)，隨之高效節(jié)能的燈具也如雨后春筍般涌現(xiàn)出來。在響應(yīng)國家“綠色照明”的號召下，節(jié)能環(huán)保型燈具是首選。隧道內(nèi)外的溫度差、濕度差較大，所以洞內(nèi)必然會沾滿污垢，且常年受化學(xué)試劑腐蝕，照明設(shè)施有所損毀是難以避免的，因此燈具是否具有抗腐蝕能力也是選擇標(biāo)準(zhǔn)之一。為使隧道照明質(zhì)量有保證，要求選擇的光源除了具有使用周期長、維修便捷外，還要能在最短時間內(nèi)快速啟動且達(dá)到照度要求。

2 隧道照明設(shè)計的評定指標(biāo)

2.1 路面亮度

路面亮度是指路面以單位面積發(fā)射的光量。車輛在隧道內(nèi)行駛時，司機(jī)可將路面或強度作為觀察路口的參考，主要是路面。

2.2 路面均勻度

路面均勻度是路面亮度的分布情況。路面均勻度良好能給司機(jī)提供一個能見度高且舒適的視覺環(huán)境。一般若提出嚴(yán)格的路面均勻度要求，只是針對干燥路面和亮度較低的隧道環(huán)境。

2.3 眩光

眩光是指在視線范圍，物體太亮或亮度對比太強，使司機(jī)感覺很不舒服或是視覺下降等情況。國際照明委員會提出用眩光指數(shù)G 來評定眩光給人帶來的不舒服到底有多少：G=1，難以忍受；G=3，有干擾；G=5，允許范圍；G=7，滿意；G=9，不妨礙。要想有效控制眩光，就要合理限制光源亮度，當(dāng)然懸掛高度適當(dāng)也必不可少。此外，還可通過科學(xué)布置光源、提高環(huán)境亮度等手段加強控制。

2.4 誘導(dǎo)性

誘導(dǎo)性是用照明告知司機(jī)前方的隧道線形、車流分合及是否有起伏交叉等相關(guān)信息，其表現(xiàn)形式有兩種：1）視見誘導(dǎo)性，在照明條件充足的情況下，被當(dāng)作路面亮度背景的墻面上布置顏色鮮亮的逆反射材料，使其清晰可見；2）光學(xué)誘導(dǎo)性：照明設(shè)施在排列、光色、光強及布置方位上都有光學(xué)誘導(dǎo)性。如果隧道進(jìn)出口是廣場的話，則不宜布置路燈太多；否則司機(jī)在“燈海”中會感覺不舒服，此時可采用一舉兩得之法——高桿照明，既照明了道路又照亮了環(huán)境。

3 結(jié)論

作為公路交通安全的重要構(gòu)成，隧道照明系統(tǒng)的設(shè)計要結(jié)合公路沿線的實際情況，從現(xiàn)場出發(fā)，嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計規(guī)范及具體要求進(jìn)行，多聽取專家意見，多借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗，取他人之長補己之短，合理選用節(jié)能環(huán)保型照明設(shè)施，以提高隧道照明質(zhì)量。

[1]張琴.隧道照明設(shè)計方案節(jié)能分析[J].公路交通技術(shù)，2013(3).

[2]尤三偉.公路隧道LED燈照明系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用及效益分析[J].科學(xué)之友，2013(1).