中短公路隧道照明設(shè)計(jì)淺析

石峰

【摘 要】對(duì)于隧道車(chē)輛行駛安全順暢，隧道照明是非常重要的因素。隧道照明就是通過(guò)合理電光引導(dǎo)駕駛者快速?gòu)拿髁恋囊曈X(jué)環(huán)境過(guò)渡到黑暗視覺(jué)環(huán)境，并且使駕駛員隧道中行車(chē)舒適安全。

【關(guān)鍵詞】中短公路；隧道照明；

隨著城市發(fā)展，市政道路和城市公路不斷擴(kuò)展，出現(xiàn)了城市內(nèi)道路與鐵路交叉，道路穿越山嶺，隧道建設(shè)的數(shù)量和長(zhǎng)度都有所增加。對(duì)于隧道車(chē)輛行駛安全順暢，隧道照明是非常重要的因素。

根據(jù)交通部2014年頒發(fā)的《公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則》規(guī)定：長(zhǎng)度大于200m高速公路隧道和一級(jí)公路隧道應(yīng)設(shè)置照明。

由于隧道照明和普通道路照明有所不同，普通照明主要是夜間提供電光照明，給駕駛員提供較舒適的視覺(jué)環(huán)境。而隧道照明重點(diǎn)不是夜間而是白天的照明，往往隧道較周?chē)缆氛叨扔钟邢?，環(huán)境且比較封閉，不管白天或黑夜進(jìn)入隧道的過(guò)程都是從明亮進(jìn)入黑洞，又從黑洞進(jìn)入明亮的過(guò)程。這就存在駕駛員視覺(jué)的明暗適應(yīng)的問(wèn)題。由于隧道比較封閉導(dǎo)致駕駛員的視線有限，和隧道內(nèi)較一般區(qū)域黑暗，易產(chǎn)生心里上的不安和壓迫感，使操作自由度降低，發(fā)生安全隱患。

隧道照明就是通過(guò)合理電光引導(dǎo)駕駛者快速?gòu)拿髁恋囊曈X(jué)環(huán)境過(guò)渡到黑暗視覺(jué)環(huán)境，并且使駕駛員隧道中行車(chē)舒適安全。

在隧道出入口的外部，晴天自然光的照度可達(dá)100000 lx。當(dāng)駕駛員以較高的速度從明亮的環(huán)境駛?cè)胨淼罆r(shí)，則像進(jìn)入“黑洞”而這些隧道如果不夠亮的話(huà)，則完全是個(gè)“黑洞”。所以在隧道入口的第一段必須設(shè)計(jì)高達(dá)幾百cd/m2的路面亮度，但在隧道內(nèi)部，最高達(dá)10 cd/m2的平均路面亮度就足夠了。所以隧道內(nèi)部按其照明分為入口段照明、過(guò)渡段照明和中間段照明。

一、入口段照明

1、入口段照明

為了在接近和進(jìn)入隧道時(shí)使駕駛員保持視覺(jué)能力，入口段需安裝加強(qiáng)照明，一般在距隧道邊緣10米處向洞內(nèi)設(shè)置。宜劃分為兩個(gè)照明段，亮度分別為L(zhǎng)th1和Lth2。其中入口始處Lth1比Lth2亮度高一倍。

三、中間段照明

1、中間段照明亮度

隧道中間段，駕駛員視覺(jué)基本已經(jīng)適應(yīng)了隧道周?chē)h(huán)境，所以可以保持基本照明亮度，《公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則》中規(guī)定了中間段的亮度。

四、燈具布置和控制：

根據(jù)隧道寬度一般分為中間布置、兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置、兩側(cè)交錯(cuò)布置或者中間布置與兩側(cè)混合布置幾種形式。

隧道入口段和過(guò)渡段加強(qiáng)照明措施，是在基本照明的基礎(chǔ)上，通過(guò)增加一定的燈具數(shù)量和燈具照度（電功率）經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)照明專(zhuān)用計(jì)算軟件逐點(diǎn)計(jì)算，確定滿(mǎn)足國(guó)家規(guī)范照度及亮度要求，按照計(jì)算結(jié)果布置燈具數(shù)量及燈具位置。

隧道照明控制，可以采用白天和黑夜不同控制方式，來(lái)滿(mǎn)足不同需求，白天為防止“黑洞”效應(yīng)，所有照明均保持點(diǎn)亮狀態(tài)。黑夜，主要是誘導(dǎo)車(chē)輛安全進(jìn)入隧道，入口段和過(guò)渡段不需要加強(qiáng)照明，關(guān)閉加強(qiáng)照明燈具，保持基本照明，可以滿(mǎn)足駕駛員對(duì)照明視覺(jué)的需求。

五、燈具選擇

隧道照明燈具應(yīng)采用IP65的產(chǎn)品，且具有適合公路隧道特點(diǎn)的防眩光裝置。燈具應(yīng)便于更換燈泡和附件，并能調(diào)整安裝角度。零部件應(yīng)該有良好的防腐蝕性能。

過(guò)去隧道一般采用高壓鈉燈，因?yàn)楦邏衡c燈有較高的發(fā)光效率。隨著LED新型綠色光源普及也逐漸運(yùn)用到隧道中的照明，具有很多高壓鈉燈所不具備的優(yōu)點(diǎn)，隨著LED技術(shù)不斷更新和不斷發(fā)展，已經(jīng)具有逐步代替高壓鈉燈勢(shì)頭。其技術(shù)特性通過(guò)下表進(jìn)行逐項(xiàng)比較。

燈具整體光效分析，鈉燈的燈泡結(jié)構(gòu)決定了燈具的光源利用率低，高壓鈉燈是全空間發(fā)光的光源，燈管的發(fā)光角度為360°，需要將一個(gè)半空間的出射光線通過(guò)反射器改變方向投向另一半空間。LED燈作為光源，不會(huì)存在這方面的損失。同時(shí)，反射器不可避免的對(duì)光線的吸收和對(duì)光源自身的擋光。LED光線的利用率也比高壓納燈高。LED燈具光源利用率高，約為90%LED二極管發(fā)光角度同燈具的發(fā)光角度可保持一致，因此燈具大部分的光是直接照射到指定區(qū)域，只有很少一部分是通過(guò)反射，因此光源利用率高。

而且，LED燈具有較完美的調(diào)光功能。LED燈具光輸出和工作電流成正比，因此可以通過(guò)減小電流的方法來(lái)調(diào)光。另外，由于LED燈進(jìn)行頻繁開(kāi)關(guān)對(duì)其沒(méi)有太大的損傷，LED燈還可以采用脈沖寬度調(diào)節(jié)的方法來(lái)調(diào)光，通過(guò)調(diào)節(jié)電壓的占空比和工作頻率，能夠有效調(diào)節(jié)LED燈的發(fā)光強(qiáng)度。

參考文獻(xiàn)：

城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) CJJ 45--2006