公路隧道中LED照明灯具应用
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LED灯在高速公路隧道照明中的应用及评价分析隧道照明对于高速公路的安全性和舒适度至关重要,因此选择合适的照明设备非常重要。
LED灯在高速公路隧道照明中的应用越来越普遍,并且获得了广泛的评价。
本文将对LED灯在高速公路隧道照明中的应用及评价进行分析。
首先,LED灯具有很高的亮度水平,能够提供明亮而均匀的照明效果。
由于隧道内部的环境相对封闭,传统的白炽灯或荧光灯照明效果较差,容易出现光线不均匀或暗角的情况。
而LED灯的亮度均匀性能较好,可以提供更优质的照明效果,减少了驾驶员眩光和视觉疲劳的风险。
此外,LED灯具有较好的环境适应性。
高速公路隧道内温度较高,还存在浓雾或烟尘的情况。
传统的白炽灯或荧光灯对于较高温度和湿度的环境不适应,容易发生灯丝烧断或灯管爆炸的安全问题。
而LED灯的工作温度范围较广,即使在高温和潮湿的环境下仍能正常工作,具有较高的稳定性和可靠性。
然而,LED灯在高速公路隧道照明中也存在一些问题。
首先,LED灯的初始投资成本相对较高。
虽然LED灯的寿命长,但其购买成本较高,需要投入较大的资金。
其次,LED灯在光色温和色彩还原方面相对传统灯具还有改进空间。
隧道照明中,需要适当的光色温和色彩还原来增强驾驶员的视觉感受和颜色辨识能力。
目前已有一些新型LED灯具能够提供更加自然的光色和良好的色彩还原能力,但仍需要进一步改进。
综上所述,LED灯在高速公路隧道照明中的应用即得到了普遍的认可和广泛的评价。
其高亮度、长寿命、低能耗和适应各种环境的特点使得LED灯成为隧道照明的理想选择。
虽然存在一些问题,但随着技术的不断发展和进步,相信LED灯在高速公路隧道照明中的应用前景将更加广阔。
LED灯在高速公路隧道照明中的应用分析发布时间:2022-03-25T08:16:27.984Z 来源:《建筑实践》2021年第40卷第25期作者:柴少强[导读] 有“固态照明光源”之称的LED目前已成为人们日常生活中最热门、柴少强(中交一公局第七工程有限公司,河南郑州,451450)摘要有“固态照明光源”之称的LED目前已成为人们日常生活中最热门、最瞩目的光源,也是该行业内的发展热点。
随着LED技术的成熟以及价格的下降,LED光源已逐步进入路灯和隧道灯等功能性照明领域,取得了良好的照明效果,得到了客户的认可,市场渗透率逐年提高。
本文通过对LED灯在隧道照明中相比其它类型光源的优势、以及LED灯在隧道照明中的最优配置方案进行分析、探讨,旨为隧道照明联合设计(设计超前策划)提供技术参考与支撑,提高联合设计的质量,创造经济与社会效益。
关键词 LED光源;高速公路隧道;照明系统;最优配置中图分类号:TU 44 文献标志码:A引言长期以来,高速公路隧道、城市地下隧道照明常见的有高压汞灯、节能灯、高压钠灯、荧光灯、LED灯等多种类型[1]。
随着国内科学技术与社会经济的发展,人民群众对健康、人文、节能、环保等方面的需求日益俱增。
因此,近年来,隧道照明已逐渐淘汰对能耗大、寿命短、高污染灯具的使用。
目前,市场上普便使用的光源有节能灯、高压钠灯、荧光灯、LED灯等,其中LED灯最具发展前景[2]。
在北京奥运会中,LED技术被广泛应用于奥运会场馆、奥运村及城市建设照明和全彩显示领域,让世人为之震撼[3]。
同时随着LED技术的成熟以及价格的下降,LED光源已逐步进入路灯和隧道灯等功能性照明领域,取得了良好的照明效果,得到了客户的认可,市场渗透率逐年提高。
国内隧道照明主要遵循《公路隧道照明设计细则》(JTG/T D70/2-01-2014)[4]进行设计。
现阶段,大多设计方一般依据以往案例经验,在高速公路、市政公路隧道照明的最初设计方案(施工图阶段)中,选择相对传统、相对普及的光源,包括高压钠灯、荧光灯(日光灯)等照明设备。
LED灯具在高速公路隧道照明中的应用随着我国高速公路隧道里程的不断增加,隧道照明耗能已成为目前隧道运营的重要考核指标[1]。
现阶段,我国绝大部分高速公路隧道照明仍然采用高压钠灯作为主照明灯具,由于高压钠灯的显色指数低、寿命较短,且耗电量打,无法根据隧道内的实际亮度需求进行调光照明;在确保隧道内安全照明亮度的情况下,LED灯具可根据隧道内的实际需求亮度进行调节,自动控制隧道内的照明亮度,达到最优照明与节能效果。
针对隧道内照明耗能较大,文章对比隧道内各种照明灯具的优缺点,基于《公路隧道照明设计细则》[2],并以贵州省罗甸至望谟高速公路纳庆隧道为例,对LED灯具在高速公路隧道照明中的应用进行阐述。
1 隧道照明灯具为了满足驾驶者对隧道照明亮度的需求,结合《公路隧道照明设计细则》对隧道照明亮度进行设计;为了减少隧道后期运营成本,合理的选择隧道内照明灯具是减少运营阶段耗电量的前提条件。
现阶段隧道常用照明灯具的优缺点对比如表1所示[3]。
前已经在各省隧道照明中得到了广泛的应用。
2 隧道各照明段亮度设计标准根据细则规定,单向隧道照明入口段分为入口段1(TH1)照明、入口段2(TH2)照明,相应亮度分别按公式(1)(2)进行计算。
单向隧道照明过渡段分为过渡段1(TR1)照明、过渡段2(TR2)照明、过渡段3(TR3)照明,相应亮度分别按公式(3)(4)(5)进行计算,在设计中,当过渡段3的亮度不大于中间段亮度的2倍时,可不设置过渡段3照明。
基本段照亮度主要根据隧道内的车速与车流量进行设计,在速度不同的情况下,基本段照明亮度不同。
单向交通隧道不同时速与不同交通量情况下基本段亮度的表1 隧道照明灯具优缺点对比光源额定功率(W) 光效(lm/v) 平均寿命(h) 显色指数色温(K) 启动时间重启时间闪烁抗震性能白炽灯 10~150 15 1000~2000 95~99 2400~2900 瞬时瞬时不明显较差金属卤化物灯 35~3500 70 8000 60~90 3000~6500 4~10min 10~15min 明显好紧凑型荧光灯5~55 60 6000 >80 2500~6500 快快不明显较好荧光灯 85~150 80 60000 80 3800 瞬时瞬时不明显好高压钠灯 35~1000 120 18000~28000 25~85 1900~2800 4~5min 3min 明显较好LED 1 10 100000 75 4500 快快不明显好根据表1所列灯具情况可知目前应用于高速公路隧道的照明灯具主要有白炽灯、金属卤化物灯、紧凑型荧光灯、荧光灯、高压钠灯以及LED 照明灯具等。
高速公路隧道LED灯具照明的应用研究隧道管理是高速公路运营管理的重要组成部分,隧道照明的高成本投入和高运营费用,严重制约了高速公路的发展。
为降低运营成本,节能增效,现结合浙江省金丽温高速公路水坑隧道照明改造的实例,研究LED 灯具照明的优点,应用于公路隧道的优势,并对LED灯具和普通高压钠灯进行了比较分析,以及对LED照明试用情况进行剖析,表明LED 照明是一种非常节能的绿色照明,也为解决隧道照明提供了一种全新的思路。
标签:公路隧道LED照明应用研究浙江金丽温高速公路横穿浙江省的金华、丽水和温州三地市,全长234公里,共有隧道54座,桥梁69座,一路上桥隧相连,被交通部有关专家称为“桥隧俱乐部”。
为有效降低隧道照明能耗和企业管理成本,金丽温高速公路的管理者进行了有益的尝试。
专门和中国电子科技集团公司第三十六研究所进行合作,在所辖的水坑隧道右线单洞内,拆除原来的高压钠灯,安装上新型照明灯具——LED灯,通过一段时间的测试,和左线单洞内的高压钠灯作比较,隧道照明能耗确实大为降低,LED 照明是一种非常节能的绿色照明。
1 LED灯具的优点1.1 发光效率高。
LED灯具有电压低、电流小、亮度高的特性。
同样照明效果LED比传统光源节能80%~90%,是白炽灯的4到8倍。
1.2 耗电量极小。
在同样亮度下,耗电量仅为普通白炽灯的1/8到1/10。
1.3 寿命长。
LED利用固态半导体芯片将电能转化为光能,可承受高强度机械冲击,LED单管寿命10万小时,按每天工作12小时寿命也在5年以上。
1.4 可靠耐用,便于长途运输。
由于体内无钨丝以及玻璃壳等易损部件,基本不受运输影响,正常报废率很小,维护费用极低。
1.5 起动响应快、无黑头、免除频换灯管之烦。
LED起动响应极快,因而电流对其冲击甚微。
而普通白炽灯或节能管受起动电流的作用,灯头很易发黑而需更换。
1.6 由于LED管是由十多只或几十只组成,即使个别损坏了也不会对正常照明产生太大影响,不像高压钠灯损坏时全灯熄灭,因此LED灯的可靠性比高压钠灯的可靠性提高了许多倍。
浅谈LED照明灯在公路隧道中的应用【摘要】公路隧道结构因为处于地下的原因,需要利用相应的照明设备来帮助照明,以实现通行目的。
而LED隧道照明灯因为具有高亮度、使用时间比较长以及节能等优势被应用在公路隧道照明中。
因此,本文主要介绍了LED照明灯具有的特征,并且讲述了LED隧道照明灯具备的优势特点等。
根据公路隧道特点进行选择照明设备以及应用,并针对使用过程中出现的问题进行分析解决。
【关键词】隧道照明;LED照明灯;节能;公路隧道0.前言高速公路结构中公路隧道也属于整个公路结构的重要构成,其与普通路段相比施工过程相对比较复杂。
例如公路隧道中空气环境以及亮度等都非常差,隧道空间宽度、高度等非常有限,因此没有多余的空间进行扩展。
所以为了车辆行驶安全,在公路隧道中提供足够的亮度非常必要。
除此之外,因为隧道内部需要安装大量照明设备,耗电量非常多。
近年来,国内大部分公路隧道中照明灯均是采用高压钠灯,所需照明费用非常巨大[1]。
因此,探讨采用何种方法帮助减少照明费用是同行企业都非常关注的问题之一。
1.分析LED隧道照明灯具备特征(1)使用时间较长:与高压钠灯使用寿命相比,LED照明灯使用时间比较长。
(2)发光效率较好:普通钠灯光效只达到40~50lm/w,而LED照明灯具有的光效通常情况下可以达到70~80lm/w。
(3)具有的显色性比较高:如果显色指数(Ra数值)越高,在亮度一样的环境下,人们的视力会更清楚看到视线范围中的物体。
普通高压钠灯具有的显色指数值仅为23,明显低于LED照明灯所具有的显色指数(Ra=80)。
(4)LED照明灯色温较低:普通高压钠灯具有的色温值大约为2000k,但是LED照明灯可以达到5000~8000k。
(5)具有良好的环保效果:普通高压钠灯光源中携带有金属钠、汞元素,其属于有害元素,并且使用时间较短与LED照明灯,废品处理过程中会对环境造成严重污染。
LED照明灯不含有钠、汞等有害元素,因此对环境造成污染程度小。
LED照明灯具在公路隧道中的应用研究(第1页)来源:陕西交通职业技术学院公路工程系作者:郗锋浏览:242人次发布:2011-07-07 注:其他网站转载须注明出处,转载而不注明出处者,一经查实,将追究其法律责任公路隧道近几年来建设规模日益扩大,在隧道建设迅速发展的同时,公路隧道照明的高成本投入和高运营费用,制约了公路隧道的发展。
为了满足日益扩大的隧道建设的迅速发展,研究了隧道照明的相关内容,以节约运营成本。
结合某高速公路隧道照明的实例,研究了LED 照明的优点,应用于公路隧道的优势,并对LED 照明灯具和普通高压钠灯进行了比较分析,表明LED 照明是一种非常节能的绿色照明,也为解决隧道照明提供了一种全新的思路。
公路隧道是公路结构中的地下构造物,与洞外明亮的道路不同。
白天车辆驶入洞内,由于亮度骤降,人的视觉反映滞后形成“黑洞效应”,很难辨别洞内情况;而车辆驶出隧道时,形成了“白洞效应”,造成强烈眩光。
夜间的情况和白天正好相反。
这种由于洞内外亮度差异大,进入或驶出隧道时,人眼需要适应时间,即产生“适应的滞后现象”。
为了解决隧道洞口亮度由亮到暗或由暗到明的视觉适应过程,让司机能清楚地辨认洞内路面上的目标或物体,消除视觉和心理障碍,不影响行车安全。
《公路隧道设计规范》( JTG D70—2004) 规定: 长度> 100 m 的隧道应设置照明。
公路隧道照明就是为了创造洞内良好的工作视觉环境质量,确保在白天和夜间行驶的车辆以设计速度安全地接近和穿越隧道。
白光LED( Light Emitting Diode,简称LED) 灯具是 21 世纪引人瞩目的绿色光源,是一种功耗低、寿命长、抗振动、无辐射的节能环保型光源。
自1998 年以来,在短短的几年中全球半导体与照明领域掀起一股白光LED“热潮”,使白光LED 技术不断创新和飞速发展, LED 的发光强度和稳定性得以大幅度提高。
1 LED 的工作原理及优点1.1 LED 灯的工作原理LED 中文译为“发光二极管”,是一种可以将电能转化为光能的电子器件,具有二极管的特性。
高速公路隧道LED灯照明应用研究随着交通运输领域的不断发展,高速公路的建设已经成为了城市发展的重要指标之一。
而隧道作为高速公路的一部分,其安全和舒适度更是对整个路网系统的重要性。
而隧道的照明系统更是对于隧道使用安全和舒适度的关键影响因素之一。
在过去的几十年里,传统的钠灯和荧光灯一直是主要的隧道照明方式,随着LED技术的发展,越来越多的隧道照明已经开始应用LED灯光。
本文将对高速公路隧道LED灯照明应用进行研究,并对其优势和应用效果进行分析。
一、 LED灯的优势1. 高亮度:LED灯具有较高的亮度,能够提供良好的照明效果,使司机在隧道内能够清晰的看到道路和标志,从而提升行车安全性。
2. 节能环保:LED灯具有较高的光效,比传统的荧光灯和钠灯更为节能。
同时LED灯不含汞等有害物质,符合环保要求。
3. 寿命长:LED灯寿命较长,一般可达到数万小时,极大减少了更换的频率和维护成本。
4. 色温好:LED灯的色温和光色较为柔和,能够减轻司机的视觉疲劳,提升行车舒适度。
5. 抗震抗振:LED灯具有较好的抗震抗振性能,适合于高速公路隧道这种特殊的工程环境。
二、高速公路隧道LED灯照明应用效果分析2. 节能降耗:相比传统的荧光灯和钠灯,LED灯具有较高的光效,并且寿命长,安装LED照明后,能够大幅度地减少能耗,降低了隧道的用电成本。
4. 减少维护成本:LED灯的寿命长,安装LED照明后,能够大幅度地减少维护成本和更换频率,减少了维护困难度和维护安全风险。
5. 提升绿色形象:LED灯具有节能环保的特点,安装LED照明后,不仅提升了隧道的绿色形象,还符合国家的能源节约和环保要求。
1. 初期投入成本较高:LED灯的初期投入成本相对于传统的荧光灯和钠灯要高,需要投入较大的资金。
2. 光照均匀性不够:目前一些LED灯的照明均匀性还有待改善,有些地方可能会出现光照不均匀的问题。
3. 技术要求较高:LED灯的安装和维护都需要专业技术人员进行操作,对隧道运维单位的技术要求较高。
探讨公路隧道中LED照明灯具的应用
摘要:在公路隧道建设中,照明是主要需要解决的问题。
随着公路隧道规模的不断扩大,公路隧道照明所需的成本也在不断增加。
为了使公路隧道照明更加经济化、技术化,相关工作人员对公路隧道照明技术进行创新地研究,将led照明技术与led照明灯具应用到公路隧道的建设中,以提高公路隧道照明的效率。
本文主要针对公路隧道照明问题,提出led照明灯具在公路隧道中的应用布设策略,以为相关工作人员提供一些参考。
关键词:公路隧道 led照明灯具应用布设策略
中图分类号:u45 文献标识码:a 文章编
号:1674-098x(2012)06(b)-0089-01
随着人类社会的不断发展,建设公路隧道成为公路交通事业发展的一项重要工作。
公路隧道建设中,如何提高照明效率,降低公路隧道建设成本,成为工作人员主要思考的问题。
因此,在工作人员不断研究与实践中,led照明技术成为解决人们进入公路隧道“适应的滞后现象”的主要照明技术。
led照明灯具在公路隧道中的应用,使人们在通过公路隧道时,不会过多地感到不适,“黑洞效应”与“白洞效应”的影响将会被降低到最小,有效地降低公路隧道的交通事故发生率,确保车辆安全、高速地接近和穿过公路隧道。
1 简述led照明技术
led照明技术是一种运用名为“发光二极管”的电气器件,将器件内的电能转化为光能的照明技术,能量的转化直接体现在亮度上,
而亮度是可以调节的,同时光的颜色也是可以通过一些手段加以改变的,所以这种技术被普遍应用于生产led照明灯具上。
一般来说,由大功率的led发光管所组成的led照明灯具基本参数如下表1所示。
2 led照明灯具与传统照明灯具性能的比较
笔者通过比较led照明灯具与传统照明灯具得出,运用led照明技术生产出的led照明灯具,具有很多优势,比如发光效率高,光照射面的均匀度可控,耗电量小,可靠耐用,起动灵敏度高,节能环保等。
(如表2)
3 公路隧道传统照明技术应用中存在问题
通过表2的比较得出,公路隧道在应用传统照明技术以及灯具过程中,最大的问题是投入成本高且照明效率较低、浪费电能。
传统照明灯具在公路隧道中应用,无法适应季节、昼夜的变化。
传统照明灯具都是在一定的物理条件下,按照实际用途设计的,所以,同一类型的传统照明灯具都具有相同的照明基本参数,这个参数是不能随意更改的。
因此,对于公路隧道内外的亮度差异、季节与昼夜上的温度差异等,传统照明灯具都不能够很好地适应,这就造成在照明过程中电能的浪费情况严重,灯具的使用寿命较短,且效率较低;在公路隧道照明系统的设计中,通常采用较低功率的灯具,以节省电能。
但是实际灯具市场中,这种低功率的灯具较少,不能满足公路隧道的应用需求,所以,很多公路隧道照明系统所采用的灯具功率,都比实际所需要高,这就造成过度照明情况,形成浪费
电能的局面;另外,还有一些造成电能浪费的因素,比如公路隧道内电压不稳、照明系统维护不完善等,这些情况都可能引起公路隧道内灯具照明的可靠性,进而影响电能的消耗,严重时则会导致电能过度浪费的情况发生。
4 公路隧道中led照明灯具的应用布设策略
在公路隧道照明系统的设计与应用中,传统的灯具已经不再适应公路隧道发展以及其对照明灯具的要求。
因此,在公路隧道照明技术与照明灯具的选择过程中,工作人员要提高对节能技术的认识,结合实际情况、积极选择环保性、经济性、可靠性都较高的led照明技术与灯具,这样才能够有效提高公路照明效率,降低对电能的消耗。
4.1 公路隧道中led照明灯具布设参数
工作人员需要根据公路隧道对实际照明的要求以及国家对公路隧道照明设计的相关规范,科学、合理地布设led照明灯具。
一般来说,可以依照以下布设参数进行:中央布设灯具、安装高度不小于6米,led照明灯具的均匀亮度不小于0.4,灯具维护系数为0.8,隧道入口段折减系数约为0.017,深夜隧道内部亮度为单位平方米1坎德拉等。
4.2 公路隧道中led照明灯具布设方式
公路隧道中布设led照明灯具的方式主要分为两种:分级控制与无级控制,而无级控制是较为常用的led灯具布设控制方式。
它具有随意调节灯具照明亮度的优势,可以有效提高灯具的利用率,降
低电能消耗。
在公路隧道布设led照明灯具过程中,还可以将智能化技术与信息化技术应用到实践中,形成照明灯具智能化调节系统,针对实际情况对灯具亮度、起动数量、光强、输出功率等参数进行智能自动化调节,达到控制公路隧道内部亮度以及电能消耗的目的,从而实现在减少能量消耗的同时,有效避免了人们接近、穿过隧道视觉上所产生的“适应的滞后现象”,进而避免交通事故,提高公路隧道的安全系数。
另外,应用led照明灯具智能化调节系统还可以将基本照明灯具的功率同步控制在额定功率的百分之十五左右,使公路隧道在电压不稳或者电源断电的情况下,也能够起动应急照明系统,为公路隧道的正常运行提供保障。
5 结语
总而言之,在公路隧道建设中,创新地应用led照明技术解决公路隧道照明问题,是一项创新之举,也是一项有效之举。
led照明灯具不仅可以缓解人们视觉反差局面,还可以有效降低公路隧道照明成本,提高施工建设的经济效益。
另外,随着led照明灯具生产的工业化进程不断加快,在公路隧道建设中推广应用led照明灯具将成为可能,其产生的经济效益、社会效益与生态效益将会更加可观,进而不断促进我国公路交通事业的发展。
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