有关城市下穿隧道照明设计的探讨
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城市地下隧道照明设计的探讨摘要:阐述了城市地下隧道的照明设计原则、程序、内容及要点,按规范的要求对道路照明照度(或亮度)计算进行了归纳,总结了照明的供配电系统与控制,并介绍了地下隧道照明和节能的评价指标,以期为类似城市地下道路照明工程提供参考。
关键词: 城市地下隧道照明计算评价指标节能引言:城市地下隧道是城市范围内陆表以下的机动车车行道路。
目前,随着我国经济建设的飞速发展和城市化进程不断地加快,机动车数量在不断增加。
受周围建筑物和城市道路规划的限制,不可能采用拓宽城市道路的方式来解决。
为缓解交通压力,可在已规划地面道路的十字路处和即将新建的城市交通干线和支线道路中兴建地下道路。
1 城市地下隧道照明的设计原则与标准1.1 设计原则(1) 城市地下隧道照明设计应综合考虑地下道路的工程环境、工程条件、交通状况、通风方式、供电条件、运营管理等因素设置,确保地下道路的正常运营和事故情况下的照明要求,以提高隧道照明的安全性能。
(2) 隧道照明应选择高效节能的光源和灯具,不得超过所规定的照明功率密度值。
(3) 应根据地下隧道的平面和横断面及设备的安装情况,通过亮度或照度的计算,确定最佳的照明布灯方式、合理的照明电缆桥架及管线的敷设方式。
1.2 设计标准(1) GB 50034—2013《建筑照明设计标准》。
(2) JTG/T D70/2-01—2014《公路隧道照明设计细则》。
(3) JTG D70/2—2014《公路隧道设计规范交通工程与附属设施》。
(4) CJJ 45—2006《城市道路照明设计标准》。
(5) DG/TJ 08-2033—2008《道路隧道设计规范》。
(6) DG/TJ 08-2141—2014《隧道 LED 照明应用技术规范》。
2 城市地下隧道照明设计程序及内容2.1 设计程序城市地下隧道照明工程设计程序通常分为可行性研究(方案设计)、初步设计、施工图设计三个阶段。
在城市地下隧道照明工程的可行性研究(方案设计)和工程设计的初步设计阶段中,地下道路基本资料的收集是照明设计的必要条件。
隧道照明设计隧道照明设计在道路建设中起到至关重要的作用。
良好的隧道照明设计能够提高行车安全性,减少事故发生率,改善驾驶员的视觉感受,同时也为行人提供良好的可见性和安全感。
本文将从隧道照明的需求、设计原则和技术方案等方面进行论述,以期为相关人员提供有益的参考。
一、隧道照明的需求隧道照明的主要需求体现在以下几个方面:1. 提供足够的照明亮度:隧道内由于缺乏自然光线,所以需要照明来保证视野的清晰度,避免驾驶员因光线不足而产生眩光、刺眼等问题。
2. 均匀的照明分布:隧道内不应存在明暗交替的情况,要保证隧道的整体照明均匀、稳定,以提高驾驶员的视觉感受和行车安全性。
3. 良好的可见性:隧道内的道路标线、信号灯等信息要清晰可见,以帮助驾驶员正确判断车道位置和道路状况。
4. 节能环保:隧道照明设计应该注重能源的利用效率,选择节能灯具,并结合自动调光、感应控制等技术手段,以减少能源消耗和污染排放。
二、隧道照明设计的原则在进行隧道照明设计时,应遵循以下几个基本原则:1. 充分考虑人眼的适应性:由于驶入隧道前后的照明亮度差异较大,人眼需要一定时间来适应。
因此,隧道入口和出口的照明亮度应该逐渐过渡,避免造成刺眼或视觉暗淡的情况。
2. 注意光色温度的选择:隧道照明的光色温度应该与室外自然光保持一致,以减少驾驶员的不适感和疲劳。
3. 避免光污染:隧道照明应避免过亮或过暗,以免造成光污染,影响周边环境和行车安全。
4. 考虑照明设备的可维护性:隧道照明设备应具备良好的耐用性和易于维护的特性,以降低维护成本和频率。
三、隧道照明设计的技术方案隧道照明设计的技术方案可以从以下几个方面来考虑:1. 灯具选择:传统的隧道照明灯具包括荧光灯、钠灯和LED灯等。
荧光灯具有高效能、高色温和较长寿命等特点,但容易受温度影响,不能承受较高的温度。
钠灯具有较高的可靠性和较长的使用寿命,但色温偏低,对驾驶员视觉有一定影响。
LED灯具具备高效、低消耗、寿命长、冷光源和可调光等优点,因此被广泛应用于现代隧道照明设计。
城市交通隧道照明设计的研究发布时间:2022-09-30T03:24:48.779Z 来源:《城镇建设》2022年5月第10期作者:刘琰[导读] 介绍了适用于城市交通隧道照明的设计规范,分析研究了隧道照明标准取值、照明控制、照明供电等方面的内容,并通过DIALux照明计算软件对隧道照明实例进行逐段仿真计算刘琰(成都市市政工程设计研究院有限公司四川成都 610023)摘要:介绍了适用于城市交通隧道照明的设计规范,分析研究了隧道照明标准取值、照明控制、照明供电等方面的内容,并通过DIALux照明计算软件对隧道照明实例进行逐段仿真计算。
关键词:隧道基本照明加强照明应急照明 DIALux仿真0 引言城市交通隧道的照明设计关乎行车安全和隧道能耗,对隧道安全、低碳运行有重要作用。
隧道照明设计是一个完整的系统,包括照明指标的选取、灯具的选择和布置、应急照明的设置、照明的供电和控制等多个方面。
本文分析研究了适用于城市交通隧道照明设计的相关规范,给出了隧道照明设计标准建议,并以具体实例阐述隧道照明设计标准、灯具布置和仿真计算的相关问题。
1 设计规范《城市道路交通设施设计规范》GB50688-2011(2019版)规定了城市交通隧道中间段照明的亮度和均匀度标准,《城市地下道路工程设计规范》CJJ 221- 2015规定了城市交通隧道照明的负荷等级,《LED城市道路照明应用技术要求》GBT 31832-2015(以下简称《LED要求》)附录F(资料性附录)有隧道照明区域划分及照明标准,《隧道照明用LED灯具性能要求》GB/T 32481-2016规定了隧道照明采用LED灯照明时的功率密度、寿命等方面的要求,《道路和隧道照明用LED灯具能效限定值及能效等级》GB 37478-2019规定了隧道用LED灯具的能效限定值、显色指数、光通维持率等要求,《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》GB 51309-2018规定了城市交通隧道消防应急照明和疏散指示的设置要求。
隧道工程中的安全通风与照明设计一、引言在现代交通建设中,隧道的安全是一个不可忽视的问题。
安全通风和照明设计在隧道工程中起着至关重要的作用。
本文将探讨隧道工程中安全通风与照明设计的相关内容。
二、隧道通风设计的重要性隧道通风设计是确保隧道内的空气流通,维持合适的氧气含量,控制有害气体浓度,保障人员安全的关键因素之一。
合理的通风系统能够排除烟雾和废气,降低火灾爆炸的风险,提供良好的舒适性和适宜的工作环境。
三、隧道通风系统的设计原则1. 空气流动性:通风系统应设计成保持稳定的气流,并确保新鲜空气能够尽量覆盖整个隧道区域,确保人员在隧道中呼吸到良好的空气。
2. 管理恶劣气候:通风系统应能适应恶劣气候环境,如高温、低温和潮湿等条件,并能在这些情况下维持良好的通风效果。
3. 应急管理:通风系统应具备紧急情况下的应急排烟功能,以降低火灾爆炸的危险性,并确保疏散通道的畅通。
4. 能效与环保:通风系统应尽可能降低能耗,减少对环境的影响,并采用可再生能源进行供电。
四、隧道照明设计的重要性隧道照明设计不仅能提供良好的照明效果,使驾驶员和行人能够清晰看到道路和交通标志,还能增强隧道的安全性和可见性,减少交通事故的发生。
有效的照明设计还有助于减少驾驶员的疲劳和视觉疲劳,提高行车舒适度。
五、隧道照明设计的要点1. 光线均匀分布:照明设计应确保隧道内的光线均匀分布,避免明暗不均造成的视觉疲劳和驾驶不适感。
2. 适宜的亮度:照明亮度应适宜,既不能过亮造成视觉干扰,也不能过暗影响行车安全。
适当的亮度能够提高驾驶员的警觉性和反应速度。
3. 抗眩光设计:隧道照明应避免强烈眩光,特别在隧道入口处,以免造成驾驶员的视觉干扰和安全隐患。
4. 节能与环保:隧道照明设计应选用节能型灯具,并采用光控技术实现自动调节。
照明设备应定期维护和清洁,以保持良好的工作状态。
六、安全通风与照明设计之间的关系安全通风与照明设计在隧道工程中密不可分。
通风系统的工作效果与照明设计紧密相关。
隧道照明方案随着城市化进程的不断加速,隧道成为现代交通建设中不可或缺的一部分。
为了确保隧道内行车安全,隧道照明方案显得尤为重要。
本文将探讨一种适用于隧道照明的方案,并阐述其设计理念及技术要点。
一、方案概述针对隧道照明方案的设计要求,我们提出了一种基于LED技术的照明方案。
该方案具有以下特点:高效能、节能环保、可靠性高、寿命长等。
通过合理的布局和设置,能够提供明亮而均衡的照明效果,以确保车辆安全通过隧道。
二、灯具选择在隧道照明方案中,灯具的选择至关重要。
针对隧道环境的特殊要求,我们推荐使用具有防水、防爆、防尘等特性的LED灯具。
这类灯具具有耐用性强、散热效果好、亮度高、寿命长等优点,能够在恶劣的环境中稳定运行。
三、照明布局1. 主照明隧道主照明的布局应该保证均匀的光照,并且能够提供足够的照度。
我们建议采用均匀照明方式,即将灯具均匀分布在隧道顶部。
根据隧道长度和宽度,合理设置灯具间距和安装高度,以保证行车区域的光照均匀而明亮。
2. 辅助照明除了主照明外,隧道还需要设置辅助照明,以提供更全面的照明效果。
我们建议在隧道的入口和出口处设置辅助照明灯具,以提醒驾驶员进入或离开隧道。
此外,还可以在隧道内设置紧急照明灯具,用于应对紧急情况。
四、照明控制为了提高能源利用效率,降低运行成本,照明方案中需加入照明控制系统。
通过光感应器、红外传感器等设备,可以实现根据隧道内外环境光照情况自动调节灯具亮度。
此外,还可以设置定时开关,根据交通流量自动调整灯具亮度,达到节能效果。
五、安全设施隧道照明方案中,安全设施是一个重要的组成部分。
应在隧道内设置安全标识、紧急电话、防火设施等,以应对各种紧急情况。
在照明布局中,需要注意避免灯具遮挡这些设施,以确保其在需要时能够被合理地识别和使用。
六、维护保养为了保证隧道照明系统的长期稳定运行,需要进行定期的维护保养工作。
此项工作包括灯具的清洁、更换损坏的灯具、检查控制系统的正常运行等。
定期维护保养可以有效延长照明设备的使用寿命,减少故障率,保证照明系统的长久稳定运行。
隧道照明施工方案解析隧道照明施工是隧道建设中的重要环节之一,对于道路交通的安全和顺畅起着至关重要的作用。
本文将对隧道照明施工方案进行详细解析,包括照明方式的选择、灯具的选型、安装位置的确定等。
一、照明方式选择隧道照明一般可以采用两种方式,即传统的荧光灯照明和LED照明。
传统的荧光灯照明虽然成本相对较低,但其亮度较低,容易引起视觉疲劳,对驾驶员的安全造成一定的影响。
因此,隧道照明建议采用LED照明。
LED照明具有亮度高、能耗低、寿命长等优点,可以有效提升隧道内的照明效果,减轻驾驶员的视觉负担。
二、灯具选型在选择灯具时,需要考虑灯具的防水性能、抗震性能和耐高温性能。
由于隧道内存在一定的湿度,灯具必须具备较高的防水性能,以防止因进水导致短路或损坏。
此外,隧道地质条件复杂,地震发生的可能性较高,因此灯具还需具备一定的抗震性能,以确保在地震情况下灯具不易受损。
考虑到隧道内温度较高,灯具还需具备良好的耐高温性能,以确保其正常工作。
三、安装位置确定在隧道内,灯具的安装位置是需要仔细考虑的。
一般来说,灯具应该安装在隧道的顶部,这样能够最大限度地提供均匀的照明效果,减少阴影和照明盲区的出现。
此外,灯具的间距也需要适当设置,以保证整个隧道内的照明效果均匀一致。
同时,还需要对灯具的倾斜角度进行调整,使得光线能够更好地照射到路面,提高驾驶员的可见度。
四、光线亮度控制隧道照明施工中,光线的亮度控制是非常重要的,过强或过弱的照明均会对驾驶员的视线产生不良影响。
因此,在确定光线亮度时应该考虑驾驶员的舒适度和照明安全标准。
一种常用的方法是利用光源亮度感应器,在不同的时间段和不同光线条件下自动调整灯具的亮度。
五、应急照明设置在隧道内,一旦发生突发情况,如事故或火灾等,应急照明则显得尤为重要。
应急照明一般采用自动开启的方式,可以通过感应器、烟雾探测器等装置来实现自动开启。
在选择应急照明时,应考虑其照明范围、亮度和持续时间等因素,以确保在紧急情况下能够提供足够的照明效果,方便驾驶员疏散和事故处理。
隧道工程中的隧道照明设计隧道作为现代交通建设中的重要组成部分,旨在为车辆和行人提供安全、快捷的通行通道。
然而,由于隧道内部环境的特殊性,必须配备适当的照明系统来确保良好的可见性和通行安全。
本文将讨论隧道工程中的隧道照明设计的重要性、设计原则和应注意的因素。
一、隧道照明设计的重要性隧道照明设计在隧道工程中具有重要的作用。
首先,合理的照明系统可以提高驾驶员的视觉舒适度和行车安全性。
隧道内部通常光线较暗,无法依赖于外部自然光源,因此需要设计适当的照明系统来照亮隧道内部。
良好的照明设计可以减轻驾驶员的眼睛负担,使其更容易辨认道路标志和其他车辆,从而减少事故的发生。
其次,照明设计还可以改善行人通行的安全性。
隧道中不仅有车辆行驶,还可能有行人穿行。
充足明亮的照明可以提高行人的可见度,减少他们与车辆的碰撞风险。
特别是在行人通道和过道处,照明系统需要充分考虑行人安全的需求。
最后,隧道照明设计还可以提高交通运行效率。
通过适当的照明设计,可以优化车辆和行人的行驶线路,减少交通堵塞和违章行为。
比如,采用灯光引导系统可以在隧道入口和出口处提醒驾驶员减速和变道,提高交通流量和通行效率。
二、隧道照明设计的原则1. 光线照度:隧道内部的光线照度应当达到安全通行的要求。
根据不同的道路类型和隧道长度,设定合理的照度级别,以确保足够的可见度和驾驶员舒适度。
此外,照明均匀性和反射率也需要考虑,以避免照明不均和盲区出现。
2. 灯具选择:在隧道照明设计中,应选择适合的灯具类型。
传统的荧光灯和高压钠灯逐渐被LED灯替代,因为LED灯具具有更高的光效和可靠性。
此外,LED灯具的寿命长,维护成本低,对于隧道运行和管理也更为有利。
3. 灯具布置:隧道照明设计需要合理布置灯具,以达到最佳的照明效果。
常见的布置方式包括对称式、非对称式和集中式等。
针对不同的隧道结构和要求,选择最合适的灯具布置方式,使得照明均匀分布,并确保没有死角和盲区。
4. 能源节约:隧道照明设计还应注重能源的节约和环保性。
关于城市道路隧道照明建设的探讨摘要随着现代化城市建设的快速发展,城市交通越来越涌堵,城市隧道交通也逐步引起了人们的重视。
本文简述了城市隧道照明在设计、安装、器材选择、照明控制等方面的基本要求。
关键词城市道路隧道照明器材选择昆明市自“十一五”以来随着城市建设的快速发展,城市隧道建设也得到了市政府重视,目前己有环湖东路草海隧道、火车北站隧道、春城路、填池路、岗头村等隧道。
隧道照明设计是否科学合理、经济安全将直接影响隧道交通的安全。
为保障隧道内驾驶员视觉需求,减轻驾驶疲劳,提高隧道的通行能力,确保车辆和行人的安全,隧道内必须要有一定的亮度(照度)。
隧道内亮度要与实时车流量、实时洞外自然亮度的变化相适应,这是为了把必要的视觉信息传递给驾驶员,防止因视觉信息不足而出现的交通事故,并且提高驾驶上的安全性和增加舒适感。
隧道照明与道路照明的显著不同是白天也需要照明,而且白天照明问题比夜间更加复杂。
因此,必须严格按照《公路隧道照明设计细则》(JTG/TD70/2-01)进行科学合理设计。
一、城市道路隧道照明设置条件1、长度(L)<200m的隧道可根据现场具体情况确定是否设置照明或安装自发光诱导设施、有源诱导设施。
2、长度(L)>200m的隧道应设置照明。
3、郊外三级、四级公路隧道应根据实际情况确定。
4、隧道入口段、过渡段、出口段照明应由基本照明和加强照明组成;基本照明与中间段照明一致。
5、有人行通行的隧道,应根据隧道环境条件设置满足人行需求的照明设施。
二、隧道照明设计应遵循的原则1、隧道照明设计参数选择、光源选择、灯具布置等与洞口朝向、洞外环境、路面材料、交通流量等因素相关,要综合考虑、统筹设计。
2、应根据交通流量分别确定入口段、过渡段、中间段和出口段的亮(照)度,符合《公路隧道照明设计细则》(JTG/T D70/2-01)标准的规定。
3、应根据灯具光强分布表计算各段灯具布置间距、路面均匀度。
4、隧道两则墙面2m高范围内的平均亮度,不宜低于路面平均亮度的60%。
隧道照明系统的设计及施工一、引言随着城市化进程的不断加快,人们对交通设施的需求也越来越高,其中隧道作为连接城市的重要通道,承担着巨大的交通压力。
然而,隧道环境的特殊性要求我们在设计和施工中需考虑到安全、可靠和节能等因素。
本文将着重探讨隧道照明系统的设计及施工,以满足隧道的照明需求和提高交通安全性。
二、隧道照明系统的设计原则在隧道照明系统的设计中,有几个原则是必须要遵循的。
首先,安全性是最重要的一点。
隧道照明系统需要确保灯具的亮度足够,能够提供良好的照明效果,使驾驶员能够清晰地看到道路和交通标志。
此外,灯光的色温也需要合适,以保证驾驶员的观察力和反应速度。
其次,可靠性也是一个关键因素。
隧道是一个封闭的环境,对灯具的维护和修复相对困难。
因此,照明系统的设计需要考虑到灯具的寿命和维修成本。
最后,节能也是不可忽视的。
隧道照明系统的能源消耗量很大,为了减少能源浪费和环境损害,我们需要采用高效的灯具,并合理配置照明点的亮度。
三、灯具选择与布局在隧道照明系统的设计中,灯具的选择和布局是非常重要的一环。
现在市场上有各种类型的灯具可供选择,如荧光灯、LED灯等。
根据隧道的特性和需求,选择适合的灯具是最为关键的一步。
荧光灯虽然成本较低,但其寿命较短,且易受外界因素的影响,不适合用于长时间运行的隧道照明。
相比之下,LED灯具的寿命较长,抗震性强,亮度均匀且可调节,更适合用于隧道照明。
此外,灯具的布局也需考虑到道路的曲线和坡度等因素,以保证整个隧道的照明效果均匀。
四、照明控制系统照明控制系统是隧道照明系统中的关键部分,它不仅能提供适当的照明亮度,还能根据外部光线和交通流量自动调整灯具的亮度。
现代化的照明控制系统一般采用自动化控制技术和传感器技术,通过数据分析和算法优化,实现照明系统的智能化管理。
此外,还可以通过远程监控系统来实时监测灯具的状态和性能,及时发现故障并进行处理。
五、防火与安全设计隧道作为封闭环境,安全性是至关重要的。
有关城市下穿隧道照明设计的探讨摘要以公路隧道通风照明设计规范中相关隧道照明要求为参考,搭建隧道照明系统框架,结合软件照度计算、项目特点、实际施工中的相关工程经验及参考文献引发对单孔双向隧道照明设计问题的探讨。
关键词隧道照明系统亮度计算照明入口段照明过渡段与中间段Abstract With a reference to the requirements of JTJ 026.1-1999, a framework for the city tunnel lighting system was build. Reference tosoftware lightness calculation, the characteristics of the project, relevant project experience in the actual construction and references ,single-hole bi-directional tunnel lighting design is analyzed and discussed.Key words Tunnel lighting system Lightness calculationLighting entrance section Lighting transition section and the middle section1 前言本文以广州市黄埔区港前路南海神庙隧道为例。
南海神庙原是南海岸边一座祭祀南海神的庙宇,位于湖中的半岛上,湖通过狭长的水道与南边浩瀚的南海相连,南海神庙隧道即为穿过该湖的下穿隧道。
闭口段长度370m。
2 隧道照明设计条件环境条件本隧道为城市交通隧道,下穿南海神庙古码头。
洞口为偏东西走向。
土建结构物的设计方案隧道闭口段长度370m。
净空要求5m。
单孔,双向通行。
仅限通行非危险化学品等机动车,属于四类隧道。
交通状况主线设计车速40km/h,主线四车道双向交通,汽车专用。
通风方式、布置方案及烟雾浓度。
采取自然通风方式,隧道两头顶部设有通风孔。
供电条件:配电所位置、容量及电源电压。
隧道内各用电设备的电源均来自隧道泵房内配电房。
该配电房按二级负荷供电。
位于地面上不同10kV高压来源的两台变压器提供两路0.38kV低压进线。
3 隧道照明系统3.1隧道照明系统组成及理论值计算隧道照明系统包括入口段(出口段)、过渡段1、过渡段2、过渡段1、入口段(出口段)。
入口段(出口段)亮度与长度因本隧道为单孔双向交通,入口段同时又是出口段,入口段亮度要求高于出口段,故隧道起终点均以入口段亮度要求设计。
a.入口段(出口段)亮度计算Lth=k•L20(S)k——入口段亮度折减系数,根据规范要求,按交通量取内插值,k取0.02;L20——洞外亮度,广州日照较为充足,且隧道洞外无遮挡,东西洞口取用南北洞口之中间值,取3250cd/m2;得晴天入口段(出口段)亮度Lth=0.02×3250=65cd/m2;云天(阴天)洞外亮度取0.5 L20,得云天(阴天)入口段亮度Lth=0.5×0.02×3250=32.5cd/m2。
b.入口段(出口段)长度入口段(出口段)长度取51m。
过渡段亮度与长度a.过渡段亮度计算Ltr1=0.3Lth;Ltr2=0.1Lth晴天状态:Ltr1=0.3×65=19.5cd/m2;Ltr2=0.1×65=6.5 cd/m2;b.过渡段长度计算过渡段长度Dtr1取72m,过渡段长度Dtr2取124m。
应急照明夜间正常照明作为应急照明,另设疏散指示标志。
控制模式分晴天、云天(阴天)、夜间三种照明控制模式。
接近段减光措施不设接近段减光措施。
3.2隧道照明设计照明灯具两侧对称布置,设于隧道建筑界限外。
照明灯具由基本照明和加强照明两部分组成。
入口段照明灯具设置基本段照明:250W高压钠灯,间距8m,从洞口3m处设置。
晴天加强照明:250W高压钠灯,间距2m,从洞口9m处设置。
单独成列。
云天(阴天)加强照明:250W高压钠灯,设于基本段照明灯具之间,间距2m。
与基本段照明合成一列。
过渡段1照明灯具设置基本段照明:150W高压钠灯,间距8m。
晴天加强照明:150W高压钠灯,基本段照明灯具间距8m之间设置2套。
与基本段照明合成一列。
过渡段2照明灯具设置基本段照明:150W高压钠灯,间距8m。
3.3隧道照明亮度计算采用照明专业软件DIALux,按照上述隧道环境及设计布置灯具建模计算。
维护系数取0.67,隧道内暂无装饰,墙面反射系数按混凝土材质取0.47。
光源参数参考灯具名称:COOPERLIGHTINGHPS;光通量:33000/17500 lm;功率:250W/150 W;安装高度:4.8~4.9m;安装角度:40°~45°。
入口段亮度计算(如下图1)图1入口段亮度值入口段亮度均匀度:U0=最小亮度/平均亮度=52/97=0.54图中所示入口段评估区域自入口处即隧道闭口段9m开始,至入口段结束。
入口处0~9m范围内,在晴天状态下,未设晴天加强照明灯具,仅在9m处开始布置,故此段未纳入评估区域。
过渡段1亮度计算(如下图2)图2过渡段1亮度值过渡段1亮度均匀度:U0=最小亮度/平均亮度=11/23=0.48过渡段2亮度计算(如下图3)图3过渡段2亮度值过渡段2亮度均匀度:U0=最小亮度/平均亮度=4.97/7.33=0.678由以上可以看出,各段平均亮度值与亮度均匀度均满足理论设计要求。
3.4问题的提出与探讨隧道照明因行车安全而设置。
隧道照明的连续性,各照明分段之间亮度的合理过渡,在隧道行驶中驾驶者人眼的舒适度是隧道行车安全的重点,照明节能也需以此为前提。
以下“按规范”均指按“公路隧道通风照明设计规范”。
3.4.1入口段长度问题隧道结构纵坡±4.9%,按规范计算入口段长度公式,此纵坡在照明停车视距表中无对应取值。
若以纵坡-4%,设计车速40km/h,隧道净空5m为条件,按照规范中入口段长度公式计算:Dth=1.154Ds—式中Ds——停车视距,本条件下取29;h——洞内净空高度。
得出Dth =13.6m。
以设计车速计算通过入口段的时间为1.23s。
晴天状态下,洞外亮度3250cd/m2,入口段设计亮度65cd/m2(计算亮度97cd/m2),在不到2s内人眼适应如此大的亮度落差,容易给行车安全带来隐患。
接下来从人眼视觉适应的角度来分析入口段长度设置问题。
暗适应是指当我们从明亮的地方走进黑暗的地方,一下子我们的眼睛就会什么也看不见,需要慢慢地适应,逐渐才能看清暗处的东西,其间视网膜的敏感度逐渐增高的适应过程,这一过程约20~30分钟。
驾驶者从隧道口进入隧道也需要眼睛的一个暗适应过程。
由于隧道内已根据洞外亮度、行车速度、隧道纵坡等因素设置了隧道照明,在这个前提下,根据人眼的视觉差异,暗适应的时间约为3~10S。
以暗适应时间为5S,设计车速40km/h来计算,Dth=5S×11.1m/s =55.5m。
结合灯具间距有规律布设,设计取值51m。
3.4.2过渡段与中间段设置问题(a)(b)图4 各照明段的亮度与长度如果隧道长度足够长,且为单孔单向隧道,按规范隧道照明系统分段为入口段、过渡段1、过渡段2、过渡段3、中间段、出口段,此种分段方式亮度过渡性、连续性好,为隧道照明的常规做法。
对于本单孔双向隧道,分析一,如图4(a)所示,按照规范隧道照明需设置的各个分段,共有9段之多,以计算行车速度40km/h(即11.1m/s)计算,驾车穿过隧道需要约33.3s,即意味着驾驶者半分钟内需经过9个不同亮度等级(图中在亮度直线上所标示的为经过过各分段的计算时间)。
人眼在行车过程中每隔较为短暂的时间就需要适应不同的亮度变化,容易造成视觉疲劳,给行车安全带来隐患。
在照明灯具设置上,既要满足各段的亮度要求,又要满足亮度均匀度要求,这就需要灯具在每一段的功率及间距上都有所不同。
这给施工及后期维护带来不便,且景观性也不够好。
在亮度标准上,按规范,过渡段3亮度Ltr3=0.035×65=2.275cd/m2;中间段亮度参照规范表4.2.1,取1.5 cd/m2。
若将灯具光源调整为70W,灯具位置不变,经软件计算平均亮度3.3cd/m2。
若满足过渡段3的亮度要求,光源功率仍需要减小。
在车行隧道的中,即便是设置通风系统,尾气及自然环境对车行环境的影响都较地面道路的影响大。
粉尘颗粒浮于隧道上部,形成漫反射,实际照射在路面上的光通量较光源本身的光通量有较大的损耗,对于功率小,光通量亦小的光源尤其明显。
故将70W及以下高压钠灯光源用在主要城市隧道的连续照明中需谨慎采用。
分析二,如图4(b)所示,为本文所采取的照明分段方式:取消过渡段3与与中间段的设置,整个隧道的亮度等级相应提高。
驾驶者穿越整条隧道仅需经过5个亮度跨越,亮度适应时间充分,光源选取的较为单一,灯具间距设置规律性强,施工与后期维护较为方便。
由于亮度等级的提高,灯具设置增多,较图4(a)方案不节能,对此可以采取传统的集中式节能器、较为成熟的双功率镇流器、先进的智能电感技术等方式,在满足照明亮度合理性的同时,保证了能耗的节省。
4 结束语现行隧道照明规范主要针对公路,期待城市交通隧道照明的相关规范出台,为城市隧道照明提供有力依据,使城市照明系统更为合理。
参考文献:交通部重庆公路科学研究所公路隧道通风照明设计规范JTJ 026.1-1999 北京人民交通出版社2000年P41-51李恭慰建筑照明设计手册北京中国建筑工业出版社2004年P391-392注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。