隧道照明設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)

文章來源:恒光電器

發(fā)布時(shí)間:2015-07-04

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 首先，恒光電器，我們先來了解一下隧道照明與道路照明的區(qū)別：道路照明主要發(fā)生在道路上照度嚴(yán)重不足的地段，且絕大多數(shù)在夜間。隧道照明無論在白天或夜間均必須提高，而且主要的問題不是在夜間照明中產(chǎn)生，而是在白天。在白天日光下，隧道內(nèi)、外的亮度差別極大，電工照明，特別在長(zhǎng)隧道中照明系統(tǒng)要提供合理的亮度水平，解決車輛駕駛員從亮環(huán)境進(jìn)入暗環(huán)境，再?gòu)陌淡h(huán)境返回亮環(huán)境的視覺適應(yīng)問題。因此，照明的目的主要是要保證車輛在某一速度下接近、通過和離開隧道時(shí)，其行駛中感覺到的安全性和舒適性應(yīng)不亞于在與隧道相接的露天道路上行駛的感覺。

 

其次，我們還需要了解兩個(gè)隧道照明中出現(xiàn)的兩大主要現(xiàn)象：

（1）黑洞效應(yīng)。即隧道入口處或隧道內(nèi)，照明亮度太低，又沒有足夠的適應(yīng)時(shí)間，使駕駛員在室外高亮度下接近隧道時(shí)所看到的隧道猶如“黑洞”一樣。

（2）閃爍效應(yīng)。這是由于照明燈具的間距布置不當(dāng)引起隧道內(nèi)亮度分布不均造成周期性的明暗交替環(huán)境，在某種車速下產(chǎn)生閃光的感覺。

除此外，隧道中眩光控制與路面亮度均勻度等影響照明質(zhì)量的參數(shù)也應(yīng)足夠重視。

 

盡管隧道照明中視覺現(xiàn)象特殊，但歸根到底還是要解決人眼的暗適應(yīng)或明適應(yīng)問題，提供的照明系統(tǒng)能使駕駛員看清行駛前方的道路段細(xì)部，在規(guī)定的安全距離內(nèi)避免事故。隧道中通常分為白天照明和夜間照明。由于白天照明所涉及的照明問題較為復(fù)雜，只有理解了白天照明情況才能進(jìn)行合理的照明設(shè)計(jì)。

 

最后，我們還需要了解一下隧道的分區(qū)。在長(zhǎng)隧道中采用同一的亮度或照度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行照明設(shè)計(jì)顯然不合理，如果以隧道入口處的高標(biāo)準(zhǔn)或隧道中間的較低標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行照明設(shè)計(jì)，店鋪照明，勢(shì)必造成不經(jīng)濟(jì)、不實(shí)用，或不能滿足視覺適應(yīng)要求，必將引起“黑洞效應(yīng)”。

各國(guó)在隧道照明中對(duì)長(zhǎng)隧道均分區(qū)處理，但分法不盡相同。國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）對(duì)此作了統(tǒng)一劃分，即分成入口區(qū)、臨界區(qū)、過渡區(qū)、室內(nèi)區(qū)（有時(shí)也稱中央?yún)^(qū)）和出口區(qū)共五區(qū)，見下圖介紹的分區(qū)情況，圖中對(duì)各區(qū)的亮度變化作了定性描述。

通常，我們根據(jù)分區(qū)來確定其亮度或照明值。在確定各分區(qū)的亮度或照明時(shí)，要考慮到安全停車距離這個(gè)因素。所謂安全停車距離，即一輛車以設(shè)定的速度駕駛到完全安全停止所需的距離， led質(zhì)量，該距離包括駕駛員作出反應(yīng)和剎車的距離，由當(dāng)?shù)亟煌ǚㄒ?guī)選定。

 

本期，我們先介紹第一個(gè)分區(qū)：入口區(qū)的亮度值或照明值的確定。

 

入口區(qū)位置在圖1-1中有明確表示。該區(qū)的亮度隨著季節(jié)、氣候、隧道口的朝向及其周圍環(huán)境差異等諸因素而變化。作為駕駛員感受到的亮度，包括隧道口周圍環(huán)境亮度產(chǎn)生的等效光幕亮度，則更為復(fù)雜。為實(shí)用目的，CIE采用隧道口1/4高度處一點(diǎn)為中心，在隧道前安全停止距離處駕駛員眼睛張角20°圓錐視場(chǎng)內(nèi)平均亮度作為入口區(qū)的亮度值。表1-1表明20°圓錐視場(chǎng)內(nèi)天空所占的比例、隧道入口的朝向、設(shè)定的安全停止距離等各種因素。

 

上述是CIE推薦的第一種確定入口區(qū)平均亮度L20的簡(jiǎn)便實(shí)用方法，即考慮各種影響入口區(qū)亮度的因素，查表取得。推薦的第二種方法是用公式來計(jì)算L20，其計(jì)算式為  

 

①  主要取決于隧道的朝向：

低表示在北半球，朝南入口，向北行駛：

高表示在北半球，朝北入口，向南行駛：

對(duì)于東、西入口，則在底和高之間取值。

②  主要取決于隧道入口周圍的亮度：

低表示周圍反射系數(shù)低：

高表示周圍反射系數(shù)高。

③  主要取決于隧道朝向：

低表示在北半球，工程照明，朝北入口，向南行駛；

高表示在北半球，朝南入口，向北行駛；

對(duì)于東、西向入口，則在低和高之間取值。

④  安全停止距離60m，天空所占比例為35%在實(shí)際中不會(huì)遇到。

 

如果設(shè)，CCC認(rèn)證，其中k為一設(shè)定的比例系數(shù)，則有

由于在安全停止距離設(shè)定為100m和160m時(shí)τ值較低，小于10%，而k值不會(huì)超過0.1，τk項(xiàng)可以忽略不計(jì)，L20可寫成

而此時(shí)γ+ρ+ε<1。

γ、ρ和ε很難精確測(cè)定。在要求不大精確前提下，LED球泡燈，Lc、LR、LE見表1-2，見圖1-2.

在隧道照明設(shè)計(jì)中確定L20時(shí)，初步設(shè)計(jì)階段在手頭資料不多的情況下可用前一種方法。在最后照明設(shè)計(jì)時(shí)，此時(shí)隧道設(shè)計(jì)資料較多時(shí)，可用后一種方法。