清遠某隧道照明設(shè)計

劉興業(yè)

摘 要：隧道照明是保證隧道行車安全的重要環(huán)節(jié)。與道路照明不同，它不僅有照度、亮度、均勻度、眩光等方面的考量，更重要的是要解決駕駛員白天進出隧道時產(chǎn)生的一系列視覺適應(yīng)性的問題。隧道照明在設(shè)計時，不僅要合理確定照明方案，讓駕駛員更好的適應(yīng)洞內(nèi)外明暗變化，減少交通事故的發(fā)生，也要充分考慮節(jié)能減排需要，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，采取相應(yīng)的洞口減光、調(diào)光措施，減少隧道運營養(yǎng)護費用。

關(guān)鍵詞：隧道照明；亮度；動態(tài)調(diào)光；節(jié)能減排

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，原有城市交通已不滿足發(fā)展的需要，須完善相應(yīng)的路網(wǎng)，促進社會經(jīng)濟發(fā)展。清遠市位于粵北山區(qū)，地勢自西北向東南傾斜，以山地、丘陵為主，交通網(wǎng)比較復雜，需新建城市交通隧道或穿山隧道才能較好的完善路網(wǎng)建設(shè)。

引言

由于“黑洞效應(yīng)”和“白洞效應(yīng)”的存在，使得隧道照明質(zhì)量的好壞會直接影響隧道的正常及安全使用。若隧道照明質(zhì)量過差，則會使得進、出隧道的駕駛員無法適應(yīng)光線的急劇變化而使行車安全隱患長期存在，導致發(fā)生交通事故的概率大大提升，對人民的生產(chǎn)生活造成很大的影響。另外，與普通的道路照明不同，由于隧道照明的特殊性，使得其能耗大大的高于普通道路照明。因此，消除黑洞和白洞效應(yīng)節(jié)能減排，是隧道照明設(shè)計中兩個關(guān)鍵的問題。

1 隧道照明設(shè)計

隧道照明是保證隧道行車安全的重要環(huán)節(jié)，與道路照明不同，不僅有照度、亮度、均勻度、眩光等方面的考量，更重要的是要解決駕駛員白天進出隧道時產(chǎn)生的一系列視覺適應(yīng)性的問題。這使得隧道照明的設(shè)計比普通道路照明要復雜，它不僅跟隧道環(huán)境條件，如隧道附近地形，洞口朝向，洞口附近視野情況，植被等有關(guān)，還跟土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案、交通狀況通風方式等有很密切的關(guān)系。根據(jù)作者的設(shè)計經(jīng)驗，就清遠某一城市隧道照明設(shè)計提出自己的設(shè)計思路，以供同行討論。

本隧道為城市交通雙洞人車混行隧道，南北走向，位于貫通城區(qū)南北主干道南側(cè)咽喉位置，地理位置十分重要（如圖一所示），每洞三車道，設(shè)計時速60km，全長495m，是城市快速路的一部分。根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》及《廣東省高速公路隧道LED照明設(shè)計與施工技術(shù)指南》，為城市三類短隧道，應(yīng)設(shè)置一般照明、應(yīng)急照明及疏散指示。

圖1 隧道平面布置圖

1.1 一般照明

一般照明是指保證隧道內(nèi)正常行車所需的基本照明和消除出入口黑洞、白洞效應(yīng)的加強照明。目前隧道照明的光源主要有高壓鈉燈、LED燈、熒光燈等。根據(jù)廣東省相關(guān)文件，采用LED燈作為隧道照明光源。一方面LED燈啟動快，可控性好的特點可以較好的滿足隧道照明的要求；另一方面能耗低的特點也可以極大的減少高速公路運營費用，響應(yīng)國家節(jié)能減排的要求。

為了降低黑洞、白洞效應(yīng)對駕駛員視覺的影響，隧道照明入口段必須逐步逐級減光，出口段須逐步逐級增加亮度。根據(jù)《公路隧道照明設(shè)計細則 JTG/T D70/2-01-2014》，隧道照明分為入口段1，入口段2，過渡段1、過渡段2、過渡段3、中間段、出口段1、出口段2.。與《公路隧道通風照明設(shè)計規(guī)范 JTJ 026.1-1999》相比，分段更加細化：入口段由一段變?yōu)閮啥危蟀攵握斩葴p半；出口段由一段變?yōu)閮啥危隹诙?照度改為3倍中間段亮度，使照度變化更加均勻，同時也能降低能耗，減少運營維護費用。經(jīng)計算，隧道照明各段長度及照度標準值如表1所示。

表1 隧道照明系統(tǒng)分段亮度與長度表

隧道的布燈方案采用雙側(cè)對稱布置方式，燈具安裝在距地6米的隧道側(cè)壁上，為了兼顧功能性，安裝方便和景觀效果，加強照明燈具與基本照明燈具安裝高度保持一致，加強照明均布于基本照明燈具間，具體照明方案如表1所示。

表2 隧道照明方案

1.2 應(yīng)急照明

隧道是一個特殊封閉的構(gòu)筑物，當市電斷電時，駕駛員如不及時開啟車燈，將在一個狹小漆黑的空間內(nèi)高速行駛，危險性很大，容易引起交通事故，進而影響隧道甚至于整條道路的通行狀況，因此，隧道內(nèi)設(shè)置應(yīng)急照明是非常有必要的。

根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》相關(guān)規(guī)定：隧道兩側(cè)應(yīng)設(shè)置消防應(yīng)急照明燈具。三類隧道的消防用電應(yīng)按二級負荷要求供電，連續(xù)供電時間不應(yīng)小于1.5h，為了避免重復投資，本段隧道不單獨設(shè)置應(yīng)急照明，采用隧道內(nèi)基本照明作為應(yīng)急照明。根據(jù)廣東省高速公路隧道LED照明設(shè)計與施工技術(shù)指南，隧道內(nèi)基本照明應(yīng)按一級負荷供電，加強照明可按二級負荷供電。基本照明電源采用雙電源末端切換形式供電，可以滿足應(yīng)急照明需要。應(yīng)急照明系統(tǒng)應(yīng)保證照明中斷時間不超過0.3S，PC級雙電源切換動作時間小于80ms，LED燈啟動時間可以達到150ms或更快的啟動時間，因此可以滿足作為應(yīng)急照明光源要求使用。

1.3 節(jié)能減排

隧道照明應(yīng)結(jié)合洞內(nèi)外亮度，交通流量等參數(shù)來制訂調(diào)光措施，來達到節(jié)能減排目標。本隧道洞外亮度取值為4000cd/m2，若將洞外亮度標準降低到2500cd/m2，年耗電量將能減少30%以上。而洞外亮度隨季度，氣象等變化明顯，因此，利用調(diào)光技術(shù)來達到節(jié)能減排目標效果明顯。而且根據(jù)洞外亮度改變過渡段亮度可以使駕駛?cè)藛T更好的適應(yīng)洞內(nèi)外光線強弱變化，保證行車安全。

2 結(jié)束語

綜上所述，隧道照明在設(shè)計時，要合理確定照明方案，讓駕駛員更好的適應(yīng)洞內(nèi)外明暗變化，減少交通事故的發(fā)生；也要充分考慮節(jié)能減排需要，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，采取相應(yīng)的減光、調(diào)光措施，減少隧道運營養(yǎng)護費用，營造出低碳，環(huán)保、高效的綠色出行空間。