隧道照明動態節能技術應用效果測試與評價

(重慶交通大學土木工程學院 重慶 400074)

隨著我國公路隧道建設速度的加快，隧道能耗問題也日益突出，據統計推算，全國公路隧道年電費高達32億元，其中照明負荷占總負荷的30%左右，已經成為公路隧道運營中的最大開支[1]。

為節約電費開支、減少運營成本，無級調光智能控制技術與多種隧道輔助照明方式相結合的“車走燈熄”的動態照明節能技術開始應用于隧道中。

為研究隧道動態照明技術能否滿足隧道行車的照明需求，本文采用CX-2B遠方成像亮度計對安樂隧道照明效果進行測試與評價。

一、亮度測試

(一)隧道概況

安樂隧道為單向行車的雙洞四車道隧道，隧道長498m，屬于短隧道。隧道照明全部采用LED燈，距離隧道出入口9m不布設燈具。隧道各區段長度以及燈具具體布設方式如下表1所示。

表1 隧道燈具布設

(二)測量設備

CX-2B遠方成像亮度計，可測量亮度、亮度參數。具有測量精度準確，誤差小的優點。

(三)測量目的

測量隧道內路面的平均亮度、總均勻度、縱向均勻度是否滿足細則的要求。

(四)測量方法

在上午10:00～11:30對安樂隧道右線入口段進行照明效果測試。

本次測試選在隧道入口段進行，采用成像亮度計拍下隧道路面圖片，為測量入口段的路面亮度，使用配套CX-2A軟件分別在入口段1、入口段2選取3.5×10m的測量區域，沿隧道橫向均勻布設5個點，隧道路面右邊緣線為第1列，依次向左，靠近隧道中線為第5列，沿隧道縱向均勻布設11個點，沿行車方向依次增大，則隧道入口段共設22個測量點。測量區域布點圖如1所示，得到路面每個像素點的亮度參數。

圖1 路面布點示意圖

(五)測量結果

在加強照明開啟100%的工況下，通過軟件計算得到安樂隧道左線入口段1和入口段2測量區域的路面亮度如圖2所示。

圖2 入口段測量區域亮度圖

由圖2可以觀察到安樂隧道入口段的照明依據細則進行分段設置，入口段1測量區域的路面平均亮度為90.71cd/m2，而設計亮度是30.8cd/m2；入口段2測量區域的路面平均亮度為38.29cd/m2，入口段2的設計亮度是15.6cd/m2。表明測量區域的亮度滿足設計要求，同時也可以看出燈具在安裝初期其發光效率是很高的，這給節能帶來了很大的空間。

其次我們發現3、4、5列亮度較高，即道路中線附近的亮度較高，最高可達到113.6 cd/m2，呈現出中間亮、兩邊相對較暗的現象，燈具將大部分光通量投射到道路中線附近，而投射到靠近隧道墻壁的車道上的光通量較少，路面亮度總均勻度U0為0.70，滿足設計要求的0.4，路面中線亮度縱向均勻度U1為0.90，滿足設計要求的0.6[2]，路面不會出現斑馬效應，提高行車的安全性。

二、結論

測定安樂隧道采用動態照明節能技術下的照度、最大辨識距離、亮度等參數評價安樂隧道行車的安全性和舒適性，測量結果得到以下結論：

1)使用無極調光智能控制技術，當駕駛員行駛車輛經過隧道時，隧道內加強照明開啟100%，滿足細則要求的設計亮度。

2)使用隧道照明動態節能技術，在滿足安全行車的基礎上，能有效增強隧道內的照明環境，提高駕駛員行車的舒適性，降低隧道運營成本。