多功能儲能式發光涂料在云嶺1號隧道中的應用探討

孟秀元 冒衛星 劉立湘

摘? 要：文章依托山西陽蟒高速云嶺1號隧道為試驗對象，研究了多功能儲能式發光材料在隧道輔助照明中光環境改善及增加司駕人員可視距離的測試。研究結果表明，在同樣燈具照明條件下，多功能儲能式發光涂料用于隧道輔助照明的增光率為47.26%，多功能儲能式發光涂料輔助公路隧道照明能明顯提高隧道內的均勻度，同時可增加小物體可視距離30m以上，增加司駕人員反應時間1.4～2.2s。

關鍵詞：多功能儲能式發光涂料;小物體可視距離;增光率;均勻度

中圖分類號：U453.7? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）34-0159-02

Abstract： Based on the test object of Yunling No.1 Tunnel of Expressway in Shanxi Province， this paper studies the test of the improvement of the light environment of the multi-functional energy storage luminescent material in the auxiliary lighting of the tunnel and the increase of the driver's visual distance. The research results show that under the same lighting conditions， the multi-functional energy storage luminous paint used in tunnel auxiliary lighting has a brightness increase rateof 47.26%， and the multifunctional energy-storage luminous paint auxiliary road tunnel lighting can significantly improve the uniformity in the tunnel. At the same time， the visible distance of small objects can be increased by more than 30 meters， and the reaction time of the driver and driver can be increased by 1.4～2.2 s.

Keywords： multifunctional energy-storage luminous paint; visible distance of small objects; brightness increase rate; uniformity

截至2018年底，我國已建成公路隧道17738座，長度里程17236.1公里，增加1509處、195.10萬米，公路隧道建設里程每年以超過10%的速度遞增。但是在公路隧道快速發展的同時也暴露了很多問題，特別是安全與節能存在著此消彼長的矛盾。在相同的車次里程中，公路隧道的交通安全事故率明顯高于普通道路路段，統計表明，公路隧道進、出口路段是交通事故的高發區域，視覺疲勞也是造成安全事故的主要原因。其次，隧道照明運營費用高，使得有些公路隧道減少燈具的數量，甚至有些低等級公路不安裝燈具，這樣就給司駕人員的行車安全帶來隱患，多功能儲能式發光涂料具有增光增亮、延時發光，減少視覺誤差，增強人眼視覺透視煙霧的能力，并具有逆反射誘導性的功能，本文探討了多功能儲能式發光涂料改善了云嶺1號隧道輔助照明中光環境，從而達到增光節能的目的[1-6]。

1 多功能儲能式發光涂料主要技術指標

在工程應用之前，我們對涂料的主要性能指標做了檢測，結果如表1所示。

由表1可知，多功能儲能式發光涂料的各項性能指標均超過標準值，物化性能良好。

2 試驗與結果討論

2.1 多功能儲能式發光材料的增光增亮試驗

為了確定多功能儲能式發光涂料在隧道中的實際應用效果，在隧道進、出口60m以內全斷面噴涂多功能儲能式發光涂料;其余范圍檢修道向上3m高部分的兩側墻壁上涂裝多功能儲能式發光涂料。

在測量斷面位于云嶺1號隧道進口55m處，選取6個點分別用亮度計測其亮度，其中點1在左車道邊線外側20cm，點2在左車道邊線內30cm，點3在左車道正中，點4在兩幅車道正中，點5在右車道正中，點6在右車道邊線內30cm，點7在右車道邊線外側20cm;測量時間為夜間，測試狀態為照明燈具按設計功率全部開啟。

由試驗數據可看出多功能儲能式發光涂料用于隧道輔助照明的增光率為47.26%，節能效益明顯。

2.2 小物體可視性

本研究中以15cm×15cm×15cm黑色正方體為目標小物體，在照明狀態為燈具全開和基本照明的情況下，對其可視距離進行測量，記錄能夠看到小物體的距離和能夠清晰辨別其形狀的可視距離。

測試結果如表3所示，在燈具全開的情況下照明亮度較高，改造前能看到小物體和能分辨其形狀的距離分別為120m和100m，改造后分別為168m和130m;在基本照明的情況下照明亮度較低，改造前能看到小物體和能分辨其形狀的距離分別為80m和60m，改造后分別為110m和90m。由此可見，不論在那種照明條件下，都是改造后對小物體的可視距離較遠，可提高30～48m的可視距離。文獻資料表明，駕駛員在發生安全事故時，做出反應的時間要≥0.35s，按隧道設計車速80km/h計算，那么在緊急情況下，駕駛員可多1.4～2.2s的反應時間，這大大增加了駕駛員的反應時間，對保證隧道行車安全具有非常重要的意義。

2.3 多功能儲能式發光材料的亮度均勻度試驗

多功能儲能式發光材料不僅僅提高了隧道亮度，它還對隧道亮度均勻產生影響，以山西陽蟒高速公路云嶺1號隧道為實例，在左洞涂裝了多功能儲能式發光材料，右洞未涂，表4、表5就是在高速公路入口段上實測的均勻度數據

從表4和表5中可以看出未涂裝多功能儲能式發光材料的隧道入口段在橫向亮度方面變化得非常劇烈，最大亮度可達69.3，而最小亮度為33.6，橫向最大亮度是最小亮度的2.06倍，總均勻度為0.740，而涂裝多功能儲能式發光材料的隧道入口段橫向亮度就變化得不是劇烈了，最大亮度為43.4，最小亮度31.8，橫向最大亮度是最小亮度的1.36倍，平均亮度為37.8，總均勻度為0.841，縱向均勻度為0.853相關指標優于普通涂料。

3 結論

通過多功能儲能式發光涂料在山西陽蟒高速公路云嶺1號隧道實際應用測試結果顯示：

（1）多功能儲能式發光涂料可以明顯改善隧道進出口的光環境條件，總均勻度增加至0.841，增光率明顯增大。

（2）隧道在改造后不論是燈具全開還是基本照明條件下，對小物體的可視距離都有所提高，提高范圍為30～48m，在緊急情況下可增加駕駛員1.4～2.2s的反應時間，而駕駛員在發生安全事故時做出反應的時間要≥0.35s，這對保證隧道行車安全具有非常重要的意義。

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