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(jìn)出隧道時(shí)產(chǎn)生的一系列視覺(jué)適應(yīng)性的問(wèn)題。隧道照明在設(shè)計(jì)時(shí)，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(chǎng)實(shí)際情況，采取相應(yīng)的洞口減光、調(diào)光措施，減少隧道運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。

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

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。清遠(yuǎn)市位于粵北山區(qū)，地勢(shì)自西北向東南傾斜，以山地、丘陵為主，交通網(wǎng)比較復(fù)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(huì)直接影響隧道的正常及安全使用。若隧道照明質(zhì)量過(guò)差，則會(huì)使得進(jìn)、出隧道的駕駛員無(wú)法適應(yīng)光線的急劇變化而使行車安全隱患長(zhǎng)期存在，導(dǎo)致發(fā)生交通事故的概率大大提升，對(duì)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(jì)中兩個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題。

1 隧道照明設(shè)計(jì)

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(jìn)出隧道時(shí)產(chǎn)生的一系列視覺(jué)適應(yīng)性的問(wèn)題。這使得隧道照明的設(shè)計(jì)比普通道路照明要復(fù)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(jì)方案、交通狀況通風(fēng)方式等有很密切的關(guān)系。根據(jù)作者的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，就清遠(yuǎn)某一城市隧道照明設(shè)計(jì)提出自己的設(shè)計(jì)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(jì)時(shí)速60km，全長(zhǎng)495m，是城市快速路的一部分。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》及《廣東省高速公路隧道LED照明設(shè)計(jì)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(qiáng)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(dòng)快，可控性好的特點(diǎn)可以較好的滿足隧道照明的要求；另一方面能耗低的特點(diǎn)也可以極大的減少高速公路運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的要求。

為了降低黑洞、白洞效應(yīng)對(duì)駕駛員視覺(jué)的影響，隧道照明入口段必須逐步逐級(jí)減光，出口段須逐步逐級(jí)增加亮度。根據(jù)《公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則 JTG/T D70/2-01-2014》，隧道照明分為入口段1，入口段2，過(guò)渡段1、過(guò)渡段2、過(guò)渡段3、中間段、出口段1、出口段2.。與《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范 JTJ 026.1-1999》相比，分段更加細(xì)化：入口段由一段變?yōu)閮啥?，后半段照度減半；出口段由一段變?yōu)閮啥?，出口?照度改為3倍中間段亮度，使照度變化更加均勻，同時(shí)也能降低能耗，減少運(yùn)營(yíng)維護(hù)費(fèi)用。經(jīng)計(jì)算，隧道照明各段長(zhǎng)度及照度標(biāo)準(zhǔn)值如表1所示。

表1 隧道照明系統(tǒng)分段亮度與長(zhǎng)度表

隧道的布燈方案采用雙側(cè)對(duì)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(qiáng)照明燈具與基本照明燈具安裝高度保持一致，加強(qiáng)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(gè)特殊封閉的構(gòu)筑物，當(dāng)市電斷電時(shí)，駕駛員如不及時(shí)開(kāi)啟車燈，將在一個(gè)狹小漆黑的空間內(nèi)高速行駛，危險(xiǎn)性很大，容易引起交通事故，進(jìn)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(jì)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(jí)負(fù)荷要求供電，連續(xù)供電時(shí)間不應(yīng)小于1.5h，為了避免重復(fù)投資，本段隧道不單獨(dú)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(jì)與施工技術(shù)指南，隧道內(nèi)基本照明應(yīng)按一級(jí)負(fù)荷供電，加強(qiáng)照明可按二級(jí)負(fù)荷供電?；菊彰麟娫床捎秒p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(shí)間不超過(guò)0.3S，PC級(jí)雙電源切換動(dòng)作時(shí)間小于80ms，LED燈啟動(dòng)時(shí)間可以達(dá)到150ms或更快的啟動(dòng)時(shí)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(lái)制訂調(diào)光措施，來(lái)達(dá)到節(jié)能減排目標(biāo)。本隧道洞外亮度取值為4000cd/m2，若將洞外亮度標(biāo)準(zhǔn)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(lái)達(dá)到節(jié)能減排目標(biāo)效果明顯。而且根據(jù)洞外亮度改變過(guò)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(qiáng)弱變化，保證行車安全。

2 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隧道照明在設(shè)計(jì)時(shí)，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(chǎng)實(shí)際情況，采取相應(yīng)的減光、調(diào)光措施，減少隧道運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，營(yíng)造出低碳，環(huán)保、高效的綠色出行空間。