
公路隧道照明有其特性,它與普通道路照明不盡相同。在設計上需要考慮留意以下各點(diǎn):
1.路面應具有一定的亮度水平
2.隧道墻壁應有一定的亮度水平
3.設計車(chē)速、交通量、路線(xiàn)線(xiàn)形等諸多影響因素
4.從行車(chē)安全性和舒適性等方面綜合確定照明水平
5.人的視覺(jué)適應性,特別是隧道入口段、出口段等處
6.隧道白天也需要照明,而且白天照明問(wèn)題比夜晚更復雜。
要在隧道照明實(shí)現節約能源、提高照明效果并保證行車(chē)的安全性和舒適性,通?梢詮囊韵聨讉(gè)方面來(lái)考慮:
1、亮度 由于白天隧道外的亮度相對于隧道內的高很多,故此當駕駛員駕車(chē)進(jìn)入隧道時(shí),視覺(jué)需要有一定的適應時(shí)間,然后才能看清隧道內部的情況,這種現象稱(chēng)為“適應的滯后現象”,如果沒(méi)有適當的過(guò)渡,則會(huì )產(chǎn)生黑洞現象,令駕駛員暫時(shí)失去正常的視覺(jué)功能,這將會(huì )帶來(lái)一定的安全隱患。黑洞現象是進(jìn)入隧道前所發(fā)生的視覺(jué)問(wèn)題,也是隧道照明中最重要的問(wèn)題。為此隧道照明通常分為入口照明、內部照明和出口照明。其中白天隧道入口照明的亮度要根據隧道外的亮度、車(chē)速、入口處的視場(chǎng)和隧道的長(cháng)度來(lái)確定的。閾值段是為了消除“黑洞”現象,過(guò)渡段的照明水平進(jìn)一步逐漸下降,從而為駕駛員提供視覺(jué)暗適應的時(shí)間。
2、亮度均勻度 良好的視覺(jué)功能不但要求有一個(gè)較好的平均亮度,還要求路面上的平均亮度與最小亮度之間不能相差太大。如果視場(chǎng)中的亮度差太大的話(huà),亮的部分會(huì )形成一個(gè)眩光源,而且亮暗的變化會(huì )帶來(lái)一定的頻閃效應, 繼而影響視覺(jué), 人眼的視覺(jué)效果會(huì )明顯變差,而視覺(jué)疲勞也會(huì )加重。
總體亮度均勻度 U0 是指隧道內部段路面上最小亮度和平均亮度的比值, 縱向均勻度U1 是指在車(chē)道軸線(xiàn)上最小路面亮度和最大路面亮度的比值。如果路面上連續、反復的出現亮帶和暗帶,即“斑馬效應”,對于在這個(gè)車(chē)道上行進(jìn)的道路使用者而言,會(huì )感到很煩躁。這個(gè)問(wèn)題涉及到人的心理,但也會(huì )危及到道路安全, 縱向均勻度主要是用來(lái)評價(jià)“斑馬效應”的大小。
3、眩光 眩光的形成是由于視場(chǎng)中有極高的亮度或亮度對比存在,而使視功能下降或使眼睛感到不舒適。在隧道照明中的眩光可以來(lái)自迎面駛來(lái)的車(chē)輛前燈、隧道照明燈具、隧道出口時(shí)外面的高亮度等。眩光會(huì )使人對障礙物的辨認能力下降,危及行車(chē)安全。隧道照明燈具應采用截光型,采取消去直射和反射眩光的特殊技術(shù)措施,形成漫反射,使光線(xiàn)十分柔和的進(jìn)入人眼。
國際照明委員會(huì )采用了相對閾值增量(TI)來(lái)說(shuō)明因眩光而造成的視功能的下降,即失能眩光的衡量。歐盟標準委員會(huì )的隧道照明標準中(CR 14380:2003E),對失能眩光的規定如下: 在白天時(shí)隧道閾值段和內部段以及夜間的整個(gè)隧道,其相對閾值增量(TI)必須小于 15%。
4、頻閃效應 頻閃是指在較長(cháng)的隧道中,由于照明器排列的不連續,使司機不斷地受到明暗變化的刺激而產(chǎn)生煩亂。它與明暗的亮度變化、明暗變化的頻率、頻閃的總時(shí)間有關(guān)系。這三者與所使用燈具的光學(xué)特性、車(chē)輛的行進(jìn)速度、照明器安裝間距、隧道長(cháng)度有關(guān)。一般而言,頻閃的頻率小于 2.5和大于 15Hz 時(shí)所帶來(lái)的
頻閃現象是可以接受。
如果車(chē)輛的時(shí)速為 60km/h 即 16.6m/s, 燈具安裝間距是 4, 這樣頻閃的頻率就約為4.2Hz. 進(jìn)行設計時(shí),應當加以考慮,選擇適當的照明器安裝間距。如果頻閃的頻率位于4Hz和11Hz 之間,并且持續的時(shí)間超過(guò) 20s,將會(huì )給司機帶來(lái)明顯的不舒適。
5、照明控制 先進(jìn)的照明控制方式是在保證視覺(jué)條件,滿(mǎn)足隧道照明要求的情況下,合理節能的重要技巧。照明控制的目的是可以隨時(shí)改變隧道的照明水平。由于陰天、雨天或黃昏時(shí)分,隧道口外的亮度比平時(shí)要小很多,因此要有適當的措施來(lái)減小入口段照明的水平,以減少不必要的能源浪費。在隧道照明中可以根據白天、夜晚以及車(chē)流量大小等因素,通過(guò)各種調光設備或控制器件來(lái)對隧道照明環(huán)境的照度或燈的開(kāi)啟、關(guān)閉進(jìn)行調整和控制。目前,國外大多采用感光器件、可調光電子整流器等構成智能照明系統,使隧道內燈具整體亮度減弱,能耗降低;同時(shí),保證隧道亮度均勻度不變。
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