公路隧道照明节能措施探讨.pdf
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- 公路 隧道 照明 节能 措施 探讨
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公路飈道
2014年第3期(总第87期)
公路隧道照明节能措施探讨
李荣张立云李秋
四川省林业调查规院成都610081)
摘要本文通过对公路隧道照明必要性、节能措施的分析指出选用飈道节能光源和良好的管理措施对于
节能减排有着十分重要的意义。同时作者结合在某公路隧道照明设计中的体会对LED隧道灯在实际应用过程中
的不足提出了一些见解。
关键词隧道照明LED隧道灯节能措施
隧道是山区公路改善线形,缩短里程、降低标必须在隧道入口处使路面的亮度达到必要的水平。
高、提高行车速度、保护生态环境、提高经济效益的当人从较明亮的外部环境进入到一个较暗的区域
有效手段。近几年,随着公路等级的提高,越来越后,要经过一段缓冲时间才能看清区内的情况,由
多的长隧道(1000m
3000m)相继建成。长大隧道建设在如火如茶地进后,立即产生视党上的盲区。这对行车来说,是危
行着,而有关长大隧道的通风、照明、消防、防灾减险的。再加上无论是白天还是夜晚,隧道内汽车行
灾等设施的研究却成了当今隧道修建技术与营运驶排出的废气几乎无法完全消散,从而形成烟雾。
技术中的难题,笔者在隧道工程设计中,深刻地感烟雾除了吸收汽车前灯发出的光线,使照度降低
受到对长大隧道设计、施工、运营管理开展进一步外,还使光线发生漫反射、散射从而形成透明度不
研究的重要性。为了做一些有益的探讨,本文从几同的光幕,降低道路前方障碍物及其周围环境的亮
个不同的角度对公路隧道照明节能措施浅谈笔者度,使司机识别前方障碍物的能力下降。在白天当
的一点看法。
车辆通过较长的隧道接近出口时,由于洞外的亮度
1概述
远高于洞内,隧道的出口好象一个白色的洞,与黑
洞现象类似,人眼同样会产生视觉滯后,而且强烈
公路隧道是道路的特殊路段,是整条公路的交的光线会形成强烈的眩光效应,使司机的视觉很不
通咽喉。由于隧道交通的地理位置和环境条件比舒服,对行驶在前方的车辆只能看到一个很暗的轮
较特殊,隧道照明灯具设计布置量大,开启工作时廓,而且不能准确判断距前方车辆的距离
间长,因此对隧道照明的节能、稳定、易维护和长寿
夜间其效果正好与白天相反,驾驶员在隧道内
命有着十分突出的意义。传统隧道灯具及其控制看到的是黑洞而不是亮洞,在这种情况下,驾驶员
系统存在的耗电量大、寿命短、检修维护难等缺陷难以辨别洞外的道路线形、路上交通情况及道路上
日益突出。随着节能减排工作的进一步深入,如何的任何障碍物,也是一个视觉盲区。
降低隧道照明的运营成本,提髙隧道交通安全性已
由上所述,应该从隧道照明技术上采取合理的
经成为公路隧道照明设计过程中一个不可忽视的措施,去解决这些视觉问题,使司机在隧道内行车
重大难题。
有一个良好和舒适的行车环境。
2隧道照明的必要性
3隧道照明设计节能揹施
由于隧道内外的亮度差别极大,当驾驶员从隧
根据《公路隧道通风照明设计规范》长度超过
道外向隧道内驶人时,白天从隧道外部看隧道人100m的隧道必须设立洞内照明,其中包括入口段
口,只会看到一个黑洞或一个黑框,像这样在明亮过渡段、中间段、出口段照明。各段落的长度主要
环境中看到全黑洞穴的现象叫做黑洞现象。黑洞取决于洞内外亮度之差,同时还与设计车速、洞外
现象是进入隧道前所发生的视党问题,是隧道照明光亮度、洞内照度和洞壁材料等因素有关。由于前
中最重要的问题。为了消除这种黑洞或黑框现象,述隧道的特殊环境及隧道行车视党的要求,必须安
李荣等公路隧道照明节能措施探讨
设大量的照明设备,如何能更加经济有效的减少设采购成本低,透雾性能好、寿命较长(大约可达
备的投人,笔者认为在照明设计中应考虑以下几个12000h)、技术成熟等优点。而制约LED隧道灯不
问题
能广泛推广的主要原因是因为目前LED灯产品质
(1〕洞外引道遮挡自然光的措施
量良莠不齐,其初始采购价格远远高于高压钠灯,
众所周知,隧道人口段的设置长度与亮度主要同时也存在光通量衰减较大、色温漂移严重等问题。
取决于洞内外的亮度之差,因此在隧道外路段进行
遮光处理,使接近隧道入口时的自然光逐渐减,4隧道照眀管理节能措施
尽量降低涧口外的亮度,以便使入口段增加亮度使
通过对隧道照明系统进行维护,使照明系统始
用的灯具功率减少,有利于节约能源。遮光的方法终处于良好的工作状态下,满足隐道照明要求,才
可采用设置遮光板和洞外两侧植树等方法降低洞能达到管理上的节能。针对照明系统制定维护计
口的亮度。
划,应遵循“预防为主、防治结合”的原则。根据笔
(2)照明控制措施
者自己的体会,管理措施可归纳为如下几个方面:
燧道内部亮度应根据洞外亮度进行调节,才能
(1)控制好隧道洞口照明是实现隧道照明节能
满足技术要求和减少维护费用。隧道照明控制需的关键。
要以灯具的合理布设为基础。大体可以将隧道照
(2)定期对隧道壁和衬砌进行清洗,使隧道有
明灯具划分为两组:A组灯按基本段亮度的要求沿一个良好的照明环境
燧道全线布设;B组为加强照明灯具,A组和B组均
(3)采用智能化的照明节能控制系统,完善开
可分成几个独立回路,可根据隧道外部亮度的不断启方案,优化系统配置;完善日常和特殊情况下灯
变化,如晴天、雨天、早晨、中午及夏天与冬天等,调光开启管理办法。加装亮度检测仪将隧道洞内、外
整隧道各区段的亮度、照度,具体可通过亮度检测检测的数据传送到PLC,由PILC控制隧道照明,
器和自动编程控制灯具开关数量,来实现照明节能PLC通过现场总线将照明系统的检测结果传送中
的目的
央控制计算机。根据隧道内的车辆运行情况实时
(3)隧道照明光源的选取
调整媵道照明亮度
隧道照明能否节能,最关键的还在于光源功率
(4)加强对隧道照明的灯具日常的清洁维护和
的选择。以往的隧道照明设计中一般选用的光源定期更换光源,保证灯具较高的养护系数;
有荧光灯、高压钠灯、荧光高压汞灯、金卤灯等,随
着国家节能减排工作的进一步深人,近几年LED照
5某特长公路隧道照明节能措施实例
明产业的科技进步日新月异,LED灯作为一种新型
某对向行车公路特长隧道长3527m,三级公
的隧道照明灯具也逐步应用到飚道照明设计中来,路,设计速度40km/h,隧道净宽9.0m,净高4.5m,
为了指导LED隧道灯的设计、生产和使用,规范和洞外亮度L20S)取值为3000cd/m2。由于本隧道
引导LED隧道照明技术的应用与发展,国家半导体为对向行车公路隧道,在隧道照明设计中考虑了入
照明工程研发及产业联盟发布了推荐性的技术规口段、过渡段1、过渡段2和基本段,不设出口段照
范《LED隧道灯》。LED隧道灯与传统的高压钠灯明,结合隧道实际情况及计算结果,隧道各段照明
具相比有如下优点:LED工作电压为低压,单颗工亮度及长度如下表1
作电压在3V左右;其体积小,可制成各种形状的器
表1某特长隧道照明参数
件,适合于易变的环境,消耗能量较同光通量的高
隧道各段名称平均亮度标准值隧道各段
压钠灯减少约50%;寿命长,大约可达到50000k,
(总长3527m)
(cd/ms)
长度(m)
光衰减为初始的30%;启动的响应时间短,LED灯
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