隧道照明设计的影响因素及评定标准

韩 丹

大连市市政设计研究院有限责任公司，辽宁大连 116000

1 隧道照明设计的影响因素

1.1 隧道状况

1）隧道长度：隧道长度不同，照明要求就不同。在长度不超过一百米的隧道内可以没有照明灯具，一般长度越长，照明要求越苛刻；2）隧道宽度：隧道宽度不同，照明要求也不同；3）隧道线形：照明设计对隧道线形有重要影响，即使两条隧道宽度相同，一个线形笔直，一个线形弯曲，需要间隔多远、安装多少灯具都是不一样的；4）交通状况：交通状况会影响路面照度与照明情况，因此在进行照明设计的过程中，需要考虑很多因素，比如说交通是单向的还是双向的，是汽车专用的还是混合使用的等等；5）附近环境：当地天气、地形地貌、地理位置、隧道洞口处的亮度及进出引道周边的环境状况等等。

1.2 减光设施

若降低了隧道洞外的亮度，则会让司机在驶入隧道后能感觉到亮度是渐变的，所以在开始进行隧道照明设计时应考虑到隧道洞口处的亮度这一影响因素，有利于完善进出口处的照明设计。常见的剪光设施有以下三种：一是遮阳棚。可置于隧道洞口处，以减小自然光对司机驾车的影响。遮阳棚的顶棚构造虽透光，但阳光是不能直接投射到路面的。二是遮光棚。不同于遮阳棚，遮光棚可将阳光直接投射到路面，只因设置成本较高，一般交通量的隧道中几乎不用。三是植被减光。四季交替，周而复始，有些绿植会变黄，因此，可在隧道洞口处种些常绿植物，它们反射出的光线会让司机感觉很舒适，能有效缓解“黑框”、“黑洞”效应。

1.3 “黑框”、“黑洞”和“白洞”效应

视觉问题是车辆驶入隧道会面临的。以50km/h 车速为例，车辆通过洞口的时间为1.5s 左右。极短的时间内，亮度变化却是极大的。隧道长度不同，司机感觉也有所不同。当车辆在短隧道中行驶时，从进口处便能感觉到出口处的极高亮度，产生“黑框”效应；当车辆在长隧道中行驶时，司机会觉得洞口太黑而不能有效看清周期的情况，即使前方有障碍物存在，也不能及时躲避，产生“黑洞”效应；同样在夜间也会如此。当车辆快驶出隧道时，司机会看到明晃晃且很刺眼的摆动，产生“白洞”效应，司机出洞时的视距与舒适感自然而然会大打折扣，不能准确判断相向行驶的情况。

1.4 路面、墙壁和顶棚的种类及反射率

当车辆行驶于隧道时，司机可通过障碍物与路面的反射情况来断定前方是否存在障碍物。当路面平均亮度升高、障碍物的对比亮度变小时，司机便能一眼看到障碍物，因为走在路上的人或静止于路面的物的亮度无论是比背景暗还是亮，其轮廓可一眼辨识，此时司机无需知道前方障碍物是什么或具有什么特质，仅凭一个简单的轮廓亮度便可进行判断。路面的亮度源主要来于照明灯具释放的亮度和路面、墙壁和顶棚的反射率，因此在进行具体照明设计的过程中要结合路面、墙壁和顶棚的种类与材质。

1.5 人眼的适应

隧道内外的亮度差过大，人眼要适应这一变化需要时间。根据亮度变化率的不同，适应时间自然也就不同。通常来讲，亮度变化率越高，适应时间就越长。明适应是指人眼适应环境光强由暗变亮的过程，这个过程耗时1s～3s；暗适应是指人眼适应环境光强由亮变暗的过程，这个过程耗时10s 左右；不管环境光强是由暗变亮还是由亮变暗，司机都会暂时中断视觉暂留。隧道照明设计正是为了给司机提供源源不断的视觉信息，所以在进行具体照明设计的过程中要结合人眼的适应这一影响因素。

1.6 照明设施及光源维修

选择合适的照明设施很关键。现在市面上不断有新材料、新技术出现，随之高效节能的灯具也如雨后春笋般涌现出来。在响应国家“绿色照明”的号召下，节能环保型灯具是首选。隧道内外的温度差、湿度差较大，所以洞内必然会沾满污垢，且常年受化学试剂腐蚀，照明设施有所损毁是难以避免的，因此灯具是否具有抗腐蚀能力也是选择标准之一。为使隧道照明质量有保证，要求选择的光源除了具有使用周期长、维修便捷外，还要能在最短时间内快速启动且达到照度要求。

2 隧道照明设计的评定指标

2.1 路面亮度

路面亮度是指路面以单位面积发射的光量。车辆在隧道内行驶时，司机可将路面或强度作为观察路口的参考，主要是路面。

2.2 路面均匀度

路面均匀度是路面亮度的分布情况。路面均匀度良好能给司机提供一个能见度高且舒适的视觉环境。一般若提出严格的路面均匀度要求，只是针对干燥路面和亮度较低的隧道环境。

2.3 眩光

眩光是指在视线范围，物体太亮或亮度对比太强，使司机感觉很不舒服或是视觉下降等情况。国际照明委员会提出用眩光指数G 来评定眩光给人带来的不舒服到底有多少：G=1，难以忍受；G=3，有干扰；G=5，允许范围；G=7，满意；G=9，不妨碍。要想有效控制眩光，就要合理限制光源亮度，当然悬挂高度适当也必不可少。此外，还可通过科学布置光源、提高环境亮度等手段加强控制。

2.4 诱导性

诱导性是用照明告知司机前方的隧道线形、车流分合及是否有起伏交叉等相关信息，其表现形式有两种：1）视见诱导性，在照明条件充足的情况下，被当作路面亮度背景的墙面上布置颜色鲜亮的逆反射材料，使其清晰可见；2）光学诱导性：照明设施在排列、光色、光强及布置方位上都有光学诱导性。如果隧道进出口是广场的话，则不宜布置路灯太多；否则司机在“灯海”中会感觉不舒服，此时可采用一举两得之法——高杆照明，既照明了道路又照亮了环境。

3 结论

作为公路交通安全的重要构成，隧道照明系统的设计要结合公路沿线的实际情况，从现场出发，严格按照相关设计规范及具体要求进行，多听取专家意见，多借鉴国外先进经验，取他人之长补己之短，合理选用节能环保型照明设施，以提高隧道照明质量。

[1]张琴.隧道照明设计方案节能分析[J].公路交通技术，2013(3).

[2]尤三伟.公路隧道LED灯照明系统设计应用及效益分析[J].科学之友，2013(1).