基于DIAlux的公路隧道照明设计研究

陈丹　赵宁

摘 要：以邓家湾隧道为依托工程，针对公路隧道的特殊性和隧道内特有的视觉现象，计算不同路段的照度需求。通过DIAlux软件对该公路隧道照明系统进行仿真模拟，以检测该照明系统的合理性与可行性。

关键词：隧道照明；照明设计；DIAlux；仿真模拟

中图分类号：TP316 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2015）04-00-02

0 引 言

公路隧道作为一种特殊路段，其两侧与顶部是封闭的，这种结构使洞内与洞外亮度差距较大，因此产生一系列的视觉现象，例如“黑洞现象”和“白洞现象”[1]。这些现象会影响隧道内车辆的行驶安全。为了保证行车安全，需要在隧道内设置照明系统。

为解决隧道照明系统的计算问题，可以采用照明模拟仿真软件来模拟隧道的照明空间。DIAlux 软件可模拟出空间照明模型，并在模拟的三维空间中计算出不同路段的照度情况，生成照度报表。对邓家湾隧道照明参数进行测量，比较DIAlux模拟与传统计算方法，确定DIAlux在隧道照明系统设计中的工作效率。

1 公路隧道照明系统分析

公路隧道照明与普通道路照明主要区别在于公路隧道需要全天照明，且白天照明要求比夜间照明更加复杂。驾驶员在白天进入、穿过和离开隧道的过程中，会产生特殊的视觉问题[2]。

当车辆进入隧道时，由于隧道内外亮度差较大，因此在隧道入口处会形成“黑洞现象”；当车辆驶出隧道时，同样由于隧道内外亮度差较大，在隧道出口处会形成“白洞现象”。为消除这些现象，需采取适当的照明措施。

为使驾驶员眼睛适应视觉变化，隧道出口处的光线亮度变化不能过快，通常在出口路段采取种植树木、设置光棚等方式来降低白天自然光的强度，并在出口处两侧设置路灯，以提供夜间照明。

对于长度大于1 000 m的长隧道，需另设置应急照明灯具，以保证照明中断小于0.3 s，维持时间大于3 min。同时，在洞外要设置信号灯和信息显示板提醒驾驶员行车安全。对于特长隧道，还应在隧道内设置避灾引道灯[3]。

目前，公路隧道照明中使用最普遍的照明灯具是高压钠灯。按照公路隧道设计规范，隧道内基本照明灯具采用“中线”和“双侧壁对称或交错”两种布置方式[4]。

当基本照明灯具采用“拱顶侧偏单光带”方式布置时，入口段照明灯具可采用“拱顶侧偏单光带”或“双侧壁对称或交错”方式布置；当基本照明灯具采用“拱顶壁对称或交错”方式布置时，出口段照明灯具采用“拱顶测偏单带”或“双侧壁对称或交错”方式布置；当基本照明灯具采用“拱顶侧偏单光带”方式布置时，灯具可直接安装在隧道拱顶[5，6]。

2 传统隧道照明系统分析

2.2 邓家湾隧道照明参数测量

对邓家湾隧道照明系统不同路段不同时间点的照明参数进行测量，分别在入口段、过渡段、基本段和出口段设置测量点，对测量数据进行数据处理，如表1所示。

通过表2的数据对比，仿真出来的照度值与计算的照度值和实测的照度值较为相近，可见用DIAlux模拟仿真设计的隧道照明系统大致可以反映出实际照明效果，可以满足实际照明需求，可以在隧道照明系统的设计中广泛应用。

4 结 语

基于DIAlux软件对隧道照明进行模拟分析，可快速生成3D效果图和照度表等，且得到的各项数据与计算数据基本相符，提高了隧道照明设计的效率。

实际的隧道照明设计中，还要考虑洞外光线变化，如季节、天气等因素。因此，DIAlux软件模拟出的照明效果具有一定的局限性。但影响隧道照明的最主要因素还是隧道内的灯具照明，DIAlux的局限性并不妨碍它在设计中发挥作用，DIAlux模拟出的隧道照明效果图大致可反映出实际照明效果，在公路隧道照明设计中，DIAlux可广泛地应用到其他隧道的照明系统设计中，它的易操作性及测试的准确性为隧道照明的前期设计工作提供很大的帮助。

参考文献

[1] 赵忠杰.公路隧道机电工程[M].北京：人民交通出版社，2007.

[2] 宋白桦，李鸿，贺科学.公路隧道照明的研究现状和发展趋势[J].湖南交通科技，2005，31（1）：1-2.

[3] 王少飞，涂耘.中国公路隧道照明技术近20年来的发展与创新[J].照明工程学报，2012，23（S1）：88-96.

[4] JTJ026.1-1999.公路隧道通风照明设计规范[S].北京：人民交通出版社，2000.

[5] 中国照明学会室内照明专业委员会.应急照明设计指南[S].1993.

[6] 陕西省交通运输厅.陕西省高速公路隧道照明系统设计指导意见（试行）[S].2009.