清远某隧道照明设计

刘兴业

摘 要：隧道照明是保证隧道行车安全的重要环节。与道路照明不同，它不仅有照度、亮度、均匀度、眩光等方面的考量，更重要的是要解决驾驶员白天进出隧道时产生的一系列视觉适应性的问题。隧道照明在设计时，不仅要合理确定照明方案，让驾驶员更好的适应洞内外明暗变化，减少交通事故的发生，也要充分考虑节能减排需要，根据现场实际情况，采取相应的洞口减光、调光措施，减少隧道运营养护费用。

关键词：隧道照明；亮度；动态调光；节能减排

随着社会经济的发展，原有城市交通已不满足发展的需要，须完善相应的路网，促进社会经济发展。清远市位于粤北山区，地势自西北向东南倾斜，以山地、丘陵为主，交通网比较复杂，需新建城市交通隧道或穿山隧道才能较好的完善路网建设。

引言

由于“黑洞效应”和“白洞效应”的存在，使得隧道照明质量的好坏会直接影响隧道的正常及安全使用。若隧道照明质量过差，则会使得进、出隧道的驾驶员无法适应光线的急剧变化而使行车安全隐患长期存在，导致发生交通事故的概率大大提升，对人民的生产生活造成很大的影响。另外，与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，消除黑洞和白洞效应节能减排，是隧道照明设计中两个关键的问题。

1 隧道照明设计

隧道照明是保证隧道行车安全的重要环节，与道路照明不同，不仅有照度、亮度、均匀度、眩光等方面的考量，更重要的是要解决驾驶员白天进出隧道时产生的一系列视觉适应性的问题。这使得隧道照明的设计比普通道路照明要复杂，它不仅跟隧道环境条件，如隧道附近地形，洞口朝向，洞口附近视野情况，植被等有关，还跟土建结构的设计方案、交通状况通风方式等有很密切的关系。根据作者的设计经验，就清远某一城市隧道照明设计提出自己的设计思路，以供同行讨论。

本隧道为城市交通双洞人车混行隧道，南北走向，位于贯通城区南北主干道南侧咽喉位置，地理位置十分重要（如图一所示），每洞三车道，设计时速60km，全长495m，是城市快速路的一部分。根据《建筑设计防火规范》及《广东省高速公路隧道LED照明设计与施工技术指南》，为城市三类短隧道，应设置一般照明、应急照明及疏散指示。

图1 隧道平面布置图

1.1 一般照明

一般照明是指保证隧道内正常行车所需的基本照明和消除出入口黑洞、白洞效应的加强照明。目前隧道照明的光源主要有高压钠灯、LED灯、荧光灯等。根据广东省相关文件，采用LED灯作为隧道照明光源。一方面LED灯启动快，可控性好的特点可以较好的满足隧道照明的要求；另一方面能耗低的特点也可以極大的减少高速公路运营费用，响应国家节能减排的要求。

为了降低黑洞、白洞效应对驾驶员视觉的影响，隧道照明入口段必须逐步逐级减光，出口段须逐步逐级增加亮度。根据《公路隧道照明设计细则 JTG/T D70/2-01-2014》，隧道照明分为入口段1，入口段2，过渡段1、过渡段2、过渡段3、中间段、出口段1、出口段2.。与《公路隧道通风照明设计规范 JTJ 026.1-1999》相比，分段更加细化：入口段由一段变为两段，后半段照度减半；出口段由一段变为两段，出口段1照度改为3倍中间段亮度，使照度变化更加均匀，同时也能降低能耗，减少运营维护费用。经计算，隧道照明各段长度及照度标准值如表1所示。

表1 隧道照明系统分段亮度与长度表

隧道的布灯方案采用双侧对称布置方式，灯具安装在距地6米的隧道侧壁上，为了兼顾功能性，安装方便和景观效果，加强照明灯具与基本照明灯具安装高度保持一致，加强照明均布于基本照明灯具间，具体照明方案如表1所示。

表2 隧道照明方案

1.2 应急照明

隧道是一个特殊封闭的构筑物，当市电断电时，驾驶员如不及时开启车灯，将在一个狭小漆黑的空间内高速行驶，危险性很大，容易引起交通事故，进而影响隧道甚至于整条道路的通行状况，因此，隧道内设置应急照明是非常有必要的。

根据《建筑设计防火规范》相关规定：隧道两侧应设置消防应急照明灯具。三类隧道的消防用电应按二级负荷要求供电，连续供电时间不应小于1.5h，为了避免重复投资，本段隧道不单独设置应急照明，采用隧道内基本照明作为应急照明。根据广东省高速公路隧道LED照明设计与施工技术指南，隧道内基本照明应按一级负荷供电，加强照明可按二级负荷供电。基本照明电源采用双电源末端切换形式供电，可以满足应急照明需要。应急照明系统应保证照明中断时间不超过0.3S，PC级双电源切换动作时间小于80ms，LED灯启动时间可以达到150ms或更快的启动时间，因此可以满足作为应急照明光源要求使用。

1.3 节能减排

隧道照明应结合洞内外亮度，交通流量等参数来制订调光措施，来达到节能减排目标。本隧道洞外亮度取值为4000cd/m2，若将洞外亮度标准降低到2500cd/m2，年耗电量将能减少30%以上。而洞外亮度随季度，气象等变化明显，因此，利用调光技术来达到节能减排目标效果明显。而且根据洞外亮度改变过渡段亮度可以使驾驶人员更好的适应洞内外光线强弱变化，保证行车安全。

2 结束语

综上所述，隧道照明在设计时，要合理确定照明方案，让驾驶员更好的适应洞内外明暗变化，减少交通事故的发生；也要充分考虑节能减排需要，根据现场实际情况，采取相应的减光、调光措施，减少隧道运营养护费用，营造出低碳，环保、高效的绿色出行空间。