一种把大量阳光导入到隧道用于照明的技术方案

于颖杰

摘要：隧道照明在公路能耗方面占有相当的比重。隧道照明直接影响驾驶员视觉效应特点导致视觉功效的改变，延迟或缩短驾驶员应急反应时间，我今天带来的是我们研发的一种技术方案，称为一种把大量阳光导入到隧道用于照明的技术。

我们都知道，隧道照明不同于普通室内或夜间照明，它最显著的特点是要调整隧道内外照度差。由于隧道外的照度主要由阳光提供，那么由阳光来提供隧道的加强照明部分就是最合理的选择。

基于阳光照明只是对阳光照射范围进行转移而没有能量转换，我们提出这样一个公式：

S_内L_内=S_外L_外k

S_内：隧道内照射面积

L_内：隧道内照射强度

S_外：隧道外阳光采集面积

L_外：隧道外阳光照射强度

K：设备整体效率

*本公式未考虑隧道基本照明。

隧道内外照度对比为：

Q= L_内/ L_外= S_外k/ S_内

对于阳光隧道照明而言，控制隧道内各个阶段的Q值就是我们的目标，而由于隧道内照射面积（S_内）是确定的，设备的效率在选定设备方案时就基本确定，因此控制阳光的采集面积（S_外）就是核心工作。

一般而言，阳光照明设备的都应包括阳光采集、光线传输和隧道内布光三个部分。具体到我们带来的这套系统，则具化为汇聚阳光、光线定向、导光、分光和发散投射5个子系统组成。

根据具体设计需求，隧道阳光系统的采集阶段应包括阳光定向和汇聚两个部分组成。我们采用最简洁的透镜式望远镜式方案，由于我们不是成像设备，可以大幅降低设备精度要求，故用拼接菲涅尔透镜作为望远镜主镜和副镜进行拼装组合。

对于定向系统，我们采用了自己研发的双镜式定日镜，这种设备可以保证阳光在定向过程中阳光投影面积稳定不变，且系统封闭耐候性良好。

导光、分光和投射系统目前市场比较成熟，可以直接采购。

本系统的有着采集面积大，系统损耗低，投射深度大且耐候性适应性良好的特点，能够为提高隧道照明水平，提高隧道安全性能，同时节约大量能源。

参考文献

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[2] 公路隧道照明灯具[S]. 2004

[3] 黑框白洞的照明节能进行时[J]. 熊燕舞. 交通建设与管理. 2010（09）

[4] 隧道照明光源选择分析[J]. 解翠翠，吴火军.  建筑電气. 2017（11）

（作者单位：天津定日科技发展有限公司）