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LED公路隧道照明设计施工

时间:2023-09-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:公路隧道照明是公路隧道建设中的重要组成部分,照明质量的好坏直接关系到机动车驾驶员能否看清楚隧道内的环境,因此隧道照明设计必须考虑驾驶的安全性。公路隧道照明的设计不同于道路照明,隧道照明亮度偏高,部分隧道照明亮度应处于中间视觉范围内,因此在照明设计中有必要对此进行考虑。在进行隧道照明设计时应考虑到这些视觉上的效应,尽量减少这两种效应带来的不利影响。

LED公路隧道照明设计施工

1.公路隧道照明的重要性

公路隧道在现代交通运输中起到越来越重要的作用,公路隧道是一段封闭的空间,自然光无法照射到其中,为了保证车辆行驶的连贯性及行车人的生命安全,即便是白天隧道内部也需要人工照明,因此隧道照明是隧道建设中不可或缺的一部分。汽车尾气、噪声、振动、污浊的空气、腐蚀气体、水分等恶劣环境形成隧道照明的特殊性。隧道照明不同于一般的道路照明,有其明显的特殊性,其对安全的考虑在照明系统上表现尤为重要。

公路隧道照明是公路隧道建设中的重要组成部分,照明质量的好坏直接关系到机动车驾驶员能否看清楚隧道内的环境,因此隧道照明设计必须考虑驾驶的安全性。因隧道是一个狭长的密闭空间,由于驾驶员白天进入隧道产生黑洞效应,出隧道时有白洞效应,夜间刚好相反,故隧道照明是不同于道路照明的特殊照明。

隧道内的灯具布置密集,并且灯具功率大,数量要多,并进行24h不间断照明。这对灯具寿命及可靠性提出了很高的要求,除此之外,隧道里面通风、除尘等大量电器设备运行频繁,电网电压波动大,供电质量非常差,所以电源也至关重要。另外,汽车尾气、扬尘的污染,对隧道内灯具的密封和防护也提出了要求,出于对维修困难的可维护性需要考虑,隧道照明还具有分区段、时段的不同照明特点。公路隧道内的环境与普通道路路段相比具有以下特点:

①公路隧道内外亮度差极大、空气污染严重、空间有限、噪声高。

②公路隧道内的通行能力、行程速度、交通安全性能客观上比其他路段差,交通事故发生率、交通能耗及对环境的污染也成倍增加。

在这种情况下,要保证来往车辆顺利通过,避免交通事故的发生,隧道照明系统的设计就显得越发重要。公路隧道照明的设计不同于道路照明,隧道照明亮度偏高,部分隧道照明亮度应处于中间视觉范围内,因此在照明设计中有必要对此进行考虑。在隧道照明设计中要充分考虑人眼的适应性,因为在晴天时隧道内外的亮度差别极大(通常相差几百到几千倍),驾驶员白天进入隧道时,从外部向隧道内看是一个黑洞(对长隧道而言)或一个黑框(对短隧道而言)。白天当驾驶员通过较长的隧道接近出口时,看到的是一个刺眼的炫亮白洞。为了消除黑洞和白洞现象,必须使隧道入口和出口的路面的亮度达到一定水平,即要加强照明。在隧道内,由于车辆排出烟气受到汽车前灯的照射,光线被烟雾所吸收而形成光散射现象,这些散射光在烟雾中造成光幕,从而使前方的障碍物与路面、侧壁亮度对比减弱,使驾驶员识别障碍物的能力下降。所以隧道内基本段的亮度也要比普通道路路面高,而且隧道内灯具的布置还应尽量减少频闪现象。

公路隧道照明根据功能可分为三类:第一类就是保障车辆在隧道内安全行驶的基本照明,隧道内各段应符合标准要求的照明水平;第二类就是指示照明,包括信号灯、显示屏等一些帮助驾驶员获取路况交通信息标识;第三类是应急照明,即在发生特殊情况时,可以自启动正常运行帮助隧道内人员疏散撤离。

2.公路隧道照明的特点

一般隧道存在着以下几种特殊的视觉问题:

①进入隧道前(白天)。由于隧道内外的亮度差别极大,因此从隧道外部去看,照明不充分的隧道入口会看到“黑洞”现象。

②进入隧道后(白天)。汽车由明亮的外部驶入即使不太亮的隧道以后,要经过一定时间才能看清隧道内部的情况,这称为“适应滞后”现象。

③隧道出口处。在白天,汽车穿过较长的隧道接近出口时,由于通过出口看到的外部亮度极高,出口看上去是个“亮洞”,会出现极强的眩光,驾驶员会感到不适应,夜间与白天正好相反,隧道出口看到的不是亮洞而是黑洞,这样驾驶员就看不清外部道路的线型及路上的障碍物。

白天司机驾驶车辆进、出隧道时,会产生“黑洞效应”和“白洞效应”。因此,要使人眼进入隧道内保持清晰,使机动车驾驶员感到心理和视觉的舒适,要求隧道内的亮度与隧道外的自然光亮度之间有一个良好的过渡和衔接。

在进行隧道照明设计时应考虑到这些视觉上的效应,尽量减少这两种效应带来的不利影响。因此,根据人眼视觉特性,设计符合人眼亮度适应曲线的隧道亮度调节方式是很有意义的。

人类眼睛的构造可知,视细胞有锥体细胞和杆体细胞两种。这两种细胞对光的感受性是不同的,杆体细胞对光的感受性很高,而锥体细胞对光的感受性很低。在明亮的环境下(亮度达到10cd/m2),主要由锥体细胞参与视觉工作,这种视觉状态称为明视觉;在昏暗的环境下(亮度在4~8cd/m2),主要由杆体细胞参与视觉工作,这种视觉状态称为暗视觉;亮度在8~108cd/m2时,杆细胞和锥体细胞同时工作。锥体细胞和杆体细胞对光的敏感性不同,锥体细胞对波长为555nm的光最为敏感,杆体细胞则对波长为507nm的光最为敏感。

眼睛不但在阳光下能看清物体,在月光下也能看见物体,这主要是与锥体细胞和杆体细胞相互交换工作、瞳孔的大小变化以及视网膜上的化学变化等因素有关。当视觉环境内亮度有较大幅度变化时,视觉对视觉环境内亮度变化适应时的感受性称为适应。适应有明适应、暗适应两种。人从黑暗处进入明亮环境时,最初会感到刺眼,而且无法看清周围的景物,但过一会儿就可恢复正常的视力,这种适应叫明适应。人从明亮的环境进入暗处时,在最初阶段将什么都看不见,逐渐适应了黑暗后才能区分周围物体的轮廓,这种从亮处到暗处人们视觉阈限下降的过程就称为暗适应。明适应和暗适应所需的适应时间视具体情况有长有短,一般说来明适应所需时间短,暗适应所需时间长。暗适应一般要到30min才趋向稳定,而明适应只需从几秒到几十秒。暗适应和明适应过程如图2-24所示。

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图2-24 暗适应和明适应过程

为解决驾驶员进入隧道后的视觉适应过程,要求在接近隧道洞口和进入隧道洞口后需要有一段逐渐由明到暗的亮度渐变过程,以适应驾驶员恢复视觉。对隧道出口由于人眼对明适应的时间较短,故一般不作太多处理,但有的设计将出口亮度分成两段,即从暗到明,再逐渐增亮以便于驾驶员视觉上的明适应过程。

车辆进入隧道后,其中间段的照明与道路照明还是有些类似的。长时间在单一路况和光环境下行驶都会使人产生疲倦。首先要保证中间段照明的均匀度,避免产生明暗相间的斑马效应而加快视觉疲劳。其次,可以利用其他交通信号标识灯,显示屏等辅助手段,打破行驶中单调乏味的感觉,不断给予一些视觉变化的内容,缓解视觉疲劳。

世界各国对公路隧道照明都制定一定的设计原则和标准,如美国的IES,英国的BC,国际照明协会的CIE。我国虽起步较晚但也制订了JTG/T D70/2—01—2014《公路隧道照明设计细则》,作为我国设计隧道照明的共用准则

这些规范和标准仅对隧道照明设计提供一个最基本的参考数据,当面临一个具体工程项目时涉及的因素就很多,有许多条件要求,因此往往在安全和节能、投资维护成本上有不少矛盾,要设计好一个隧道照明系统需要做深入细致的调研和考虑。

3.公路隧道内的照明

公路隧道内的照明按照车辆行驶安全要求划分为五段:接近段、入口段、过渡段、中间段和出口段,如图2-25所示。世界各国按照其国内实际情况规定了每段的长度和亮度变化,设计中应根据隧道的规模、限定的行车速度、设计的车流量,选用隧道照明灯具和优化灯具布局。

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图2-25 隧道内照明五个分段

有的工程项目设计时将入口段、过渡段再细分为三段来布局,也有的为使出口段照明过渡得好,将出口段分成渐渐变亮的两段,目的是为满足视觉变化的适应性,使驾驶员能高速安全地行驶出隧道。另一方面在满足安全亮度条件下,应尽量减少灯具的数量以减少能源消耗。

(1)接近段

接近段不在隧道内,是隧道洞口前的延伸部分,其作用是消除黑洞效应,使驾驶员在洞口处能辨认障碍物。其设计长度与限定车速有关,一般在100m左右。这段的亮度是自然环境的亮度,通常在3000~6000cd/m2,其亮度将会影响入口段、过渡段和中间段的亮度,为降低隧道内部各段的亮度以节省能源可在接近段植树或采用其他方法遮蔽这一段的亮度。

接近段的亮度决定了隧道内入口段的亮度要求,在实际取值中存在一定难度,即用哪一点的亮度代表接近段的亮度。同时在隧道施工前后,洞口环境往往变化很大。在隧道照明设计中,可参考实测资料。以白天为例,假设隧道口部环境亮度为4000cd/m2,允许车时速80km/h,则满足最低要求的接近段的长度和亮度分别为40m和80cd/m2

(2)入口段

入口段的作用是车辆进入隧道后,驾驶员能很快适应并消除黑洞效应,为使驾驶员维持良好的视觉状态,确保安全。因此,在隧道入口段的始端需要相对较高的亮度。

入口段的长度至少应等于安全行车视力距离,这一距离取决于驾驶员能看到前面一个障碍物时的停车距离,一般对车速为80km/h时为140m。入口段开始亮度相对较高,是接近段亮度的函数,以后逐渐线性下降,其末端亮度约为最初亮度的40%。隧道照明的入口段和过渡段的照明强度是根据隧道外亮度乘以一个折减系数得来的。入口段亮度计算公式如下:

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式中,Lth为入口段亮度(cd/m2);k为入口段亮度折减系数;L20(S)为隧道外亮度(cd/m2)。

从式(2-12)中可以看出,隧道外亮度的大小直接影响到隧道内的照明强度。隧道外亮度在一年中因季节、天气和时间的变化较大。参照《公路隧道照明设计细则》(JTG/T D70/2—01—2014),根据隧道的设计交通流量,确定隧道基本段的亮度为4000cd/m2,并根据规范计算出入口段亮度及长度:

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式中,Lth为入口段亮度(cd/m2);k为入口段亮度折减系数,一般取0.022;L20(S)为洞外亮度(cd/m2),取4000cd/m2

入口段长度:

Dth=1.154Ds-(h-1.5)tan10°=1.154×62-(5.6-1.5)tan10°m=48.3m式中,Dth为入口段长度(m);Ds为照明停车视距(m),取62;h为洞口净空高度(m),取5.6。

(3)过渡段

过渡段的作用是使驾驶员逐渐适应隧道内的照明,驾驶员进入长隧道后需要一些时间将人的眼睛调节到能适应中间段较低亮度水平,过渡段亮度从最高到最低的变化必须逐步进行,这也是过渡段照明的目的。因此,过渡段是人眼能否适应隧道中间段亮度的关键,这一区域亮度不断下降直到跟中间段相同为止。

实现过渡段亮度调节有两种控制方法可供选择:一是无级调节法,二是逻辑开关法。无级调节法是由晶闸管为基本控制元件的电子控制器完成无级调光的。随着隧道外光强的变化,整个照明控制系统会处在动态平衡状态下,从而得到合适的亮度。理论上,无级调光是一种很好的方法,它能得到连续性很好的光,但存在如下缺点:

①线路复杂,调试(尤其是现场调试)困难。

②故障率高、维修保养不便。

③洞内亮度检测器需要量大,工程量大,投资较大。

因此,目前的隧道照明工程很少采用无级调光,而是选择光线较好的照明灯具,利用灯具的不同排列组合和现场控制器提供的数字信号对照明灯具进行逻辑控制。由于控制程序和线路设计简单,灯具选择灵活,维修保养容易,目前的隧道照明大都采取这种方法。

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图2-26 过渡段渐变曲线

在隧道亮度调节方式的设计过程中,隧道过渡段的亮度可以使用阶跃式下降的方式。过渡段的亮度按梯度不超过1∶3比例下降,基本末端亮度为中间段的三倍,有的设计项目将过渡段再分成三段,亮度按入口亮度的0.3,0.1和0.035倍下降,国际CIE标准按图2-26所示曲线进行渐变下降,过渡段的长度与人眼适应环境的能力有关,它与车速和隧道长度也有关。根据规范计算过渡段亮度及长度为

过渡段1亮度:

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过渡段2亮度:

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过渡段3亮度(www.xing528.com)

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过渡段各段长度取值:过渡段1为50m,过渡段2为65m,过渡段3为100m。

(4)中间段

中间段是隧道内部基本照明,这一段是隧道中最长的一段,驾驶员已适应隧道明暗变化的过程进入稳定行驶阶段。中间段的亮度与车速、交通流量有关,一般车速80km/h时的亮度为4.5cd/m2,当车流量大时可适当提高。当中间段的距离较长时,可适当降低一些亮度以节省能源消耗。在隧道中间段,由于汽车排出的废气集聚,易形成烟雾,汽车前照灯的光会被这些烟雾吸收和散射,形成光幕并降低前方障碍物与其背景(路面、墙面)之间的亮度对比度,影响障碍物的能见度,给视觉功能带来不利影响。为此,中间段提供均一的稍高于普通开放式道路照明水平的亮度。

(5)出口段

在白天,出口段要使驾驶员能逐渐适应出口处的强光,消除亮洞效应;在夜间,使驾驶员能在洞内看清外部道路的线型及路上的障碍物,消除出口处的黑洞效应。一般的做法是在洞外使用路灯作为延续照明。

出口段的亮度水平也由外部亮度决定,在此段驾驶员是明适应,由适应曲线可以看出,明适应部分曲线较陡,适应时间很短,但当出口是朝正南或正西方向时,由于外部较亮,为使驾驶员在明亮出口的视觉背景下可清晰看见前面大车阴影中的小车,以及离开出口时有良好的后向视觉,出口段的亮度可以按照人眼适应曲线进行设计,设计方法可参照过渡段。根据规范计算出口段亮度及长度为

出口段亮度=5×Lin=12.5cd/m2

出口段长度取50~60m左右。

出口段的亮度可提高到中间段的5倍或为外界亮度的1/10,由于人眼视觉从暗到明的调节速度比较快,因此出口段通常不需要为视觉适应再增加照明。各个照明段的视觉适应的长度与亮度的曲线如图2-27所示。

4.影响隧道照明设计的因素

隧道属于高能耗场所,电力运营费用越来越高,将更加迫切需求高效节能光源、照明节能控制系统、合理亮度设计以提高照明效果,保证行车的安全性和舒适性。在隧道照明中通常要求基于隧道外亮度、隧道内交通量和行车速度等因素对灯具亮度和隧道内亮度进行无级调控。所以,LED隧道照明灯具的驱动电源应可以接收调光控制信号,并能够调整输出电流以调整LED光通量。另外,由于隧道照明中灯具使用数量巨大,所以必须建立灯具的故障检测机制。

(1)隧道外亮度对隧道照明的影响

隧道内照明的标准值都是根据隧道外的亮度乘以一个系数得来的。以最高时速80km/h的双车道单向交通为例,若设计交通量大于等于2400辆/h时,其入口段的亮度折减系数为0.035。不同隧道外亮度与洞内亮度的关系见表2-4。

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图2-27 各个照明段的视觉适应的长度与亮度的曲线

表2-4 不同隧道外亮度与洞内亮度的关系 单位:cd/m2

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从表2-4可以看出,隧道外亮度对隧道能耗影响相当大。隧道外亮度高,隧道内照明强度也要相应提高,隧道内的电气设备投资也会相应地增大。因此,在设计隧道照明时,设计人员应先对隧道外亮度进行实测,再根依据实测结果设计隧道内照明,这样不仅可避免照明设计冗余量过高造成电气设备投资上的浪费,还可在运营过程中节省大量的电能。精确测量隧道洞外亮度,对于合理设计隧道内照明,减少照明能耗和电气设备投资都是非常必要的。因此,如何降低隧道外亮度,是隧道设计照明设计应当考虑的问题。通常可采取下列措施在隧道接近段进行减光:

①在路基两侧种植常青树。

②将隧道口采用暗色调装修

③在隧道外的山体坡面上进行大面积栽种常青植被等。

(2)隧道外天气对隧道照明的影响

隧道外亮度对隧道照明能耗的影响很大,而天气、季节和时间的不同,其隧道外亮度也大不相同。以一个隧道外亮度为3000cd/m2的隧道为例,其夏至时隧道外中午的最大亮度为3000cd/m2,秋分时隧道外的最大亮度约为1860cd/m2冬至时隧道外的最大亮度约为842cd/m2,早、晚和阴天的隧道外亮度可低至200cd/m2以下。目前我国隧道照明白天大多按照四级调光方式,即晴天、多云、阴天和重阴天四个亮度等级。这四个亮度等级大多不分季节以及上午、中午和下午,因此能耗的浪费仍旧相当巨大。图2-28给出了隧道内不同光源的白天开灯功率与高压钠灯的设计功率之比,称之为功率线。在图2-28中最上面一条直线是高压钠灯的每日开灯功率与设计功率之比,中间一条直线是恒定亮度的LED灯每日开灯功率与高压钠灯的设计功率之比,下面两条曲线分别是亮度可控型LED灯在夏至和冬至时白天的照明功率与高压钠灯的设计功率之比。

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图2-28 不同季节隧道内一天的照明强度变化图

在图2-28中的各照明功率线下方的面积即为该灯具当日的照明能耗比。其中恒定亮度的LED灯每日开灯功率与亮度可控型LED灯在夏至中午的照明功率差值为设计维护系数。从图2-28中可以看出,采用恒定亮度的灯具,隧道一年的绝大部分时间均处在过渡照明状态,电能浪费现象严重。通过LED无级调光系统在夏至和冬至这两天的晴天照明能耗仅为高压钠灯的31%和21%,为恒定亮度LED灯的54%和37%,其他时间节约的能耗均在这之间。由此可以看出,公路隧道照明采用LED无级调光系统具有相当大的节能空间。采用了亮度可控型LED隧道灯及其亮度智能无级控制系统来为隧道照明调光,不论隧道外亮度如何变化,该系统都能够对其进行自动跟踪,计算出隧道内实际亮度需求并控制灯具输出相应的光通量,实现了按需照明的目标,最大限度地节约了电能。

实现隧道内亮度跟踪隧道外亮度实时变化的目标,在以前受传统光源的局限性难以实现。但随着科学技术的发展,LED以其优异的性能正在成为照明领域的主流光源。现阶段LED光效已达90lm/W,且亮度还在不断地提高,LED光源与其他光源不同,它的工作电流在额定范围内可大可小。其控制方式也更为先进,为实现这一目标奠定了技术基础。

从图2-28中可以看出,年平均照明功率需求比夏至时要小,冬至功率最低。采用LED照明亮度智能无级控制系统,不论是一年中的哪一天,它都会按照实际的功率需求去控制隧道内部照明。通过计算可得,其年平均白天照明能耗比钠灯光源的隧道照明和恒定亮度的LED隧道照明要低得多,约为钠灯的16.5%,约为恒定亮度的LED灯的33%,实现了真正意义上的按需照明。该系统用于隧道照明,不论是何种天气,其相对节能百分比并无太大差异。采用该技术替代高压钠灯照明系统,可实现83.5%的节能目标,比亮度不可控的LED隧道灯节能67%。因此,这一系统的节能效果相当显著。

(3)路面及墙壁材料对隧道照明的影响

沥青路面的反射率水泥路面低,在照明设计时沥青路面的光照度必须高出水泥混凝土路面30%才能使两者的路面亮度基本相同。因此,从降低能耗以及电气设备投资角度考虑,隧道内的路面设计应尽可能采用水泥混凝土路面。在《公路隧道照明设计细则》(JTG/T D70/2—01—2014)中,要求路面左、右两侧墙面2m高范围内的平均亮度不应低于路面平均亮度。因此,在墙面上涂反射率较高的白色涂料,也可节能1%~3%。

(4)灯具功率规格对隧道照明的影响

隧道照明的标准值在行业标准中是有具体规定的,若照度大幅度超出行业标准,则能耗将过高。对于LED光源而言,它的功率可根据隧道照明的实际需要进行设计,实际需要多少功率就配备多大功率的灯具,从而消除了由于过渡照明(照明强度大幅超出规范要求的照明)所造成的电能浪费现象。

(5)电源电压对照明的影响

AC220V供电的LED灯具对电源电压的要求并不高,一般在170~250V之间。LED灯具采用恒流供电,即流过LED的电流不受电源电压变化的影响,而只取决于出厂时的设定值,因此它的输出功率几乎是不变的。带有亮度控制功能的LED灯具的工作电流还取决于控制信号,它可根据实际应用场所的照明需求实时调整照明强度,以达到理想的节能效果。在基本照明方面,若采用LED光源,通过先进的调光技术可以使照明能耗下降。这样可在原有节能的基础上再减少能耗,使得LED光源总节能率高达75%。

(6)谐波功率因数对电源的影响

LED光源的供电方式为直流恒流供电方式,因此LED灯具均要配有恒流驱动电源。目前LED照明灯具上使用的恒流源均为开关电源,即开关式LED恒流驱动电源。由于开关电源为整流性负载,大量使用时会对电网造成严重谐波污染。在隧道照明系统中,谐波危害主要表现在以下几个方面:

①造成电网电压的波形畸变。

②使电缆过热,加速绝缘老化,而导致线间短路和接地故障,从而引起电气火灾和人身触电事故,特别是中性线过负荷、发热,甚至于着火燃烧。

③使变压器过热、损坏甚至于烧毁。

④补偿功率因数的电容器过热,易损坏,寿命大幅缩短。

⑤系统的功率因数降低使得供电系统损耗增加。

⑥使断路器及漏电保护装置、接触器、热继电器等电气保护元件过热、失灵、误动作,或使接地保护装置功能失常。

⑦浪费系统容量,降低保护装置作用。

为解决隧道照明谐波危害可采用以下两种方式:

①提高变压器容量和质量,增大电缆截面积,特别是加大中性线电缆截面积,增大其他电气设备的容量。但这种方式不能从根本上消除谐波,反而会使电气设备投资增加,保护特性与功能下降。

②提高LED隧道灯驱动电源的功率因数。在选用LED隧道照明灯具时,应对功率因数提出要求。一般要求功率因数要达到0.8以上,这就要求LED恒流驱动电源必须具有功率因数校正电路。性能良好的LED驱动电源,其功率因数可达到0.95以上。选用这样的电源是目前消除谐波危害的最佳方案。

5.照明灯具及布置

隧道照明的特点是工作时间长,需全天24h照明。根据这一特点,在设计基本照明亮度时应考虑了足够的冗余量。由于LED的寿命较长,因此维护系数通常取0.85~0.9。若将基本照明的设计亮度定为标准值的1.3倍,相当于0.77的维护系数。这一数值可使隧道基本照明强度在未来若干年内即使出现一定的光衰,也始终都能满足规范要求。不难看出,灯具投入初期的亮度要超出规范基本要求的30%,形成一定程度的过渡照明。这种过渡照明几乎在所有新装灯具中都是存在的。这是由光源的光衰、灯具易受污染以及光源亮度不可控的特性所决定的。这也使得现有的照明系统每年浪费了大量的电能。为了避免过渡照明造成电能浪费、减小灯具的光衰、延长LED光源和驱动电源的寿命,在实际运营时,可将基本照明的功率设定在额定功率的80%,即所有50W的基本照明灯具的输出功率控制在40W。

照明光源及灯具的选择是否适当是隧道照明质量有无保证的关键,隧道照明光源除应满足在隧道特定环境下的光效、光通量、寿命及工作特性、光色、显色性和控制配光的难易程度等要求外,还应选择在汽车排烟形成的烟雾中仍能保证有良好能见度的光源。选择照明灯具时应注意选择尺寸合理、耐腐蚀性强、不易老化、具有防潮和防喷流的灯具。

隧道照明灯具的布置除了要考虑亮度分布外,还要考虑眩光、诱导性、灯具维修等因素,其布置形式主要有三种,即相对排列、交错排列和中央排列。为了避免灯具不连续直射光由侧面进入驾驶室造成“眩光”的不适感,应尽量不将灯具装在侧面,最好装设在隧道顶部两侧或中央,且安装高度应在路面以上4m为宜。照明灯具呈线形分布,在一般情况下路面亮度均匀度不应小于0.35。隧道两侧墙壁支架安装仰角为30°时,有利于防止眩光。照明灯具的固定支架应选用优质冷轧钢板,灯具应具有较高的防水防尘等级(IP65)。

6.应急照明

隧道照明由于突然停电或其他原因而熄灭时,在全黑的情况下容易发生事故。因此,隧道照明的供电电源要求较高,一般应由两个独立电源供应,并设置应急照明系统。应急照明亮度值不得低于基本亮度值的1/10,且应急照明必须有独立的供电系统。

应急照明布设间距一般为20~30m,这种传统的布设方式使得应急照明状态下的照度均匀度极差,这在突然停电的情况下依旧存在较大地事故隐患。因此,在设计应急照明系统时应放弃传统的大间距布设方式,充分利用LED灯的亮度可控特性,将所有的基本照明灯全部兼作应急照明灯。当市电断电时,由EPS(紧急电力供给)电源为基本照明灯具供电。此时控制装置瞬间将基本照明灯具的功率同步控制到额定功率的20%左右。这使得系统在市电断电情况下应急照明的配光特性与原有的基本照明相同,最大限度地消除了安全隐患。

隧道内每间隔100m左右应设置一台应急电源配电箱,除了为应急照明灯具供电以外,还可为现场的监控设备、网络系统的现场交换机等设备提供电源。应急电源的连续供电时间应大于或等于90min。除了在隧道内设应急照明外,在疏散通道、变配电站内、值班室、监控中心、公共走道等处均应设置疏散指示灯及安全标志灯,疏散指示方向为从隧道中心向两个方向疏散。

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