基于DIAlux的公路隧道照明設(shè)計研究

陳丹　趙寧

摘 要：以鄧家灣隧道為依托工程，針對公路隧道的特殊性和隧道內(nèi)特有的視覺現(xiàn)象，計算不同路段的照度需求。通過DIAlux軟件對該公路隧道照明系統(tǒng)進行仿真模擬，以檢測該照明系統(tǒng)的合理性與可行性。

關(guān)鍵詞：隧道照明；照明設(shè)計；DIAlux；仿真模擬

中圖分類號：TP316 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2015）04-00-02

0 引 言

公路隧道作為一種特殊路段，其兩側(cè)與頂部是封閉的，這種結(jié)構(gòu)使洞內(nèi)與洞外亮度差距較大，因此產(chǎn)生一系列的視覺現(xiàn)象，例如“黑洞現(xiàn)象”和“白洞現(xiàn)象”[1]。這些現(xiàn)象會影響隧道內(nèi)車輛的行駛安全。為了保證行車安全，需要在隧道內(nèi)設(shè)置照明系統(tǒng)。

為解決隧道照明系統(tǒng)的計算問題，可以采用照明模擬仿真軟件來模擬隧道的照明空間。DIAlux 軟件可模擬出空間照明模型，并在模擬的三維空間中計算出不同路段的照度情況，生成照度報表。對鄧家灣隧道照明參數(shù)進行測量，比較DIAlux模擬與傳統(tǒng)計算方法，確定DIAlux在隧道照明系統(tǒng)設(shè)計中的工作效率。

1 公路隧道照明系統(tǒng)分析

公路隧道照明與普通道路照明主要區(qū)別在于公路隧道需要全天照明，且白天照明要求比夜間照明更加復雜。駕駛員在白天進入、穿過和離開隧道的過程中，會產(chǎn)生特殊的視覺問題[2]。

當車輛進入隧道時，由于隧道內(nèi)外亮度差較大，因此在隧道入口處會形成“黑洞現(xiàn)象”；當車輛駛出隧道時，同樣由于隧道內(nèi)外亮度差較大，在隧道出口處會形成“白洞現(xiàn)象”。為消除這些現(xiàn)象，需采取適當?shù)恼彰鞔胧?/p>

為使駕駛員眼睛適應視覺變化，隧道出口處的光線亮度變化不能過快，通常在出口路段采取種植樹木、設(shè)置光棚等方式來降低白天自然光的強度，并在出口處兩側(cè)設(shè)置路燈，以提供夜間照明。

對于長度大于1 000 m的長隧道，需另設(shè)置應急照明燈具，以保證照明中斷小于0.3 s，維持時間大于3 min。同時，在洞外要設(shè)置信號燈和信息顯示板提醒駕駛員行車安全。對于特長隧道，還應在隧道內(nèi)設(shè)置避災引道燈[3]。

目前，公路隧道照明中使用最普遍的照明燈具是高壓鈉燈。按照公路隧道設(shè)計規(guī)范，隧道內(nèi)基本照明燈具采用“中線”和“雙側(cè)壁對稱或交錯”兩種布置方式[4]。

當基本照明燈具采用“拱頂側(cè)偏單光帶”方式布置時，入口段照明燈具可采用“拱頂側(cè)偏單光帶”或“雙側(cè)壁對稱或交錯”方式布置；當基本照明燈具采用“拱頂壁對稱或交錯”方式布置時，出口段照明燈具采用“拱頂測偏單帶”或“雙側(cè)壁對稱或交錯”方式布置；當基本照明燈具采用“拱頂側(cè)偏單光帶”方式布置時，燈具可直接安裝在隧道拱頂[5，6]。

2 傳統(tǒng)隧道照明系統(tǒng)分析

2.2 鄧家灣隧道照明參數(shù)測量

對鄧家灣隧道照明系統(tǒng)不同路段不同時間點的照明參數(shù)進行測量，分別在入口段、過渡段、基本段和出口段設(shè)置測量點，對測量數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，如表1所示。

通過表2的數(shù)據(jù)對比，仿真出來的照度值與計算的照度值和實測的照度值較為相近，可見用DIAlux模擬仿真設(shè)計的隧道照明系統(tǒng)大致可以反映出實際照明效果，可以滿足實際照明需求，可以在隧道照明系統(tǒng)的設(shè)計中廣泛應用。

4 結(jié) 語

基于DIAlux軟件對隧道照明進行模擬分析，可快速生成3D效果圖和照度表等，且得到的各項數(shù)據(jù)與計算數(shù)據(jù)基本相符，提高了隧道照明設(shè)計的效率。

實際的隧道照明設(shè)計中，還要考慮洞外光線變化，如季節(jié)、天氣等因素。因此，DIAlux軟件模擬出的照明效果具有一定的局限性。但影響隧道照明的最主要因素還是隧道內(nèi)的燈具照明，DIAlux的局限性并不妨礙它在設(shè)計中發(fā)揮作用，DIAlux模擬出的隧道照明效果圖大致可反映出實際照明效果，在公路隧道照明設(shè)計中，DIAlux可廣泛地應用到其他隧道的照明系統(tǒng)設(shè)計中，它的易操作性及測試的準確性為隧道照明的前期設(shè)計工作提供很大的幫助。

參考文獻

[1] 趙忠杰.公路隧道機電工程[M].北京：人民交通出版社，2007.

[2] 宋白樺，李鴻，賀科學.公路隧道照明的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].湖南交通科技，2005，31（1）：1-2.

[3] 王少飛，涂耘.中國公路隧道照明技術(shù)近20年來的發(fā)展與創(chuàng)新[J].照明工程學報，2012，23（S1）：88-96.

[4] JTJ026.1-1999.公路隧道通風照明設(shè)計規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2000.

[5] 中國照明學會室內(nèi)照明專業(yè)委員會.應急照明設(shè)計指南[S].1993.

[6] 陜西省交通運輸廳.陜西省高速公路隧道照明系統(tǒng)設(shè)計指導意見（試行）[S].2009.