清遠某隧道照明設計

劉興業

摘 要：隧道照明是保證隧道行車安全的重要環節。與道路照明不同，它不僅有照度、亮度、均勻度、眩光等方面的考量，更重要的是要解決駕駛員白天進出隧道時產生的一系列視覺適應性的問題。隧道照明在設計時，不僅要合理確定照明方案，讓駕駛員更好的適應洞內外明暗變化，減少交通事故的發生，也要充分考慮節能減排需要，根據現場實際情況，采取相應的洞口減光、調光措施，減少隧道運營養護費用。

關鍵詞：隧道照明；亮度；動態調光；節能減排

隨著社會經濟的發展，原有城市交通已不滿足發展的需要，須完善相應的路網，促進社會經濟發展。清遠市位于粵北山區，地勢自西北向東南傾斜，以山地、丘陵為主，交通網比較復雜，需新建城市交通隧道或穿山隧道才能較好的完善路網建設。

引言

由于“黑洞效應”和“白洞效應”的存在，使得隧道照明質量的好壞會直接影響隧道的正常及安全使用。若隧道照明質量過差，則會使得進、出隧道的駕駛員無法適應光線的急劇變化而使行車安全隱患長期存在，導致發生交通事故的概率大大提升，對人民的生產生活造成很大的影響。另外，與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，消除黑洞和白洞效應節能減排，是隧道照明設計中兩個關鍵的問題。

1 隧道照明設計

隧道照明是保證隧道行車安全的重要環節，與道路照明不同，不僅有照度、亮度、均勻度、眩光等方面的考量，更重要的是要解決駕駛員白天進出隧道時產生的一系列視覺適應性的問題。這使得隧道照明的設計比普通道路照明要復雜，它不僅跟隧道環境條件，如隧道附近地形，洞口朝向，洞口附近視野情況，植被等有關，還跟土建結構的設計方案、交通狀況通風方式等有很密切的關系。根據作者的設計經驗，就清遠某一城市隧道照明設計提出自己的設計思路，以供同行討論。

本隧道為城市交通雙洞人車混行隧道，南北走向，位于貫通城區南北主干道南側咽喉位置，地理位置十分重要（如圖一所示），每洞三車道，設計時速60km，全長495m，是城市快速路的一部分。根據《建筑設計防火規范》及《廣東省高速公路隧道LED照明設計與施工技術指南》，為城市三類短隧道，應設置一般照明、應急照明及疏散指示。

圖1 隧道平面布置圖

1.1 一般照明

一般照明是指保證隧道內正常行車所需的基本照明和消除出入口黑洞、白洞效應的加強照明。目前隧道照明的光源主要有高壓鈉燈、LED燈、熒光燈等。根據廣東省相關文件，采用LED燈作為隧道照明光源。一方面LED燈啟動快，可控性好的特點可以較好的滿足隧道照明的要求；另一方面能耗低的特點也可以極大的減少高速公路運營費用，響應國家節能減排的要求。

為了降低黑洞、白洞效應對駕駛員視覺的影響，隧道照明入口段必須逐步逐級減光，出口段須逐步逐級增加亮度。根據《公路隧道照明設計細則 JTG/T D70/2-01-2014》，隧道照明分為入口段1，入口段2，過渡段1、過渡段2、過渡段3、中間段、出口段1、出口段2.。與《公路隧道通風照明設計規范 JTJ 026.1-1999》相比，分段更加細化：入口段由一段變為兩段，后半段照度減半；出口段由一段變為兩段，出口段1照度改為3倍中間段亮度，使照度變化更加均勻，同時也能降低能耗，減少運營維護費用。經計算，隧道照明各段長度及照度標準值如表1所示。

表1 隧道照明系統分段亮度與長度表

隧道的布燈方案采用雙側對稱布置方式，燈具安裝在距地6米的隧道側壁上，為了兼顧功能性，安裝方便和景觀效果，加強照明燈具與基本照明燈具安裝高度保持一致，加強照明均布于基本照明燈具間，具體照明方案如表1所示。

表2 隧道照明方案

1.2 應急照明

隧道是一個特殊封閉的構筑物，當市電斷電時，駕駛員如不及時開啟車燈，將在一個狹小漆黑的空間內高速行駛，危險性很大，容易引起交通事故，進而影響隧道甚至于整條道路的通行狀況，因此，隧道內設置應急照明是非常有必要的。

根據《建筑設計防火規范》相關規定：隧道兩側應設置消防應急照明燈具。三類隧道的消防用電應按二級負荷要求供電，連續供電時間不應小于1.5h，為了避免重復投資，本段隧道不單獨設置應急照明，采用隧道內基本照明作為應急照明。根據廣東省高速公路隧道LED照明設計與施工技術指南，隧道內基本照明應按一級負荷供電，加強照明可按二級負荷供電。基本照明電源采用雙電源末端切換形式供電，可以滿足應急照明需要。應急照明系統應保證照明中斷時間不超過0.3S，PC級雙電源切換動作時間小于80ms，LED燈啟動時間可以達到150ms或更快的啟動時間，因此可以滿足作為應急照明光源要求使用。

1.3 節能減排

隧道照明應結合洞內外亮度，交通流量等參數來制訂調光措施，來達到節能減排目標。本隧道洞外亮度取值為4000cd/m2，若將洞外亮度標準降低到2500cd/m2，年耗電量將能減少30%以上。而洞外亮度隨季度，氣象等變化明顯，因此，利用調光技術來達到節能減排目標效果明顯。而且根據洞外亮度改變過渡段亮度可以使駕駛人員更好的適應洞內外光線強弱變化，保證行車安全。

2 結束語

綜上所述，隧道照明在設計時，要合理確定照明方案，讓駕駛員更好的適應洞內外明暗變化，減少交通事故的發生；也要充分考慮節能減排需要，根據現場實際情況，采取相應的減光、調光措施，減少隧道運營養護費用，營造出低碳，環保、高效的綠色出行空間。