隧道照明動(dòng)態(tài)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用效果測(cè)試與評(píng)價(jià)

(重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院 重慶 400074)

隨著我國(guó)公路隧道建設(shè)速度的加快，隧道能耗問題也日益突出，據(jù)統(tǒng)計(jì)推算，全國(guó)公路隧道年電費(fèi)高達(dá)32億元，其中照明負(fù)荷占總負(fù)荷的30%左右，已經(jīng)成為公路隧道運(yùn)營(yíng)中的最大開支[1]。

為節(jié)約電費(fèi)開支、減少運(yùn)營(yíng)成本，無級(jí)調(diào)光智能控制技術(shù)與多種隧道輔助照明方式相結(jié)合的“車走燈熄”的動(dòng)態(tài)照明節(jié)能技術(shù)開始應(yīng)用于隧道中。

為研究隧道動(dòng)態(tài)照明技術(shù)能否滿足隧道行車的照明需求，本文采用CX-2B遠(yuǎn)方成像亮度計(jì)對(duì)安樂隧道照明效果進(jìn)行測(cè)試與評(píng)價(jià)。

一、亮度測(cè)試

(一)隧道概況

安樂隧道為單向行車的雙洞四車道隧道，隧道長(zhǎng)498m，屬于短隧道。隧道照明全部采用LED燈，距離隧道出入口9m不布設(shè)燈具。隧道各區(qū)段長(zhǎng)度以及燈具具體布設(shè)方式如下表1所示。

表1 隧道燈具布設(shè)

(二)測(cè)量設(shè)備

CX-2B遠(yuǎn)方成像亮度計(jì)，可測(cè)量亮度、亮度參數(shù)。具有測(cè)量精度準(zhǔn)確，誤差小的優(yōu)點(diǎn)。

(三)測(cè)量目的

測(cè)量隧道內(nèi)路面的平均亮度、總均勻度、縱向均勻度是否滿足細(xì)則的要求。

(四)測(cè)量方法

在上午10:00～11:30對(duì)安樂隧道右線入口段進(jìn)行照明效果測(cè)試。

本次測(cè)試選在隧道入口段進(jìn)行，采用成像亮度計(jì)拍下隧道路面圖片，為測(cè)量入口段的路面亮度，使用配套CX-2A軟件分別在入口段1、入口段2選取3.5×10m的測(cè)量區(qū)域，沿隧道橫向均勻布設(shè)5個(gè)點(diǎn)，隧道路面右邊緣線為第1列，依次向左，靠近隧道中線為第5列，沿隧道縱向均勻布設(shè)11個(gè)點(diǎn)，沿行車方向依次增大，則隧道入口段共設(shè)22個(gè)測(cè)量點(diǎn)。測(cè)量區(qū)域布點(diǎn)圖如1所示，得到路面每個(gè)像素點(diǎn)的亮度參數(shù)。

圖1 路面布點(diǎn)示意圖

(五)測(cè)量結(jié)果

在加強(qiáng)照明開啟100%的工況下，通過軟件計(jì)算得到安樂隧道左線入口段1和入口段2測(cè)量區(qū)域的路面亮度如圖2所示。

圖2 入口段測(cè)量區(qū)域亮度圖

由圖2可以觀察到安樂隧道入口段的照明依據(jù)細(xì)則進(jìn)行分段設(shè)置，入口段1測(cè)量區(qū)域的路面平均亮度為90.71cd/m2，而設(shè)計(jì)亮度是30.8cd/m2；入口段2測(cè)量區(qū)域的路面平均亮度為38.29cd/m2，入口段2的設(shè)計(jì)亮度是15.6cd/m2。表明測(cè)量區(qū)域的亮度滿足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)也可以看出燈具在安裝初期其發(fā)光效率是很高的，這給節(jié)能帶來了很大的空間。

其次我們發(fā)現(xiàn)3、4、5列亮度較高，即道路中線附近的亮度較高，最高可達(dá)到113.6 cd/m2，呈現(xiàn)出中間亮、兩邊相對(duì)較暗的現(xiàn)象，燈具將大部分光通量投射到道路中線附近，而投射到靠近隧道墻壁的車道上的光通量較少，路面亮度總均勻度U0為0.70，滿足設(shè)計(jì)要求的0.4，路面中線亮度縱向均勻度U1為0.90，滿足設(shè)計(jì)要求的0.6[2]，路面不會(huì)出現(xiàn)斑馬效應(yīng)，提高行車的安全性。

二、結(jié)論

測(cè)定安樂隧道采用動(dòng)態(tài)照明節(jié)能技術(shù)下的照度、最大辨識(shí)距離、亮度等參數(shù)評(píng)價(jià)安樂隧道行車的安全性和舒適性，測(cè)量結(jié)果得到以下結(jié)論：

1)使用無極調(diào)光智能控制技術(shù)，當(dāng)駕駛員行駛車輛經(jīng)過隧道時(shí)，隧道內(nèi)加強(qiáng)照明開啟100%，滿足細(xì)則要求的設(shè)計(jì)亮度。

2)使用隧道照明動(dòng)態(tài)節(jié)能技術(shù)，在滿足安全行車的基礎(chǔ)上，能有效增強(qiáng)隧道內(nèi)的照明環(huán)境，提高駕駛員行車的舒適性，降低隧道運(yùn)營(yíng)成本。