摘 要   隨著我國高速公路隧道建設的蓬勃發(fā)展，照明設計節(jié)能要求已非常緊迫，本文著重對影響隧道照明節(jié)能設計的因素進行分析，并提出相應的解決途徑，可為隧道照明節(jié)能設計提供參考。

    關(guān)鍵詞  隧道照明 照明設計 設計參數(shù) 節(jié)能

    1 引言

    截止2009年底，全國公路隧道394.20萬米，其中特長隧道82.11萬米，長隧道150.07萬米，公路隧道的節(jié)能問題，已經(jīng)成為低碳經(jīng)濟時代交通行業(yè)普遍關(guān)注的問題。

    目前，高速公路隧道照明主要存在以下問題：設計上為保證駕駛?cè)藛T在穿越山嶺隧道時的行車安全，時?？桃馓岣咚淼蓝磧?nèi)照明設計參數(shù)；招標采購過程不能保證隧道照明燈具的質(zhì)量，同一線路不同標段燈具質(zhì)量參差不齊；通車運營期間照明控制及維護不當?shù)取?/span>

    2 設計參數(shù)選取

    2.1 計算行車速度

    速度對照明系統(tǒng)的影響最大，當設計速度為100km/h時，要比設計速度為80km/h在照明設施上將增加61%的費用，在運營上將增加63%的費用。同時，據(jù)相關(guān)研究機構(gòu)曾做過現(xiàn)場實測，在車輛通過隧道洞口前后，會很自然地降速，通過隧道時，車速普遍下降30%左右，因而照明用計算行車速度應適當核減。

    2.2 設計交通量

    現(xiàn)行隧道設計一般是根據(jù)近、遠期預測交通量進行一次設計，分期實施。交通量越大，隧道事故發(fā)生的幾率就越高，對照明水平的要求也就越高。在照明設計中近期交通量要精確預測，并結(jié)合燈具的壽命合理確定近期實施年限。

    2.3 洞外環(huán)境亮度

    隧道洞外環(huán)境亮度除應符合相關(guān)規(guī)范要求以外，還應通過調(diào)查分析，實測比較，考慮20°視野內(nèi)洞外地形地貌、植被情況、隧道朝向和當?shù)毓鈿夂蛱攸c等合理確定。在洞口建成后，還應實測與設計值的誤差，如果誤差超過±10%，則需要優(yōu)化；如果誤差超過±25%，則需要重新進行設計。

    2.4 入口段亮度折減系數(shù)

    我國許多高速公路隧道已通車運營十多年，應從實際情況出發(fā)，對已經(jīng)運營通車的公路隧道照明系統(tǒng)進行系統(tǒng)調(diào)研，綜合分析考慮造成隧道洞口亮度降低的原因，確定合理的折減系數(shù)。

    2.5 照明亮度區(qū)段劃分及取值

    陜西省交通運輸廳已制定了《陜西省高速公路隧道照明系統(tǒng)設計指導意見（試行）》，文件中對照明亮度區(qū)段劃分和取值已做出明確規(guī)定，隧道各段照明亮度過度更加合理、順暢。

    3 光源及燈具選取

    3.1 光源

    隧道照明光源的一般要求：光效高、顯色好、透霧性能好、壽命不小于10000h。在工程實施過程中宜通過綜合論證比選后確定采用合適的光源，以期達到節(jié)約目的。

    1.顯色性

    美國照明協(xié)會2000年公布道路隧道照明的實施標準，推薦小目標物體可見度（STV）作為評定照明質(zhì)量的標準。國際照明委員會CIE把太陽的顯色指數(shù)（Ra）定為100，各類光源的顯色指數(shù)各不相同，高壓鈉燈顯色指數(shù)Ra=23，熒光燈管顯色指數(shù)Ra=60～90。在滿足隧道照明的前提下，采用顯色性較高的光源，可以達到綠色照明的目的。

    2. 閃爍頻率

    閃爍頻率（F）與燈具安裝間距（S）和車速（V）之間的關(guān)系（F=V/S），考慮避免燈具閃頻的影響，根據(jù)《公路隧道通風照明設計規(guī)范》第4.2.2條規(guī)定：“燈具布置應滿足閃爍頻率低于2.5Hz或高于15Hz”的規(guī)定。80km/h設計速度下燈具的安裝間距應小于4m或大于24m。

    3.2 燈具

    隧道照明燈具的一般要求：IP65、配光合適、更換方便、便于維修、耐腐蝕性能好等，選擇品質(zhì)優(yōu)良的照明配套附件。

    1.燈具維護系數(shù)

    在我國，燈具維護系數(shù)一般取0.6～0.7，即有30%左右光能損耗。實踐證明，可通過采用二氧化鈦光觸媒膜自動去掉燈具透光表面上汽車廢氣和油污等污垢，提高光透過率，可將燈具的維護系數(shù)提高到0.8。

    2.光反射比

    現(xiàn)行規(guī)范未考慮反射光增量系數(shù)對亮度的加強作用，如通過選擇合適的燈具及安裝角度，并且適當增大頂棚和墻壁的反光比，可有效提高隧道路面平均水平照度（，式中Kp為反射光增量系數(shù)）。

    4 節(jié)能裝置

    現(xiàn)階段，影響高壓鈉燈節(jié)能效果的主要問題是其配套的電感鎮(zhèn)流器的工作效率低，可通過在高壓鈉燈安裝節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器解決這一問題。

    由于照明回路切換造成三相電流不平衡和電網(wǎng)電壓三相不平衡，都會造成無功損耗，浪費電能，可采用電磁平衡原理，通過電磁轉(zhuǎn)換與補償，以達到節(jié)能目的。

    5 照明控制及維護

    5.1 隧道照明控制

    隧道照明可利用先進的隧道照明控制和管理系統(tǒng)，以期實現(xiàn)自適應控制。隧道內(nèi)各段照明要根據(jù)季節(jié)、天氣、時間、車流量等實際情況不斷調(diào)整變化，動態(tài)地實現(xiàn)對隧道內(nèi)各段燈具照明的自動控制，才能從根本上杜絕隧道照明能源的浪費，并提高行車安全系數(shù)。

    5.2 運營維護

    在運營階段，宜對隧道內(nèi)定期進行清理、維護，對光源附件進行檢修，提高燈具的光效及使用壽命。

    6 結(jié)尾

    隨著我國高速公路隧道建設的蓬勃發(fā)展，在建和擬建的隧道項目中，照明費用數(shù)目龐大，深入研究隧道照明問題，無論從節(jié)約成本，還是提高隧道服務水平，都有著極其重要的意義。

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