摘 要   隨著我國高速公路隧道建設(shè)的蓬勃發(fā)展，照明設(shè)計(jì)節(jié)能要求已非常緊迫，本文著重對(duì)影響隧道照明節(jié)能設(shè)計(jì)的因素進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的解決途徑，可為隧道照明節(jié)能設(shè)計(jì)提供參考。

    關(guān)鍵詞  隧道照明 照明設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)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(jì)時(shí)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(shè)計(jì)上為保證駕駛?cè)藛T在穿越山嶺隧道時(shí)的行車安全，時(shí)常刻意提高隧道洞內(nèi)照明設(shè)計(jì)參數(shù)；招標(biāo)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(biāo)段燈具質(zhì)量參差不齊；通車運(yùn)營期間照明控制及維護(hù)不當(dāng)?shù)取?/span>

    2 設(shè)計(jì)參數(shù)選取

    2.1 計(jì)算行車速度

    速度對(duì)照明系統(tǒng)的影響最大，當(dāng)設(shè)計(jì)速度為100km/h時(shí)，要比設(shè)計(jì)速度為80km/h在照明設(shè)施上將增加61%的費(fèi)用，在運(yùn)營上將增加63%的費(fèi)用。同時(shí)，據(jù)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)曾做過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，在車輛通過隧道洞口前后，會(huì)很自然地降速，通過隧道時(shí)，車速普遍下降30%左右，因而照明用計(jì)算行車速度應(yīng)適當(dāng)核減。

    2.2 設(shè)計(jì)交通量

    現(xiàn)行隧道設(shè)計(jì)一般是根據(jù)近、遠(yuǎn)期預(yù)測(cè)交通量進(jìn)行一次設(shè)計(jì)，分期實(shí)施。交通量越大，隧道事故發(fā)生的幾率就越高，對(duì)照明水平的要求也就越高。在照明設(shè)計(jì)中近期交通量要精確預(yù)測(cè)，并結(jié)合燈具的壽命合理確定近期實(shí)施年限。

    2.3 洞外環(huán)境亮度

    隧道洞外環(huán)境亮度除應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求以外，還應(yīng)通過調(diào)查分析，實(shí)測(cè)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(dāng)?shù)毓鈿夂蛱攸c(diǎn)等合理確定。在洞口建成后，還應(yīng)實(shí)測(cè)與設(shè)計(jì)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(jìn)行設(shè)計(jì)。

    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(yùn)營十多年，應(yīng)從實(shí)際情況出發(fā)，對(duì)已經(jīng)運(yùn)營通車的公路隧道照明系統(tǒng)進(jìn)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(yùn)輸廳已制定了《陜西省高速公路隧道照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)意見（試行）》，文件中對(duì)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(shí)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(dá)到節(jié)約目的。

    1.顯色性

    美國照明協(xié)會(huì)2000年公布道路隧道照明的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，推薦小目標(biāo)物體可見度（STV）作為評(píng)定照明質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。國際照明委員會(huì)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(dá)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(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.2.2條規(guī)定：“燈具布置應(yīng)滿足閃爍頻率低于2.5Hz或高于15Hz”的規(guī)定。80km/h設(shè)計(jì)速度下燈具的安裝間距應(yīng)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(hù)系數(shù)

    在我國，燈具維護(hù)系數(shù)一般取0.6～0.7，即有30%左右光能損耗。實(shí)踐證明，可通過采用二氧化鈦光觸媒膜自動(dòng)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(hù)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(duì)亮度的加強(qiáng)作用，如通過選擇合適的燈具及安裝角度，并且適當(dāng)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(huì)造成無功損耗，浪費(fèi)電能，可采用電磁平衡原理，通過電磁轉(zhuǎn)換與補(bǔ)償，以達(dá)到節(jié)能目的。

    5 照明控制及維護(hù)

    5.1 隧道照明控制

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

    5.2 運(yùn)營維護(hù)

    在運(yùn)營階段，宜對(duì)隧道內(nèi)定期進(jìn)行清理、維護(hù)，對(duì)光源附件進(jìn)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(shè)的蓬勃發(fā)展，在建和擬建的隧道項(xiàng)目中，照明費(fèi)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(wù)水平，都有著極其重要的意義。

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