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    新公路隧道照明標準出臺了,與舊標準有哪些差異?

    日期:2016-12-05 來源: 山東照明學會 瀏覽: 次
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      自《公路隧道通風照明設計規范》(JTJ 026.1-1999)于2000年6月1日發布實施以來,歷時已有十余年,我國公路隧道規模不斷擴大、種類逐漸增多、設計車速不斷提高,照明理念和照明技術也不斷進步,各種新材料、新設備也不斷投入使用。為適應隧道照明形勢的發展,交通運輸部對原有的《公路隧道通風照明設計規范》進行了修訂和擴充,形成了《公路隧道照明設計細則》(JTG/T D70/2-01—2014)和《公路隧道通風設計細則》(JTG/T D70/2-02—2014)兩個獨立的推薦標準。本文針對隧道照明設計,淺析新舊兩個標準之間的差異。

      1隧道照明設置條件的差異

      舊標準規定,“長度大于 100m”的隧道應設置照明。而新標準對設置條件進行了分類和細化,并引入了“光學長隧道”的概念,筆者將其整理為表 1。

    表 1 新標準隧道照明設置條件

           新標準還規定,有人行需求的隧道,應滿足行人通行照明需求;不設置照明的隧道應設置視線誘導設施。

      2設計標準的差異

      新舊照明設計標準的差異較大。在照明區段構成上,與舊標準不同,新標準將入口段劃分為Lth1和Lth2兩段,將出口段劃分為Lex1和Lex2兩段,如圖1和圖2?!?/p>

         2.1 入口段照明設計標準

      入口段亮度取決于洞外亮度,入口段長度取決于停車視距。與舊標準相比,洞外亮度和停車視距取值均未變化,但增加了 120km/h 車速下的洞外亮度和停車視距取值,以及 120km/h 車速下的折減系數。新標準對入口段亮度的取值條件進行了細化,筆者整理為表 2。

           2.2 過渡段照明設計標準

      新標準的過渡段與舊標準一致,仍劃分為三段(TR1、TR2、TR3),但是每段的參照的為入口段的 Lth1,且折減系數有所減小。此外,過渡段的長度采用公式方式表達。對于可不設置過渡段加強照明的情況,新標準提出了條件,筆者將其整理為表 3。

         2.3 中間段照明設計標準

      與舊標準相比,新標準的中間段照明設計標準相差較大:相對于舊標準需要用插值法確定中間亮度值,新標準按照設計高峰小時交通量范圍,基本上將同一設計車速下的亮度固化為 3 個等級;行人與車輛混合通行的隧道、緊急停車帶、橫通道的亮度標準均有所降低;增加了中間段位于曲線時的布燈要求,分流段、合流段亮度要求。新標準還特別規定,對于行車時間較長的隧道(超過 135 秒),可進一步將中間段分為兩段,后一段可進一步降低亮度標準,如表 4。

            2.4 出口段照明設計標準

      與舊標準相比,新標準將出口段分為兩段,并且規定,長度≤300m的直線隧道可不設置出口段加強照明,長度300m<l≤500m的直線隧道可只設置ex2出口段的加強照明。< p="">

      2.5 應急照明和洞外引道照明設計標準

      新標準細化了應急照明系統的設置條件,并大幅提高了應急照明供電電源維持時間(從 3min 提高到 30min)。亮度標準與舊標準一致。新、舊標準對洞外引道設置亮度與長度要求基本一致,但是新標準細化了洞外引道標準的設置條件:隧道外引道曲線半徑小于一般的路段、隧道設夜間照明且處于無照明路段的洞外引道、隧道與橋梁的連接處路段以及連續隧道間的路段。

      3關于節能標準與措施、照明控制設計原則

      節能標準與措施、照明控制設計原則分別是新標準中的兩個獨立章節,與舊標準相比是新增加的內容,也是變化最大的內容。對洞口采用減光方案,可以有效降低隧道照明能耗,新舊標準對此都進行了規定。不同的是,新標準應用了“中間視覺理論”、“基于反應時間的視覺功效方法”和“小目標物體可見度理論”,對基本照明(中間段照明)采用 LED 光源、無極燈光源和逆光照明方式的,照明亮度可分別減少到亮度標準的 50%、80% 和 80%,但不應低于1.0cd/ ㎡。同時,新標準還對隧道照明白晝和夜間照明的調光方案進行了規定。

      照明控制設計原則主要規定了隧道照明控制方式應以智能控制或自動控制為主,并針對突發狀況和異常工況,規定隧道內進行養護維修作業時、發生交通事故、火災或進行交通管制時,隧道內所有照明燈具宜開啟到最大狀態。

        4關于新標準的其他細節

      新標準在舊標準應用經驗的基礎上,對內容進行了大量的細化和擴展,對照明設計的條件進行了更加詳盡科學的規定。如新標準對公路隧道照明設計小時交通量的來源進行了規定;引入了“光學長隧道”的概念,避免照明設計一刀切;針對公路設計車速的提升,增加了 120km/h 車速下的照明設計標準和各段距離的規定;對氣體放電燈具和 LED 燈具的燈具效率、功率因數進行了規定;選用光源時,透霧性與顯色性的取舍;引入“平均照度換算系數”,方便計算燈具數量;等等。以下對其中幾個比較重要的問題進行描述:

      4.1 關于“光學長隧道(OpticallyLong Tunnels)”

      光學長隧道是指駕駛員位于行車道中央(1.5m 高度)、距隧道行車進洞口一個照明停車視距處不能完全看到行車出洞口的、且幾何長度不大于 500m 的短隧道。因此,“光學長隧道”從實際長度上來看是短隧道,但是因為看不到出洞口,通視程度不高,從光學上來講是長隧道。新標準未對光學長隧道進行定義。

      4.2 關于“閃爍頻率”

      新標準對閃爍頻率進行了明確規定,閃爍頻率為設計行車速度與布燈間距之比,即 Vt/S。當閃爍頻率在 4-11Hz 之間時,不舒適的感覺會使人無法忍受。因此,新標準規定閃爍頻率應低于 2.5Hz 或高于 15Hz。

      4.3 關于“逆光照明”

      逆光照明是燈具光束投射方向和交通車流方向相反的照明方式。根據“小目標物體可見度理論”,在目標物體所在路面亮度相同的情況下,物體朝向駕駛員的表面的亮度越低(即負對比度),就越容易被發現。因此,采用逆光照明可以適當減少路面亮度。

      4.4 關于“平均照度換算系數”

      平均照度換算系數及平均亮度與平均照度間的換算系數。一般來講,對于照明設計,照度計算和照度設計比亮度計算要方便的多。利用平均照度換算系數,將所需亮度轉化為所需照度,從照度出發,可以很方便地推導出所需的光通量,進而計算出所需的燈具數量和燈具間距。新標準規定,換算系數需實測確定;無實測條件時,黑色瀝青路面可取 15lx/(cd·mˉ2),水泥混凝土路面可取 10lx/(cd·mˉ2)。

     

      5新標準對城市隧道照明設計的借鑒意義

      新標準條文說明指出,“其他隧道,如水下隧道、城市隧道,與山嶺隧道在照明分段、計算等方面無根本區別,主要區別在于照明亮度指標不同”。因此,城市隧道(包括城市水下隧道)照明可參照公路隧道照明設計標準進行設計。

      城市隧道有幾個顯著特點:一是城市隧道入口一般采用下穿式,天空面積百分比較大,且洞口接近段采用減光措施的余地較小,洞外亮度 L20(S)較大,晝間隧道照明入口段和過渡段的亮度要求較高、距離較長,能耗較大;二是城市隧道一般為行人、非機動車、機動車混合通行隧道,因此亮度應至少達到 2 cd/ ㎡(即一般的隧道都需要安裝照明燈具);三是城市隧道一般與城市道路相接,而城市道路一般均有道路照明設施,因此洞外引道采用一般的道路照明設計標準即可。城市隧道的照明設計應充分重視這些特點的影響,并應至少設置白晝、夜間兩種控制模式,夜間應當關閉加強照明。在不影響交通安全的前提下(如不能造成閃爍),在洞頂、兩側墻面等部位可適當增設景觀照明設施,既能增強景觀性,還能避免司機的視覺疲勞。

      6結論

      《公路隧道照明設計細則》在《公路隧道通風照明設計規范》的基礎上,對內容進行了大量的細化和擴展,對照明設計的條件和標準進行了更加詳盡科學的規定,城市隧道照明設計可參照進行?!豆匪淼勒彰髟O計細則》的出臺,增加了大量的照明節能、照明控制等內容,給 LED/ 無極燈燈具廠家、智能照明設備廠家、應急電源設備廠家等企業帶來了新的機遇。

     
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