LED隧道照明設計
作者:房海明 深圳精能實業有限公司技術總監
隨著隧道項目日益增多,隧道建設在現代交通運輸中起到越來越重要的作用。隧道是一段封閉的空間,自然光無法照射其中,為了保證行駛的連貫性及行車人的生命安全,即便是白天其內部全程也需要人工照明,隧道照明是隧道建設中不可或缺的一部分。
關鍵字:隧道燈,LED隧道燈,隧道照明。
汽車尾氣、噪聲、振動、污濁空氣,腐蝕氣體、水分等惡劣環境形成隧道照明的特殊性。為了能給來往車輛和行人提供一個安全舒適的照明環境,下面通過分析來闡述隧道照明的設計思路和方法。
隧道照明不同于一般的道路照明,有其明顯的特殊性,其對安全的考慮在照明系統上表現尤為重要。
在設計隧道照明方案時,要考慮到人的明適應和暗適應因素,重視過渡段和過渡段的照明設計。為了滿足駕駛人員眼睛適應性要求,在隧道入口需作一段明暗過渡照明,以保證一定的視力要求。隧道出口處因適應時間很短,一般在1s以內,故可不作其它處理。
一般隧道存在以下幾種特殊的視覺問題:
(1)進入隧道前(白天):由于隧道內外的亮度差別極大,因此從隧道外部去看,照明很不充分的隧道入口會看到“黑洞”現象。
(2)進入隧道后(白天):汽車由明亮的外部進入即使不太暗的隧道以后,要經過一定時間才能看清隧道內部的情況,被稱為“適應滯后”現象。
(3)隧道出口處:在白天,汽車穿過較長的隧道接近出口時,由于通過出口看到的外部亮度極高,出口看上去是個“白洞”,會出現極強的眩光,駕駛員會感到不適應;夜間與白天正好相反,隧道出口看到的不是亮洞而是黑洞,這樣駕駛員就看不清外部道路的線型及路上的障礙物。
以上幾種特殊的視覺問題給隧道照明提出了較高的要求,有效解決這些視覺問題,可以通過下面幾個方面。
一.隧道照明的設置
隧道照明一般劃分為引入段、適應段、過渡段、基本段和出口段等五個區段照明,其中每個區段都有不同的作用:
(1)引入段:消除“黑洞”現象,使駕駛員在洞口處能辨認障礙物;以白天為例,假設隧道口部環境亮度為4000cd/m2,時速80KM/H,則滿足較低要求的引入段的長度和亮度分別為40米和80cd/m2。
(2)適應段:進入隧道后,駕駛員能很快適應并消除“黑洞”現象;按上述條件,適應段的長度和亮度分別為40米和80~46cd/m2。
(3)過渡段:駕駛員逐漸適應隧道內部照明;按上述條件,過渡段的長度和亮度分別為40米和40~4.5cd/m。
(4)基本段:隧道內部的基本照明。
(5)出口段:在白天,使駕駛員能逐漸適應出口處的強光,消除“白洞”現象;在夜間,使駕駛員能在洞內看清外部道路的線型及路上的障礙物,消除出口處的“黑洞”現象,一般的做法是在洞外使用路燈作為延續照明。
在白天,隧道出口段的照明亮度同入口段的照明亮度,應比隧道內基本照明亮度值高;在夜間,則相反,應低于隧道內基本照明亮度值,當隧道外有路燈照明時,隧道內路面亮度值不得低于露天亮度值的2倍。
二、機動車通過隧道過程中存在的問題
1.接近隧道過程中出現的問題
黑洞現象
白天,機動車司機眼睛已適應戶外高達100000 lx以上數千cd/m2的自然光照明,當眼睛轉到亮度只有幾cd/m2的隧道環境,因人眼對亮度差的感知有限,出現適應滯后現象,就會看到一個黑色的洞穴,而無法識別其中的狀態。像這樣在明亮環境中看到全黑洞穴的現象叫做黑洞現象。一旦出現黑洞現象,隨著機動車接近隧道,駕駛員的可視距離縮短,不能安全駕駛。黑洞現象是進入隧道前所發生的視覺問題,是隧道照明中較重要的問題。為防止黑洞現象的發生,從隧道入口開始的一段距離內要保證有充足的亮度,這一部分全長比機動車的安全剎車距離略長。
進入隧道,由于內外存在很大亮度差,適應存在延遲,駕駛者視覺不能很快適應隧道亮度,難以看清隧道內部狀況。為防止此情況發生,應使隧道入口亮度隨視覺適應速度緩慢降低,亮度要平滑過渡,亮度降低要逐
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