公路隧道光导照明系统研究
关于高速公路隧道智慧照明调光系统的研究

关于高速公路隧道智慧照明调光系统的研究摘要:本文将围绕高速公路隧道智慧照明调光系统设计内容开展分析,阐述完善监测设计、强化检修维护、合理选用灯具、测试控制方案等优化方法,提出高速公路隧道智慧照明调光系统的控制路径,以此降低照明灯具能源消耗,保障高速公路行车安全,实现照明调光系统智慧化管理的目标。
关键词:LED灯具;智慧化管理;照明调光系统引言:智能调光系统是指用于改变光通量、照度,采用新型灯具,达到优质照明效果的调节系统,将其运用在高速公路隧道,不仅可以减少不必要的碳排放,实现按需服务目标,还能通过智能控制,节约人力资源,保障车辆安全,减少资金成本。
为此,笔者将对高速公路隧道智慧照明调光系统的设计内容开展深入分析。
一、高速公路隧道智慧照明调光系统的设计内容与优化方法(一)设计内容高速公路隧道智慧照明调光系统设计需要充分遵循保证驾驶人员视觉体验良好的原则,确保灯光覆盖范围能够满足驾驶员通行要求,充分发挥灯光的视觉诱导作用,提高灯光的舒适度与柔和度,协助驾驶员准确识别路况信息。
且灯控系统能够结合环境变化,进行灯光亮度的调节。
比如:洞外引道,停车视野范围100m,照度均匀度在0.4以上,平均照度达到1cd/m2;入口段,平均照度为80cd/m2,照度均匀度在0.4以上,采用等照度配光的LED灯;出口段,停车视野范围为100m,平均照度为7.5cd/m2,灯具为LED隧道灯。
系统结构主要分为:感知层,其作用在于车辆检测、亮度收集以及现场调光;网络传输层,主要负责通信信号的接收、传输,支持多种形式的通信协议以及通信方式;远程应用层,能够实现内部调光、数据统计,进行传感器的信号判定,形成灯光控制指令,并将收集后的信息进行本地化处理。
而监管平台,则具有数据管理、目标锁定等功能,可以根据区域、分段实施智慧管理,结合互联网技术实现遥控操作,并结合本地环境进行时间调节,以此推动灯具管理的人性化发展。
具体的高速公路隧道智慧照明调光系统设计内容主要分为以下几点:1.主控模块从设计逻辑角度来看,主控模块是指以照明设施为基础,所打造的控制中心,其作用在于:控制照明灯具在不同环境、触发条件、电压等级下的照明亮度,在设计过程中,需要利用系统程序进行数据检测,对各类灯具下达操作指令,判断主控模块的运行是否能够保证照明设施的安全使用,最大程度减少不平衡控制,延长灯具的使用寿命,避免维护成本过高。
公路隧道照明研究现状概述

公路隧道照明研究现状概述摘要:隧道照明保证了隧道内的驾驶安全问题和驾驶员的驾驶体验。
随着我国隧道里程增加,照明的节能问题也尤为重要,本文从多个方面概述学者在隧道照明技术、隧道照明节能技术上的研究发展,以作为后续系统研究的参考。
关键词:隧道照明,交通安全,侧壁材料,照明节能,归纳分析引言优质的隧道光照环境能有效地降低隧道交通安全事故的发生率,提供舒适的驾驶环境,从而提高人们的驾驶体验。
在此基础上,如何有效地降低能耗也成为公路隧道照明研究的重点之一。
基于此,国内外学者进行了大量的研究。
1 隧道照明安全问题1.1 灯具布置方式公路隧道的交通安全不仅受到光源、光色和色温等因素的影响,灯具的布置方式也同样重要。
因此,合理的灯具布置方式不仅能改善路面亮度,还能达到节能的目的。
灯具的布置方式包括安装位置、间距、挂高、偏转角和俯仰角。
隧道照明的灯具布置方式主要有四种:中央布灯、两侧对称布灯、两侧交错布灯和中线侧偏布灯。
肖尧[1]通过照明计算软件DIALux,进行了仿真实验。
找出了隧道内饰反光材料与灯具的最佳组合方案,以满足交通安全和照明节能的要求。
实验结果表明,灯具布置方式对平均照度和照度均匀度的影响显著,其中中央布设的照度最高,照度均匀度也最优,而双侧交错布设的照度次之,单侧(右侧)布设的照度最低。
灯具俯仰角一般在-60°~60°之间,正值代表顺光照明,负值代表你光照明,0°代表对称照明。
1.4 眩光眩光是隧道照明中需要避免的因素,类似于"黑白洞效应",它由于隧道内外亮度差异过大而引起。
眩光是一种视觉条件,由于亮度变化差异较大,会引起观察者不舒适或降低其观察、辨识重要物体的能力。
国际照明委员会CIE发布的隧道照明标准指出,隧道出口是眩光源,会使得驾驶人常难以发现、视认前车后的小型车辆和障碍物。
因此,需要在隧道出口段加强照明来改善这种视觉困难。
然而,由于眩光取决于许多可变因素,所以这种增加的程度很难概括地加说明。
高速公路隧道灯光照明设计研究

高速公路隧道灯光照明设计研究近年来,高速公路隧道灯光照明设计越来越受到重视。
科技的进步和经济的发展,使得隧道灯光照明设计技术得以不断提升,同时也提高了司机在隧道内行驶时的安全感。
本文将对高速公路隧道灯光照明设计技术进行研究和探讨。
一、高速公路隧道灯光照明设计的重要性高速公路隧道灯光照明设计的重要性在于,它直接影响到驾驶员的视线。
在隧道内行驶时,驾驶员需要借助灯光来保持视线的清晰。
灯光不足会导致驾驶员视线不清,视觉错乱,增加行车风险。
而灯光过强则会导致反光,驾驶者难以适应视线,同样也会增大行车风险。
因此,对于隧道内的灯光照明设计,需要进行合理的规划和设计,从而避免因灯光不足或过强造成的交通事故风险。
二、合理的高速公路隧道灯光照明设计方案1. 根据隧道长度设置不同的照明设计方案隧道里的照明可以根据不同的长度进行照明设计方案的选择。
通常情况下,隧道的长度分为短、中、长三种类型。
对于短隧道,可以采用密集的照明设计,用以保障驾驶员够快地适应光线,规避事故的发生。
而对于长隧道来说,则需要采用光线渐弱、互相补充的方式来实现灯光的照明。
2. 根据隧道形状进行灯光设置不同形状的隧道设置照明灯光方案也应该不同。
对于圆形或椭圆形隧道,宜选择等间距离的桥梁式设计,保持照射灯光的均匀性,避免出现盲点或黑点。
对于波浪形、弯曲形的隧道,应对曲率进行照明灯光设计,从而获得更好的偏转和减缓的效果,提高了驾驶员通过隧道的舒适度和安全性。
3. 根据环境光线进行照明灯光设计环境光线的不同也应该在照明灯光设计中进行合理的设置。
白天照明应该是软化、柔和、平衡的,达到舒适、自然的视觉感受,晚上时照明灯光则应该突出随时的注意事项,并且应该采用强烈、自然而又鲜橙的色彩,提高驾驶员的清醒度。
三、高速公路隧道灯光照明设计过程中需要注意的一些问题1. 注意防水与耐久性高速公路隧道灯光照明设计必须防水,并且在安装灯光设备后,灯光设计者应该仔细选择好LED灯的耐久度、耐气候性等,以确保设备在使用过程中的稳定性和安全。
公路路基施工中的公路隧道照明设计与施工研究

公路路基施工中的公路隧道照明设计与施工研究公路隧道照明在公路路基施工中起着至关重要的作用。
隧道照明设计与施工的研究是为了保障公路隧道安全、提高驾驶员的可见性和舒适性,减少交通事故的发生。
本文将围绕公路隧道照明设计与施工展开研究。
一、公路隧道照明设计1. 照明设计的目标公路隧道照明设计的首要目标是确保驾驶员能够清晰地看到道路、隧道壁和其他车辆。
因此,照明设计需要提供足够的亮度、均匀的光线分布和适当的色温。
同时,还需要考虑节能、环保和可持续发展等因素。
2. 设计原则隧道照明设计需遵循以下原则:(1)亮度:保持足够的亮度,使驾驶员能够清晰地看到道路上的障碍物。
(2)均匀性:实现均匀的光线分布,避免出现明显的照明不足或过亮区域。
(3)对比度:通过合理设置照明亮度的差异,使隧道壁和天花板清晰可见,减少视觉疲劳。
(4)色温:选择适当的色温,既要满足照明需要,又要符合驾驶员的视觉感受,提供舒适的驾驶环境。
3. 照明装置选择隧道照明装置的选择应考虑以下因素:(1)高效节能:选择具有高效能、长寿命和低能耗的LED照明灯具,以提高照明效果和节能效益。
(2)可靠性:确保灯具的可靠性和稳定性,能够在恶劣的环境条件下正常工作。
(3)维护性:选择易于维护和更换的照明装置,以降低维护成本和工作风险。
(4)防眩目设计:避免照明灯光直接照射到驾驶员眼睛,通过合理的灯具布局和遮光措施,减少眩目现象的发生。
二、公路隧道照明施工1. 施工前期准备工作在进行公路隧道照明施工前,需要进行充分的准备工作,包括:(1)施工计划:编制详细的施工方案和时间计划,确保施工进度和质量。
(2)材料准备:采购合适的照明设备和材料,保证施工的可靠性和安全性。
(3)人员培训:对施工人员进行必要的培训,提高他们的专业技能和工作安全意识。
(4)安全措施:制定安全操作规程,确保施工现场的安全和人员的健康。
2. 施工流程隧道照明施工一般包括以下流程:(1)布线:根据照明设计方案,进行电缆的布线,确保灯具能够正常供电。
高速公路隧道LED灯具照明的应用研究

高速公路隧道LED灯具照明的应用研究隧道管理是高速公路运营管理的重要组成部分,隧道照明的高成本投入和高运营费用,严重制约了高速公路的发展。
为降低运营成本,节能增效,现结合浙江省金丽温高速公路水坑隧道照明改造的实例,研究LED 灯具照明的优点,应用于公路隧道的优势,并对LED灯具和普通高压钠灯进行了比较分析,以及对LED照明试用情况进行剖析,表明LED 照明是一种非常节能的绿色照明,也为解决隧道照明提供了一种全新的思路。
标签:公路隧道LED照明应用研究浙江金丽温高速公路横穿浙江省的金华、丽水和温州三地市,全长234公里,共有隧道54座,桥梁69座,一路上桥隧相连,被交通部有关专家称为“桥隧俱乐部”。
为有效降低隧道照明能耗和企业管理成本,金丽温高速公路的管理者进行了有益的尝试。
专门和中国电子科技集团公司第三十六研究所进行合作,在所辖的水坑隧道右线单洞内,拆除原来的高压钠灯,安装上新型照明灯具——LED灯,通过一段时间的测试,和左线单洞内的高压钠灯作比较,隧道照明能耗确实大为降低,LED 照明是一种非常节能的绿色照明。
1 LED灯具的优点1.1 发光效率高。
LED灯具有电压低、电流小、亮度高的特性。
同样照明效果LED比传统光源节能80%~90%,是白炽灯的4到8倍。
1.2 耗电量极小。
在同样亮度下,耗电量仅为普通白炽灯的1/8到1/10。
1.3 寿命长。
LED利用固态半导体芯片将电能转化为光能,可承受高强度机械冲击,LED单管寿命10万小时,按每天工作12小时寿命也在5年以上。
1.4 可靠耐用,便于长途运输。
由于体内无钨丝以及玻璃壳等易损部件,基本不受运输影响,正常报废率很小,维护费用极低。
1.5 起动响应快、无黑头、免除频换灯管之烦。
LED起动响应极快,因而电流对其冲击甚微。
而普通白炽灯或节能管受起动电流的作用,灯头很易发黑而需更换。
1.6 由于LED管是由十多只或几十只组成,即使个别损坏了也不会对正常照明产生太大影响,不像高压钠灯损坏时全灯熄灭,因此LED灯的可靠性比高压钠灯的可靠性提高了许多倍。
高速公路隧道照明控制系统设计与优化研究

高速公路隧道照明控制系统设计与优化研究隧道作为高速公路重要的建筑结构之一,在交通运输中起着重要的作用。
而隧道照明系统的设计与优化研究则是确保隧道内部视觉明确,保障驾驶员安全通行的关键环节。
本文将探讨关于高速公路隧道照明控制系统的设计与优化。
一、隧道照明需求分析隧道照明的主要目标就是为驾驶员提供良好的视觉环境,从而提高驾驶者在隧道内部的注意力和反应能力,减少事故发生的概率。
因此,隧道照明控制系统的设计需考虑以下因素:1. 视觉需求:驾驶员在隧道内部需要清晰的视野,可以辨认路标和交通信号等关键信息。
2. 能源效益:照明系统需要在满足视觉需求的同时尽可能减少能源消耗,达到节能的目的。
3. 人工智能:随着技术的发展,人工智能可以用于隧道照明控制系统,根据交通流量和环境光线等变量自动调整照明亮度和颜色。
二、隧道照明控制系统设计1. 照明设备选择:选择高效节能的照明设备,如LED灯。
相比传统的荧光灯和钠灯,LED灯具有更长的使用寿命,更低的能耗和更好的亮度调节性能。
2. 光线调节:根据隧道内外的光线情况,可设置光线传感器来实时监测和调节照明亮度,确保隧道内部的照明恒定稳定,避免照明不足或过强。
3. 智能控制:利用人工智能技术,将交通监控、交通流量等数据输入到算法模型中,自动控制照明系统的亮度。
当交通流量较大时,可以提高照明亮度以增加驾驶员的警觉性;当交通流量较小时,可适当降低照明亮度以节省能源。
三、隧道照明控制系统优化1. 应急照明系统:隧道照明控制系统应配备应急照明设备,如备用电源和应急照明灯。
在停电或其他突发状况下,保证照明系统的正常运行,确保驾驶员安全通过。
2. 无线通信系统:隧道内部应安装无线通信系统,用于集中控制和监测照明设备。
通过无线通信,可以远程调节照明亮度和颜色,实现隧道照明的集中控制。
3. 灯光布局:合理规划灯光布局,避免照明死角或照明过强区域。
通过合理布局,可使整个隧道内部照明均匀分布,提供良好的视觉效果。
公路隧道光导照明系统研究

公路隧道光导照明系统研究隧道是现代交通基础设施中不可或缺的一部分,而隧道照明系统的设计是安全和舒适性的重要因素之一。
因此,隧道照明系统的研究已经引起越来越多的关注。
本文将从光导照明系统的角度出发,对当前隧道照明系统的研究进展进行综述,并探讨隧道光导照明系统的发展前景。
一、隧道照明系统的研究进展目前,隧道照明系统的研究重点是提高照明效果和节能。
传统的隧道照明系统采用钠灯和荧光灯作为光源,但这些光源的亮度不均匀、色彩渲染性能较差、寿命短等缺点影响了照明效果。
因此,研究者开始尝试采用LED光源代替传统光源。
LED灯具有寿命长、能耗低等优点,在隧道照明领域具有巨大的发展前景。
此外,隧道照明系统还需要设计合适的灯具布置方式和采用智能控制系统提高照明效果和节能。
二、隧道光导照明系统的设计原理光导照明系统是一种通过光导管把远离光源的光线传输到需要照明区域的一种照明方式。
与传统照明系统相比,光导照明系统具有广阔的照明面积、高效的能量转化和均匀的照明效果等优点。
在隧道照明系统中,光导管可安装在隧道内壁或天花板上,并通过导入光源的方式将光线传输到隧道内。
由于光导管可以经过弯曲处理,因此可以适应更加复杂的隧道形态。
三、隧道光导照明系统的优缺点隧道光导照明系统具有许多优点。
首先,它可以有效地解决隧道使用传统灯具时存在的照明效果不均匀的问题。
其次,对于具有复杂形态的隧道,光导管可以根据需要弯曲处理而不影响照明效果。
此外,光导照明系统还具有节能、环保、安全可靠等优点。
当然,隧道光导照明系统也存在一些缺点。
首先,安装光导管的成本较高。
其次,光导管易受污染,会影响照明效果。
因此,如何解决光导管的清洗问题是其优化的重点。
四、结论与展望综上所述,隧道光导照明系统是一种具有巨大潜力的照明方案,可以有效地提高隧道照明效果。
但同时也需要在实践中解决其存在的问题。
未来,必须在优化设计的基础上大力发展基于光纤技术的光导照明系统,以提高其经济性和降低维护成本,使之更加适合在市场上推广应用。
高速公路隧道LED灯照明应用研究

高速公路隧道LED灯照明应用研究随着交通运输领域的不断发展,高速公路的建设已经成为了城市发展的重要指标之一。
而隧道作为高速公路的一部分,其安全和舒适度更是对整个路网系统的重要性。
而隧道的照明系统更是对于隧道使用安全和舒适度的关键影响因素之一。
在过去的几十年里,传统的钠灯和荧光灯一直是主要的隧道照明方式,随着LED技术的发展,越来越多的隧道照明已经开始应用LED灯光。
本文将对高速公路隧道LED灯照明应用进行研究,并对其优势和应用效果进行分析。
一、 LED灯的优势1. 高亮度:LED灯具有较高的亮度,能够提供良好的照明效果,使司机在隧道内能够清晰的看到道路和标志,从而提升行车安全性。
2. 节能环保:LED灯具有较高的光效,比传统的荧光灯和钠灯更为节能。
同时LED灯不含汞等有害物质,符合环保要求。
3. 寿命长:LED灯寿命较长,一般可达到数万小时,极大减少了更换的频率和维护成本。
4. 色温好:LED灯的色温和光色较为柔和,能够减轻司机的视觉疲劳,提升行车舒适度。
5. 抗震抗振:LED灯具有较好的抗震抗振性能,适合于高速公路隧道这种特殊的工程环境。
二、高速公路隧道LED灯照明应用效果分析2. 节能降耗:相比传统的荧光灯和钠灯,LED灯具有较高的光效,并且寿命长,安装LED照明后,能够大幅度地减少能耗,降低了隧道的用电成本。
4. 减少维护成本:LED灯的寿命长,安装LED照明后,能够大幅度地减少维护成本和更换频率,减少了维护困难度和维护安全风险。
5. 提升绿色形象:LED灯具有节能环保的特点,安装LED照明后,不仅提升了隧道的绿色形象,还符合国家的能源节约和环保要求。
1. 初期投入成本较高:LED灯的初期投入成本相对于传统的荧光灯和钠灯要高,需要投入较大的资金。
2. 光照均匀性不够:目前一些LED灯的照明均匀性还有待改善,有些地方可能会出现光照不均匀的问题。
3. 技术要求较高:LED灯的安装和维护都需要专业技术人员进行操作,对隧道运维单位的技术要求较高。
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Study on Road Tunnel Light -pipe Lighting SystemXiang Dong (Guangzhou Metro Design &Research Institute Co.,Ltd.,Guangzhou510010,China )向东(广州地铁设计研究院有限公司,广州市510010)作者信息向东,男,广州地铁设计研究院有限公司,高级工程师。
Abstract The road tunnel light -pipe lightingsystem is studied based on the tunnels of South Fengling Road in Nanning.An energy -saving solution is proposed for 24-hours tunnels lightings ,which means the light -pipe lighting system is applied in the daytime while the LED lighting in the nighttime.Key words Road tunnelLight -pipe lightingLED lighting Intelligent lighting controlEnergy -saving摘要以南宁市凤岭南隧道为例,开展公路隧道光导照明系统研究,提出一种针对隧道24h 照明的节能解决方案,白天利用光导照明系统,夜间利用LED 照明。
关键词公路隧道光导照明LED 照明智能照明控制节能1概述南宁市凤岭南隧道位于南宁市青秀山坡南,西侧始于会展路K1+224,东侧终于青秀路K2+296,隧道单洞长1076m ,属长隧道设计范畴,如图1所示。
南宁市凤岭南隧道是我国第一条开展光导照明系统研究的公路隧道,研究的目的是探寻对天然光的利用,提出一种针对隧道24h 照明的节能解决方案。
本文主要阐述此隧道光导照明系统及与其相关的供配电研究。
2光导照明实施场所白天利用光导照明,保证隧道入口段、过渡段、中间段、出口段,与外界天然光的平稳过渡;夜间采用LED 照明,利用智能照明控制系统的照度感应器,自动开启LED 照明。
隧道中间段白天(阴天)照明如图2所示。
公路隧道光导照明系统研究图1凤岭南隧道Fig.1Tunnels of South Fengling Road图2隧道中间段Fig.2Middle section of the tunnel公路隧道光导照明系统研究(向东)465412012Vol.31No.7Jul.BUILDINGELECTRICITY2012年第7期3隧道配电系统设计3.1负荷等级及变压器容量根据隧道和设备管理区各类设备的用途和重要性,设备负荷等级为:①一级负荷:隧道应急照明、隧道一般照明、综合监控系统、隧道通风系统、消防泵、大型显示屏等;②二级负荷:管理设备区通风、照明、插座等;③三级负荷:隧道维修电源、室外照明等。
隧道和设备管理区用电负荷合计为717kW ,预留其他市政用电,变压器容量为2台1250kVA 。
3.2配电系统设备管理区变配电所进线,采用两路来自不同区域开关站或者同一区域开关站不同母线段的10kV 电源,以电缆沿沟敷设进入变配电所。
变配电所内设置7面10kV 开关柜、2台1250kVA 变压器、12面低压配电柜。
平时2台变压器分列运行,当一台变压器故障停运时,另一台变压器能保证隧道一、二级负荷的用电需求。
配电系统如图3所示。
3.2.1配电系统保护设置变配电所设有数据采集与监控系统,变压器低压侧为单母线分段运行,低压配电柜总进线开关QA1、QA2与母联开关QA3联锁,仅当总进线开关QA1或QA2任一开关失压(非故障)断开时,QA3自动投入,带自复功能。
低压配电柜三级负荷总开关QA -1、QA -2与总进线开关QA1、QA2联锁,当总进线开关QA1或QA2任一开关断开时,三级负荷总开关QA -1、QA -2同时断开。
当恢复两路电源供电时,由SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition ,数据采集与监控)系统自动或就地手动合闸三级负荷总开关QA -1、QA -2。
由SCADA 系统监控的开关有:低压配电柜总进线开关QA1、QA2,母联开关QA3,三级负荷总开关QA -1、QA -2。
变电所10kV 系统,进线开关设带时限速断保护、过电流保护,出线开关设速断保护、过电流保护、单相接地保护。
低压系统,进线开关设短路瞬时保护、短路短延时保护、过负荷保护、失压脱扣,出线开关设短路瞬时保护、过负荷保护。
3.2.2无功补偿采用在低压侧集中补偿,10kV 侧功率因数大于0.9。
3.3LED 灯具采用交叉配电隧道应急照明、一般照明均采用LED 灯具,按隧道分侧采用三相电源交叉配电,应急照明负荷占隧道照明负荷的10%,作为应急照明的LED 灯自带蓄电池,备用时间不少于60min 。
4隧道光导照明4.1光导照明原理光导照明是通过隧道外的采光罩捕获天然光,经过光导管高效传输后,由漫射器将天然光均匀扩散,导入隧道内。
从黎明到黄昏,甚至雨天、阴天,光导照明导入隧道内的天然光都能得到充分利用。
4.2光导照明装置结构组成光导照明装置主要由以下几部分组成:采光罩、光导管、漫射器等。
结构组成如图4所示,从上往下的结构分别为:采光罩、防雨板、光导管、光导弯管、光导管、固定环、漫射器。
4.2.1采光罩安装于光导照明装置的入口端部,用于采集来图3配电系统Fig.3Power distribution system46642自不同方向的天然光。
一般为PC材料,厚度均匀,透光率高;抗老化、抗冲击、耐摩擦,能过滤90%以上的紫外线。
采光罩的外形多为半球形,表面平滑,具有自洁功能。
4.2.2光导管安装于隧道顶端与地面之间的波纹管中,波纹管的一端与隧道内部相接,另一端通往地面与外界相通。
全反射率可达99.8%,可任意转弯。
外层一般为0.3mm厚的铝材,内层一般为0.1mm厚的10层反光薄膜。
光导管直径越大,反射的次数越少,光的利用率越高。
4.2.3漫射器安装于光导照明装置的出口端,由很多个透镜组成,将光线均匀折射到各种角度,扩散到隧道内。
具有高透光,显色性好,光线柔和,无眩光的特点。
4.2.4其他防雨板、固定环为光导照明装置的配套设施。
5智能照明控制对光导照明系统及每个LED灯回路实施智能照明控制,照明模式和实现方式如表1所示。
光导照明装置可以根据隧道内的照度感应器,自动控制驱动电机,带动遮光片旋转,对导入隧道内的天然光进行调节,调光示意如图5所示。
6光导照明设置在本隧道内共设置235套光导照明装置,光导照明装置距地面6m。
在隧道的入口段,平行安装3套光导照明装置;在隧道的出口段、过渡段,平行安装2套光导照明装置;在隧道的中间段,安装1套光导照明装置。
实现隧道入口段、过渡段、中间段、出口段,与外界天然光的平稳过渡,形成整个隧道的光线渐变过程,避免因为光线骤变导致驾驶者视觉的不适应。
光导照明装置在隧道各功能段的布置剖面如图6~图8所示。
需要注意的是,隧道外地面景观绿化设计时,考虑光导孔在隧道上部纵向布置的位置,在光导孔附近,应以草地和低矮植物为主,避免光线被植被遮挡。
夜间隧道内的灯光通过光导照明装置逆向反射,在隧道外部形成夜间灯光景观,成为新的景观亮点。
图4光导照明装置结构组成Fig.4Structural composition of light-pipe lighting device照明模式光导照明LED灯回路1LED灯回路2实现方式白天开启关闭关闭通过隧道外的照度感应器,关闭全部LED灯夜间开启开启开启通过隧道外的照度感应器,开启全部LED灯黎明、黄昏、雨天、阴天开启开启关闭通过隧道外的照度感应器,开启1/2LED灯,使隧道内平均照度保持稳定白天全黑极端天气开启开启开启通过隧道外的照度感应器,开启全部LED灯表1照明模式和实现方式Tab.1Lighting model and implementation approach图5光导照明装置调光示意Fig.5Schematic diagram of dimming oflight-pipe lighting device公路隧道光导照明系统研究(向东)467432012Vol.31No.7Jul.BUILDINGELECTRICITY2012年第7期图7隧道出口段、过渡段照明布置剖面Fig.7Profile of exit and transition section lighting layout of the tunnel图6隧道入口段照明布置剖面Fig.6Profile of entrance section lighting layout of the tunnel图8隧道中间段照明布置剖面Fig.8Profile of middle section lighting layout of the tunnel468447采用光导照明的照度计算7.1计算光导照明装置漫射器的输出光通量ΦuΦu=E s×A t×η式中:Φu———光导照明装置漫射器输出光通量,lm;E s———隧道内天然光设计照度,lx;A t———光导照明装置的有效采光面积,m2,可用半球面积公式A t=πD22计算,D为光导管直径(m);η———光导照明装置效率。
7.2光导照明装置的效率ηη=α×β×γ式中:α———采光罩的透射率,一般来说,PC(聚碳酸酯,即工程塑料)材料取0.88,PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯,无毒环保)材料取0.92;β———光导管总反射率,根据不同长度l,不同直径D取值;γ———漫射器的透过率,一般取0.80。
7.3光导管总反射率β光导管的一次反射率β0为99.7%,取春分、夏至、秋分、冬至日太阳光的入射角均值作为条件。
在不考虑采光罩折射的条件下,计算太阳光在光导管中的反射次数,得出总反射率。
太阳高度角为θ,θ取值如图9所示,反射次数N(取整数)为:N=lD×tanθ式中:θ———太阳高度角。
得光导管总反射率β为:β=β0N7.4平均水平照度E h·avE h·av=n×Φu×U×Kl×b式中:E h·av———平均水平照度,lx;n———拟采用的光导照明装置数量;K———维护系数,一般取0.7~0.8;l———建筑长度,m;b———建筑宽度,m;U———利用系数,见表2。
图9太阳高度角θ取值Fig.9Value of solar altitude angleθ顶棚反射比室空间比RCR墙面反射比50%30%10%80%0 1.19 1.19 1.191 1.05 1.000.9720.930.860.8130.830.760.7040.760.670.6050.670.590.5360.620.530.4770.570.490.4380.540.470.4190.530.460.41100.520.450.4050%0 1.11 1.11 1.1110.980.950.9220.870.830.7830.790.730.6840.710.640.5950.640.570.5260.590.520.4770.550.480.4380.520.460.4190.510.450.40100.500.440.4020%0 1.04 1.04 1.0410.920.900.8820.830.790.7530.750.700.6640.680.620.5850.610.560.5160.570.510.4670.530.470.4380.510.450.4190.500.440.40100.490.440.40注:地面反射比为20%。