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大PK!新旧公路隧道照明标准有何差异?

出处:LED面板灯 人气:发表时间:2019-03-21 14:39:49
自《公路隧道通风设计规范》(JTJ 026.1-1999)于2000年6月1日发布实施以来,历时已有十余年,我国公路隧道规模不断扩大、种类逐渐增多、设计车速不断提高,照明理念和照明技术也不断进步,各种新材料、新设备也不断投入使用。为适应隧道照明形势的发展,交通运输部于2014年7月对原有的《公路隧道通风照明设计规范》进行了修订和扩充,形成了《公路隧道照明设计细则》(JTG/T D70/2-01—2014)和《公路隧道通风设计细则》(JTG/T D70/2-02—2014)两个独立的推荐标准。本文针对隧道照明设计,浅析新旧两个标准之间的差异。

  1.隧道照明设置条件的差异

  旧标准规定,“长度大于100m”的隧道应设置照明。而新标准对设置条件进行了分类和细化,并引入了“光学长隧道”的概念

新标准还规定,有人行需求的隧道,应满足行人通行照明需求;不设置照明的隧道应设置视线诱导设施。

  2.设计标准的差异

  新旧照明设计标准的差异较大。在照明区段构成上,与旧标准不同,新标准将入口段划分为Lth1和Lth2两段,将出口段划分为Lex1和Lex2两段

2.1入口段照明设计标准

  入口段亮度取决于洞外亮度,入口段长度取决于停车视距。与旧标准相比,洞外亮度和停车视距取值均未变化,但增加了120km/h车速下的洞外亮度和停车视距取值,以及120km/h 车速下的折减系数。新标准对入口段亮度的取值条件进行了细化

2.2过渡段照明设计标准

  新标准的过渡段与旧标准一致,仍划分为三段(TR1、TR2、TR3),但是每段的参照的为入口段的Lth1,且折减系数有所减小。此外,过渡段的长度采用公式方式表达。对于可不设置过渡段加强照明的情况,新标准提出了条件,笔者将其整理为表3。

2.3中间段照明设计标准

  与旧标准相比,新标准的中间段照明设计标准相差较大:相对于旧标准需要用插值法确定中间亮度值,新标准按照设计高峰小时交通量范围,基本上将同一设计车速下的亮度固化为3个等级;行人与车辆混合通行的隧道、紧急停车带、横通道的亮度标准均有所降低;增加了中间段位于曲线时的布灯要求,分流段、合流段亮度要求。新标准还特别规定,对于行车时间较长的隧道(超过135秒),可进一步将中间段分为两段,后一段可进一步降低亮度标准

2.4出口段照明设计标准

  与旧标准相比,新标准将出口段分为两段,并且规定,长度≤300m的直线隧道可不设置出口段加强照明,长度300m。

  2.5应急照明和洞外引道照明设计标准

  新标准细化了应急照明系统的设置条件,并大幅提高了应急照明供电电源维持时间(从3min提高到30min)。亮度标准与旧标准一致。新、旧标准对洞外引道设置亮度与长度要求基本一致,但是新标准细化了洞外引道标准的设置条件:隧道外引道曲线半径小于一般的路段、隧道设夜间照明且处于无照明路段的洞外引道、隧道与桥梁的连接处路段以及连续隧道间的路段。

  3.关于节能标准与措施、照明控制设计原则

  节能标准与措施、照明控制设计原则分别是新标准中的两个独立章节,与旧标准相比是新增加的内容,也是变化最大的内容。对洞口采用减光方案,可以有效降低隧道照明能耗,新旧标准对此都进行了规定。不同的是,新标准应用了“中间视觉理论”、“基于反应时间的视觉功效方法”和“小目标物体可见度理论”,对基本照明(中间段照明)采用、无极灯光源和逆光照明方式的,照明亮度可分别减少到亮度标准的50%、80% 和80%,但不应低于1.0cd/ ㎡。同时,新标准还对隧道照明白昼和夜间照明的调光方案进行了规定。

  照明控制设计原则主要规定了隧道照明控制方式应以智能控制或自动控制为主,并针对突发状况和异常工况,规定隧道内进行养护维修作业时、发生交通事故、火灾或进行交通管制时,隧道内所有照明灯具宜开启到最大状态。

  4.关于新标准的其他细节

  新标准在旧标准应用经验的基础上,对内容进行了大量的细化和扩展,对照明设计的条件进行了更加详尽科学的规定。如新标准对公路隧道照明设计小时交通量的来源进行了规定;引入了“光学长隧道”的概念,避免照明设计一刀切;针对公路设计车速的提升,增加了120km/h车速下的照明设计标准和各段距离的规定;对气体放电灯具和的灯具效率、功率因数进行了规定;选用光源时,透雾性与显色性的取舍;引入“平均照度换算系数”,方便计算灯具数量;等等。以下对其中几个比较重要的问题进行描述:

  4.1关于“光学长隧道(OpticallyLong Tunnels)”

  光学长隧道是指驾驶员位于行车道中央(1.5m高度)、距隧道行车进洞口一个照明停车视距处不能完全看到行车出洞口的、且几何长度不大于500m的短隧道。因此,“光学长隧道”从实际长度上来看是短隧道,但是因为看不到出洞口,通视程度不高,从光学上来讲是长隧道。新标准未对光学长隧道进行定义。

  4.2关于“闪烁频率”

  新标准对闪烁频率进行了明确规定,闪烁频率为设计行车速度与布灯间距之比,即 Vt/S。当闪烁频率在4-11Hz之间时,不舒适的感觉会使人无法忍受。因此,新标准规定闪烁频率应低于2.5Hz或高于15Hz。

  4.3关于“逆光照明”

  逆光照明是灯具光束投射方向和交通车流方向相反的照明方式。根据“小目标物体可见度理论”,在目标物体所在路面亮度相同的情况下,物体朝向驾驶员的表面的亮度越低(即负对比度),就越容易被发现。因此,采用逆光照明可以适当减少路面亮度。

  4.4关于“平均照度换算系数”

  平均照度换算系数及平均亮度与平均照度间的换算系数。一般来讲,对于照明设计,照度计算和照度设计比亮度计算要方便的多。利用平均照度换算系数,将所需亮度转化为所需照度,从照度出发,可以很方便地推导出所需的光通量,进而计算出所需的灯具数量和灯具间距。新标准规定,换算系数需实测确定;无实测条件时,黑色沥青路面可取15lx/(cd·mˉ2),水泥混凝土路面可取10lx/(cd·mˉ2)。

  5.新标准对城市隧道照明设计的借鉴意义

  新标准条文说明指出,“其他隧道,如水下隧道、城市隧道,与山岭隧道在照明分段、计算等方面无根本区别,主要区别在于照明亮度指标不同”。因此,城市隧道(包括城市水下隧道)照明可参照公路隧道照明设计标准进行设计。

  城市隧道有几个显著特点:一是城市隧道入口一般采用下穿式,天空面积百分比较大,且洞口接近段采用减光措施的余地较小,洞外亮度L20(S)较大,昼间隧道照明入口段和过渡段的亮度要求较高、距离较长,能耗较大;二是城市隧道一般为行人、非机动车、机动车混合通行隧道,因此亮度应至少达到2cd/ ㎡(即一般的隧道都需要安装照明灯具);三是城市隧道一般与城市道路相接,而城市道路一般均有道路照明设施,因此洞外引道采用一般的道路照明设计标准即可。城市隧道的照明设计应充分重视这些特点的影响,并应至少设置白昼、夜间两种控制模式,夜间应当关闭加强照明。在不影响交通安全的前提下(如不能造成闪烁),在洞顶、两侧墙面等部位可适当增设景观照明设施,既能增强景观性,还能避免司机的视觉疲劳。

  6.结论

  《公路隧道照明设计细则》在《公路隧道通风照明设计规范》的基础上,对内容进行了大量的细化和扩展,对照明设计的条件和标准进行了更加详尽科学的规定,城市隧道照明设计可参照进行。《公路隧道照明设计细则》的出台,增加了大量的照明节能、照明控制等内容,给/ 无极灯灯具厂家、智能照明设备厂家、应急电源设备厂家等企业带来了新的机遇。

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