隧道照明解决方案

 

一、隧道照明标准

隧道照明标准参照JTGT D702-01-2014 《公路隧道照明设计细则》。单向交通隧道照明可划分为入口段照明、过渡段照明、中间段照明、出口段照明、洞外引道照明以及洞口接近段减光设施。双向交通照明可划分为入口段照明、过渡段照明、中间段照明、洞外引道照明以及洞口接近段减光设施。

a.入口段宜划分为TH1、TH2两个照明段,与之对应的亮度计算公式如下:

Lth1=k×L20(S)

Lth2=0.5×k×L20(S)

式中:Lth1————入口段TH1的亮度(cd/m2)

Lth1————入口段TH1的亮度(cd/m2)

L20(S)———— 洞外亮度(cd/m2)

k————入口段亮度折减系数,可按下表取值。

 亮度折减系数.png

b.过渡段宜按渐变递减原则划分为TR1、TR2、TR3三个照明段,与之对应的亮度按以下公式计算:

Ltr1=0.15×Lth1

Ltr2=0.05×Lth1

Ltr3=0.02×Lth1

长度L≤300m的隧道,可不设置过渡段加强照明;长度300m<L≤500m的隧道,当在过渡段TR1能完全看见隧道出口时,可不设置过渡段TR2、TR3加强照明;当TR3的亮度Ltr3不大于中间段亮度Lin的两倍时,可不设置过渡段TR3加强照明。

c.中间段的亮度宜按下表取值。

中间亮度值.png

d.出口段宜划分为EX1、EX2两个照明段,每段长度宜取30m,与之对应的亮度值按下式计算

Lex1= 3×Lin

Lex2= 5×Lin

长度L≤300m的直线隧道可不设置出口段加强照明;长度300m<L≤500m的直线隧道可只设置EX2出口段加强照明。

具体的亮度要求根据每条隧道的环境都有所不同,而且又跟行车速度有关,所以具体隧道照度要求也会不同。以设计行车速度80km/h,隧道洞外亮度L20(S)按3000cd/m2,入口段亮度折减系数,根据隧道通车10年交通量计算,取值为0.035,设计交通量≥700辆/高峰小时为例,隧道各照明段的要求如下:

(1) 隧道入口段前1/2平均亮度Lth1≥105cd/m2,非光学长隧道减半

(2) 隧道入口段后1/2平均亮度Lth2≥52.5cd/m2,非光学长隧道减半

(3) 隧道过渡段1平均亮度Ltr1≥15.75cd/m2

(4) 隧道过渡段2平均亮度Ltr2≥5.25cd/m2,

(5) 隧道出口段前1/2平均亮度Lex1≥7.5cd/m2

(6) 隧道出口段后1/2平均亮度Lex2≥12.5cd/m2

(7) 隧道中间段平均亮度Lin≥2.5cd/m2

(8) 紧急停车带平均亮度≥4.0cd/m2

(9) 路面亮度总均匀度:Uo≥0.4

(10) 路面中线亮度纵向均匀度:Ul≥0.6

(11) 对于小于200m的隧道,可不设置照明

(12) 对于200m-300m的隧道,入口段照明标准降为20%

(13) 对于300m-500m的隧道,入口段照明标准降为50%

 

二、灯具选择

JTGT D702-01-2014 《公路隧道照明设计细则》对隧道照明灯具性能要求如下:

1.防护等级不低于IP65;

2.具有适合公路隧道特点的防眩装置;

3.光源和附件便于更换。

4.灯具零部件具有良好的防腐性能

5.灯具安装角度易于调整

6.气体放电灯的灯具效率不应低于70%,功率因数不应小于0.85。

7.LED隧道灯具的功率因数不应小于0.95。

 灯.png

华普LED隧道灯参数

 灯参数.png

三、照明模拟

以上述照明标准为例,隧道为双洞单向两车道,长度1000m以上隧道设为水泥路面,长度1000m以下设为沥青路面,沥青路面基本灯间距为8m,水泥路面基本灯间距为12m,灯具两侧对称布置,安装高度为5.2m,隧道各段灯具设置表如下:

中长隧道分段设置表

中间隧道值1.png

注:以上灯具功率为特例,实际灯具配光不同功率会有所不同。

200m-300m段隧道分段设置表

中间隧道值2.png

注:以上灯具功率为特例,实际灯具配光不同功率会有所不同。

 

300m-500m段隧道分段设置表

中间隧道值3.png

注:以上灯具功率为特例,实际灯具配光不同功率会有所不同。

 

隧道中间段模拟示例

 模拟图.png

3D效果图与伪色图-中间段

 亮度值.png

等亮度图

 

四、照明控制

照明节能控制系统

1、系统功能

    采用PWM(脉冲宽度调制)方式实现隧道内LED 灯照明调光控制,可在0~100%范围内调,实现无极调光。正常状态下,根据隧道外亮度、短时交通量二元控制参数所建立的照明调光控制模型通过节能控制系统对隧道内加强段和基本段照明回路(应急回路除外)进行调光控制;火灾情况下,应保证应急回路,保障逃生及救援的安全。

2、控制要求

照明节能控制系统结合两种控制方式:以回路时序控制系统为基础,同时,在此基础上实现在不同工况下LED 灯调光控制方式。LED 灯具无级调光控制作为回路时序控制的一个补充,当遇到天气变化(通过洞外亮度检测器)、短时交通量变化时,通过预设的控制策略进行调光,实现“按需照明”。白天加强照明应根据洞外亮度和交通量变化分级调整入口段、过渡段和出口段的路面亮度,可按下表进行分级调控,夜间关闭所有加强照明灯具。

 控制标准.png

五、现场图片

 案例1 副本.jpg

水泥路面

 案例2 副本.JPG

沥青路面