高速公路隧道節能照明系統方案

隨著我國經濟飛速發展，公路交通規模不斷擴大，隧道數量也隨之增多。高速公路隧道照明系統除了要為駕駛員提供舒適的燈光環境，還要節省運營開支。當前高速公路普遍缺乏

節能控制系統，因此提供照明功能的同時降低隧道運營開支是隧道照明系統研究建設中的重要課題，實現高速公路隧道照明節能控制對節能減排具有重要的現實意義。

　　公路交通正隨著經濟發展與社會進步不斷擴大著自身規模，近幾年，憑借施工技術不斷進步與勘察設計理念日益成熟，我國公路隧道工程建設也邁向了一個新的臺階。據不完

全統計，近十年以來，公路橋梁隧道渡口里程總長度已經達到512.2551萬米，已建成通車的隧道多達7384處，短隧道4544處、中隧道1357處、長隧道1218處、特長隧道265處（如圖

1所示）。其中秦嶺終南山公路隧道長度達到18.02公里，被譽為“亞洲第一”。



　　我國高速公路隧道照明系統發展現狀


　　國內隧道照明系統發展起步較晚，雖然當前時代下，我國公路隧道發展勢頭十分迅猛，但依舊比不上國外成熟的技術與理念。差距不僅表現在技術與經驗上，基礎性的工程建

設也存在一定的不足。我國于2000年1月頒布了《公路隧道通風照明設計規范》，詳細規定了隧道調光分級、光源分級、總均勻度以及燈具布置等。但是由于最近幾年電能資源浪費

極為嚴重，有關部門已經開始廣泛關注隧道照明系統節能設計問題。我國在深入研究理論的同時，在高速公路隧道建設中也運用了相應的節能設計，例如廣東龍頭山隧道、河北司

馬臺隧道、安徽前家山隧道等已先后將LED燈與無極調光技術應用于公路隧道照明中。

　  高速公路隧道照明系統的特點

　　高速公路大體上是半封閉空間，空間內部由特殊管狀結構構成。這種設計容易造成隧道內外交通環境差別過大，導致車輛通過隧道時產生明暗交替，影響行車視覺。所以，以

隧道通行安全性與運行環境舒適性為前提，高速公路隧道設計過程中需要綜合考慮影響照明質量的因素，例如閃爍現象、亮度均勻、視覺特效、路面亮度等。根據國際照明委員會

規定，高速公路隧道在設計過程中需要考慮到駕駛員的暗適應、明適應能力。因此可以將隧道照明分為五個部分：接近段、入口段、過渡段、中間段、出口段。


    高速公路隧道照明系統節能設計要求

　　接近段設計。接近段作為接近隧道洞口的一段道路，主要起到對駕駛員視覺初步調解作用。接近段空間亮度接近洞外亮度，所以不需要設置照明。一般情況下，接近段路基兩

側會種植大量樹木或設置百葉天棚、斷墻洞口等減光措施。該設計目的在于減弱“黑洞”效應，節省能源。

　　入口段設計。高速公路隧道洞口第一段路便是入口段，該路段光照設計目的在于消除“黑洞”效應對駕駛員的影響，避免交通事故的發生，并起到一定優化節能作用。根據《

公路隧道通風照明設計規范》規定K值計算法計算亮度，即：Lth＝L20（S）·K

　　過渡段設計。車輛經過入口段后，隧道照明亮度便會漸漸降至中間段照明水平，這個過程中照明由亮變暗的區域被稱為過渡段。過渡段照明設計目的在于幫助駕駛員適應較低

亮度，克服“適應滯后”效應。

　　根據《公路隧道通風照明設計規范》規定，過渡段共有TR1、TR2、TR3三段，過渡段長度根據隧道設計最高時速，并依照CIE適應曲線函數進行計算，即：

　　Ltr＝Lth*（1.9＋t）1.4

　　中間段設計。高速公路隧道最長的一段道路即為中間段，駕駛員經過之前三段道路后已經完全適應隧道內照明程度，所以中間段照明為基本照明。《公路隧道通風照明設計規

范》規定高速公路隧道中間段最低亮度要求為2.5cd/m2。一般情況下，中間段照明亮度設計按表1設計取值即可。

　　出口段設計。出口段作為高速公路隧道最后一段道路，通過該路段適應時間較短，所以在出口段照明設計上應以消除“白洞”效應為主。根據《公路隧道通風照明設計規范》

相關規定，出口段亮度應為中間段照明亮度5倍，長度取值60m。