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热点应用:LED隧道照明设计

上传人:意大利TFK公司

上传时间: 2010-08-12

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  随着隧道项目日益增多,隧道建设在现代交通运输中起到越来越重要的作用。隧道是一段封闭的空间,自然光无法照射其中,为了保证行驶的连贯性及行车人的生命安全,即便是白天其内部全程也需要人工照明,隧道照明是隧道建设中不可或缺的一部分。

  汽车尾气、噪声、振动、污浊空气,腐蚀气体、水分等恶劣环境形成隧道照明的特殊性。为了能给来往车辆和行人提供一个安全舒适的照明环境,下面通过逐步分析来阐述隧道照明设计思路。

  隧道照明不同于一般的道路照明,有其明显的特殊性,其对安全的考虑在照明系统上表现尤为重要。

  在设计隧道照明方案时,要考虑到人的明适应和暗适应因素,重视过渡空间和过渡照明的设计。为了满足眼睛适应性要求,在隧道入口需作一段明暗过渡照明,以保证一定的视力要求。隧道出口处因适应时间很短,一般在1s以内,故可不作其它处理。

  

  一般隧道存在着以下几种特殊的视觉问题:

  (1)进入隧道前(白天):由于隧道内外的亮度差别极大,因此从隧道外部去看,照明很不充分的隧道入口会看到“黑洞”现象。

  (2)进入隧道后(白天):汽车由明亮的外部进入即使不太暗的隧道以后,要经过一定时间才能看清隧道内部的情况,称为“适应滞后”现象。

  (3)隧道出口处:在白天,汽车穿过较长的隧道接近出口时,由于通过出口看到的外部亮度极高,出口看上去是个“亮洞”,会出现极强的眩光,驾驶员会感到不适应;夜间与白天正好相反,隧道出口看到的不是亮洞而是黑洞,这样驾驶员就看不清外部道路的线型及路上的障碍物。

  以上几种特殊的视觉问题给隧道照明提出了较高的要求,有效解决这些视觉问题,可以通过几个方面。

  一.隧道照明的设置

  隧道照明一般划分为引入段、适应段、过渡段、基本段和出口段等五个区段照明,其中每个区段都有不同的作用:

  (1)引入段:消除“黑洞”现象,使驾驶员在洞口处能辨认障碍物;以白天为例,假设隧道口部环境亮度为4000cd/㎡,时速80KM/H,则满足最低要求的引入段的长度和亮度分别为40米和80cd/㎡。

  (2)适应段:进入隧道后,驾驶员能很快适应并消除“黑洞”现象;按上述条件,适应段的长度和亮度分别为40米和80~46cd/㎡。

  (3)过渡段:驾驶员逐渐适应隧道内部照明;按上述条件,过渡段的长度和亮度分别为40米和40~4.5cd/㎡。

  (4)基本段:隧道内部的基本照明。

  (5)出口段:在白天,使驾驶员能逐渐适应出口处的强光,消除“亮洞”现象;在夜间,使驾驶员能在洞内看清外部道路的线型及路上的障碍物,消除出口处的“黑洞”现象,一般的做法是在洞外使用路灯作为延续照明。

  

  在白天,隧道出口段的照明亮度同入口段的照明亮度,应比隧道内基本照明亮度值高;在夜间,则相反,应低于隧道内基本照明亮度值,当隧道外有路灯照明时,隧道内路面亮度值不得低于露天亮度值的2倍。

  二、机动车通过隧道过程中存在的问题

  1.接近隧道过程中出现的问题

  黑洞现象

  白天,机动车司机眼睛已适应户外高达10万lx以上数千cd/m2的自然光照明,当眼睛转到亮度只有几cd/m2的隧道环境,因人眼对亮度差的感知有限,出现适应滞后现象,就会看到一个黑色的洞穴,而无法识别其中的状态。像这样在明亮环境中看到全黑洞穴的现象叫做黑洞现象。一旦出现黑洞现象,随着机动车接近隧道,驾驶员的可视距离缩短,不能安全驾驶。黑洞现象是进入隧道前所发生的视觉问题,是隧道照明中最重要的问题。为防止黑洞现象的发生,从隧道入口开始的一段距离内要保证有充足的亮度,这一部分全长比机动车的安全刹车距离略长。

  

  进入隧道,由于内外存在很大亮度差,适应存在延迟,驾驶者视觉不能很快适应隧道亮度,难以看清隧道内部状况。为防止此情况发生,应使隧道入口亮度随视觉适应速度缓慢降低,亮度要平滑过渡,亮度降低要逐级进行,但前一级亮度和后一级亮度比值不得超过3:

  1,且2m高以下墙面的亮度不能低于相应平均路面亮度。

  2.通过隧道过程中出现的问题

  白天在隧道中的亮度要比夜间道路照明亮度高,夜晚亮度要比白天低。考虑交通流量大的长隧道中汽车排放尾气的话,由于废气无法迅速消散形成烟雾,将光吸收和散射,降低可见度,而使视觉识别困难,车头灯光受汽车尾气影响很大,无法满足视认性需要,前方100m路面亮度减半,通常以道路照明的2倍亮度弥补尾气的影响。

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