引言

　　文章主要介绍了奥林匹克中心区成府路隧道照明系统的设计及施工做法。成府路为城市主干道，下穿奥林匹克公园，位于鸟巢和水立方的北侧。隧道照明系统主要由照明配电系统、隧道照明灯具、照明电缆、照明控制系统及接地系统组成。

　　工程概述

　　成府路是位于北京市海淀区贯穿奥林匹克公园中心区东西向的一条重要道路，向西可与中关村大街相接，连接中关村核心区，向东与京承高速公路相接，沟通望京边缘集团。成府路的道路性质为城市主干路，设计车速为60km/h。成府路隧道为成府路的一部分，位于奥林匹克公园中心区广场的下面，隧道的南侧就是国家主体育场鸟巢和国家游泳中心水立方，隧道的北侧是国家体育馆和数字北京大厦。隧道所处的位置非常重要，不仅沟通奥林匹克公园中心区东西两侧的市政道路，在地下与国家体育场馆、周边的写字楼、商厦相连，还与位于地下二层的地下环线连通通道相连。

　　成府路隧道的结构为两条东西向单向隧道，每条隧道的宽度为17.25m，均为四车道，其中行车道宽16m，设备层宽度0.75m，外侧路缘带宽度0.5m，内侧路缘带宽度0.25m;隧道建筑界限净高4.5m，设备安装空间净高1.1m;封闭段长度分别为170m和1030m，两段封闭段中间是90m长的十字板桥半敞开段。预计成府路隧道每个车道流量为1600辆/小时，设计行车速度为60km/h。

　　由于目前没有成熟的城市隧道的相关规范，所以在设计过程中以公路隧道和建筑方面的相关规范作为参考。

　　隧道照明系统设计

　　1、隧道照明的重要性

　　隧道内的环境与普通道路路段相比具有以下特点：隧道内外亮度差极大、空气污染严重、空间有限、噪声高等，还有隧道内的通行能力、行程速度、交通安全性能客观上比其它路段差，交通事故发生率、交通能耗及对环境的污染也成倍增加。在这种情况下，要保证来往车辆顺利通过，避免交通事故发生，隧道照明系统的设计就显得越发重要。

　　隧道照明的设计不同于道路照明，尤其在白天晴天的时候隧道内外的亮度差别极大(通常相差几百到几千倍)，驾驶员进入隧道时，从外部向隧道内看是一个黑洞(对长隧道而言)或一个黑框(对短隧道而言);白天当驾驶员通过较长的隧道接近出口时，看到的是一个刺眼的眩亮白洞。为了消除黑洞和白洞现象，必须在隧道的入口和出口使路面的亮度达到一定水平，即加强照明;隧道内由于车辆排出烟气，受到汽车前灯的照射，光线被烟雾所吸收而形成光散射现象，这些散射光在烟雾中造成光幕，从而使前方的障碍物与路面、侧壁亮度对比减弱，使驾驶员识别障碍物的能力下降，所以隧道内基本段的亮度也要比普通道路路面高，而且隧道内灯具的布置还应尽量减少频闪现象。

　　2、隧道照明的灯具及光源选择

　　由于与成府路隧道相连的奥运场馆、写字楼、商厦的地下车库及地下二层环线连通通道的照明光源均采用荧光灯，所以成府路隧道的照明光源选择了日光色超长寿命T5管荧光灯，因为日光色荧光灯显色性好，白天照明效果与室外日光非常接近，显色性比较好。

　　选择荧光灯也体现了绿色奥运、科技奥运、人文奥运的理念，设计中我们把使用高效节能的光源、电气附件、灯具作为灯具选型的原则之一。以光源为例，采用高效T5荧光灯管照明灯具，它比T5荧光灯节省用电20%，T5管光源的寿命比原国产T8光源的寿命提高50%。节能照明辅助措施是：灯具采用就地电容补偿系统，提高灯具功率因数，使用高品质节能镇流器控制谐波含量，其综合节能效果是显而易见的。

　　隧道入口段、过渡段的照明则选择高压钠灯作为照明光源，因为高压钠灯的光效比金属卤化物灯要高。隧道照明灯具采用横向对称配光型灯具，其特点是导向性好，眩光小，路面均匀度高。虽然隧道灯布置是有间距的，但按一定速度行车时从驾驶员的角度看基本上为一条光带。两条光带可以把隧道的线形勾勒出来，具有很好的导向性。

　　成府路隧道内的照明灯具均采用隧道灯，防护等级为IP65，安装方式为吸顶安装。

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　　3、隧道照明计算

　　参照《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1-1999)，根据隧道的设计交通流量，即每个车道流量1600辆/小时、计算行车速度60km/h、每条隧道均为单向交通、每条隧道4个车道、隧道的宽度17.25m等条件，确定成府路隧道基本段的亮度(照度)应为2.5cd/m2(50～60lx)。

　　但是，在设计过程中考虑成府路隧道内每隔100～200m就设有与国家体育场馆、周围建筑物的地下连通通道，与地下二层的地下环线隧道也有连通通道，所以参考《建筑照明设计标准》GB50034-2004，另外还参考评审专家对隧道照明系统初步设计的评审意见及相关建议，适当提高基本段照度标准，将基本段的设计亮度(照度)提高为4.5～5.0cd/m2(90～100lx)，并根据规范计算出其它各段的亮度及长度：

　　入口段亮度：

　　Lth=kL20(S)=0.0224000=88cd/m2式中，Lth入口段亮度(cd/m2);

　　k入口段亮度折减系数;

　　L20(S)洞外亮度(cd/m2)。

　　入口段长度：

　　Dth=1.154Ds-(h-1.5)tan10

　　=1.15462-(5.6-1.5)/tan10=48.3m

　　式中，Dth入口段长度(m);

　　Ds照明停车视距(m);

　　h洞口净空高度(m)

　　过渡段1亮度：

　　Ltrl=0.3Lth=26.4cd/m2

　　过渡段2亮度：

　　Ltrl=0.1Lth=8.8cd/m2

　　过渡段3亮度：

　　Ltrl=0.035Lth=3.08cd/m2

　　过渡段各段长度取值：过渡段1为50m，过渡段2为65m，过渡段3为100m。

　　出口段亮度=5Lin=12.5cd/m2，出口段长度取60m。

　　成府路隧道照明方式基本上为荧光灯光带(实际上灯具之间是有距离的)。考虑灯具布置的间距应避免频闪(2.5～15Hz)的影响，即灯具的安装间距应小于4m或大于24m，所以在满足基本段亮度(照度)标准的情况下，隧道基本段的照明灯具布置为两排，且间距确定为2.2m，根据基本段照明灯具的间距计算出隧道其它各段设计亮度(照度)及安装布置如下：

　　(1)隧道入口段照明：入口段长度为50m，设计亮度(照度)为88cd/m2(1760lx)，照明灯具布置为六排，加强灯为两排400W高压钠灯、两排36W双管荧光灯，基本照明为两排36W双管荧光灯;

　　(2)隧道过渡段照明：过渡段总长度为215m，其中：过渡段1长度为50m，设计亮度(照度)为26.4cd/m2(530lx)，照明灯具布置为六排，加强灯为两排250W高压钠灯、两排236W双管荧光灯，基本照明为两排236W双管荧光灯;过渡段2长65m，设计亮度(照度)为8.8cd/m2(180lx)，照明灯具布置为四排，加强灯为两排236W双管荧光灯，基本照明为两排236W双管荧光灯;过渡段3长100m，设计亮度(照度)为3.08cd/m2(60lx，设计取值100lx)，照明灯具布置为两排236W双管荧光灯;

　　(3)隧道基本段照明：基本段设计亮度(照度)为5.0cd/m2(100lx)，照明灯具布置为两排236W双管荧光灯;

　　(4)隧道出口段照明：出口段长度为60m，设计亮度(照度)为基本段的5倍，即25.0cd/m2(250lx)，照明灯具布置为四排，加强灯为两排236W双管荧光灯，基本照明为两排236W双管荧光灯。

　　隧道照明横断面示意图如下图所示。根据成府路隧道照明灯具的平面施工布置图，我们请专业照明公司用照明计算软件进行了校验，完全满足成府路隧道照明的要求且并符合设计规范。成府路隧道照明工程使用了3398套隧道灯，其中400W高压钠灯218套、250W高压钠灯80套、236W双管荧光灯3100套。照明功率密度(LPD)值6.7W/m2，满足道路照明相关规范中规定的的节能指标。

　　隧道照明系统除了照明灯具以外，现场还有照明配电箱、电缆及照明控制系统。基本段照明配电箱是每间隔100m左右设一台，入口段设一台，每个过渡段各设一台。根据照明负荷的分布情况，在隧道内设有两座照明配电室。

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　　4、应急照明

　　当正常照明电源出现故障时，应急电源系统(EPS系统)就会自动投入工作，为应急照明系统、监控系统的现场设备提供应急电源。应急照明的照度为隧道基本段的1/10，应急照明灯具布置间隔为20m，灯具为236W双管荧光灯，应急灯灯具安装高度确定为距路面1.0～1.2m处。

　　应急电源蓄电池备用电源连续供电时间大于或等于90min。除了在隧道内设应急照明外，在疏散通道、变配电站内、值班室、监控中心、公共走道等处均设置疏散指示灯及安全标志灯，疏散指示方向为从隧道中心向东西两个方向疏散。

　　隧道内每间隔100m左右设一台应急电源配电箱，除了为应急照明灯具供电以外，还为现场的监控设备、网络系统现场交换机等设备提供电源。

　　5、照明节能控制系统

　　隧道照明的目的就是为了使隧道内的亮度能适应外界亮度，在保障行车安全的前提下，应合理利用能源，节约能源。为了体现绿色奥运、科技奥运、人文奥运三大理念，除了选择绿色光源、节能灯具以外，还应从控制及管理角度考虑节能措施。因此，隧道照明设计应设置照明控制系统。使用先进的照明控制与管理系统进行照明控制及运营管理，在得到相同照度的基础上大幅度降低能耗，并为管理者提供最大程度的方便。

　　照明控制系统主要由亮度检测器、照明控制管理计算机、现场PLC、照明低压配电柜、照明配电箱及控制模块等控制装置组成。

　　照明控制系统主要根据洞口外部亮度的强弱和交通流量的变化，分级调整入口段、过渡段和出口段的照明亮度，白天可以按照晴天、云天、阴天、重阴天调整亮度，夜间可以按照交通流量较大、交通流量较小调整亮度。照明控制系统可以提供多种照明控制模式及方案供隧道管理人员选择操作。

　　6、照明电缆及电缆敷设

　　成府路隧道机电系统比较多(通风、消防、水喷淋、火灾报警、紧急电话、紧急广播、车流量监测、交通诱导、视频监控、网络及供配电系统等)，设备层内各种管线也非常多，所以在施工图设计阶段我们对各系统进行了管线整合，各系统的设备均按照整合位置或高程来布置自己的设备，电缆按照电压等级、功能分层、分格敷设在防火电缆托架上;各系统的管线(10kV电缆、动力电缆、照明电缆、通讯电缆和控制信号电缆等)都有自己的路由。隧道内照明电缆全部采用低烟无卤阻燃电缆。

　　7、防雷接地系统

　　为了保护设备及人身安全，隧道内接地系统采用联合接地方式。隧道内所有现场动力配电箱、照明配电箱、应急照明配电箱、监控系统弱电控制箱均做重复接地装置，与隧道结构钢筋进行良好焊接。联合接地系统接地电阻小于或等于0.5Q。隧道内所有现场动力配电箱、照明配电箱、应急照明配电箱、监控系统弱电控制箱电源端均安装电涌保护器，弱电控制信号端均安装信号防雷模块。

　　参考文献

　　《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1-1999)

　　《公路隧道交通工程设计规范》(JTG/TD71-2004)

　　《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)

　　《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)

　　《工业与民用配电设计手册》第三版

　　赵忠杰著.《公路隧道机电工程》

　　周太明等著.《电气照明设计》

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