一、引言

　　近几年来，节能与环保已成为全球最关注的课题。从国家管理部门到地方管理部门，从行业单位到媒体单位，对节能的问题也做了许多探讨。各大城市的管理部门也制定了多项照明节能管理方法与法规，要求城市建设中的各类场所推广节能、高效的照明产品，进而实现城市节能照明体系的目标。我国2004年12月实施了新的《建筑照明设计标准》，其中照明功率密度(LPD)指标被列为强制性指标，其目的就是为了提高照明产品的效率，降低产品的单位耗能。

　　下面我们将通过实际工程案例的分析来进一步说明节能型灯具在隧道照明设计中的应用。

　　二、大连石门山隧道照明节能技术的应用

　　(一)项目概述：

　　石门山隧道是大连市中心城区规模最大、技术难度最高的隧道。隧道穿越大连机场南侧的石门山，是连接中心城区和西北部10多条城市主干道的主隧道。石门山隧道的建立，对于大连西部与东部地区的沟通和缓解交通拥挤具有重要的作用。

　　整个隧道工程分东线和西线，双线全长共3416米，为上下行分离式的双向6车道设计。设计行车速度可达每小时60公里。

　　隧道的照明分基本照明、加强照明和增强照明三大块。基本照明、加强照明灯具需要有应急设置;增强照明灯具是调节白天和夜间两种时段需要的照明效果，要求采用带调光装置的灯具。

　　作为国内中心城区规模最大的隧道项目，工程管理方大连城市建设管理局和设计院对该项目的要求非常高。在照明方面，要求实际的照明水平比标准水平要高。不管哪种设备，均要求选用高质高效、最能体现节能效益的产品。

　　(二)隧道照明设计

　　针对该项目的特点，并与设计院多次沟通方案。在照明设计中，我们非常强调设计方案的专业性和合理性。一个优秀的设计方案，不仅要对场所的照度、亮度、均匀度、眩光控制等级、显色性、照明功率密度(LPD)进行量化，而且要求方案具有良好的经济效益。在方案设计时，需要借助设计软件和有一定专业水平的设计人员来完成，要通过专业的照明设计软件优化设计方案，而不是凭经验去估算和布灯、或采用照明功率密度反推计算来做照明设计。

　　该项目最后确定使用显色性相对较好的荧光类光源。考虑到节能效应，设计中大量采用28W T5高效管(2600Lm);可调光部分的灯具采用36W节能插拔管(2900Lm)，色温统一为4000K(研究表明：4000K色温更符合人的视觉要求)。在入口和出口段采用1432套可调光灯具，灯具可根据不同天气和不同时段的明暗度来自动调光，采用智能化的控制，实现人性化的照明效果。

　　由于隧道车流量较大，选择的灯具应该具有低眩光、良好配光的特性。我们选择了隧道专用的灯具，并测试了其光学数据(IES)。作为灯具生产厂家，灯具的光学数据应该是自己灯具真实的数据，而不是参考或套用别的厂家的数据格式。

褡裢石门山隧道实景

　　1、隧道照明设计的标准及原则

　　隧道照明一般划分为引入段、适应段、过渡段、内部基本段和出口段等五个区段照明(单向通行)，其每个区段照明的作用是：

　　(1)引入段：消除黑洞现象，使驾驶员在洞口处能辨认障碍物;

　　(2)适应段：进入隧道后，驾驶员能很快适应并消除黑洞现象;

　　(3)过渡段：驾驶员逐渐适应隧道内部照明;

　　(4)基本段：隧道内部基本照明;

　　(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。

　　隧道照明的设计是以亮度作为衡量指标的。但在设计方案的计算当中，我们还必须引入照度的指标进行参考。照明要求的亮度是分白天和夜间两种不同情况。隧道出口和入口的照明设计应达到一定的照度标准。在白天，隧道出口段的亮度和入口段的亮度，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。

　　在进行隧道照明设计时，我们参照了《JTJ026.11999公路隧道通风照明设计规范》和《城市道路照明设计标准/CJJ45-2006》两个标准：

　　表1：入口照明区间长度及路面最低亮度标准：

　　表2：隧道内部基本照明及夜间照明标准：

　　2、照明光源及灯具的选择

　　由于石门山隧道设备工作的环境温度为-20~50℃;环境相对湿度50~90%;电源电压变化范围在190~240V。因此必须根据当地的气候环境进行选择照明光源及灯具。

　　隧道照明的光源，应满足在隧道特定环境下的温度、光通量、寿命及工作特性、色温、显色性和调光控制的难易程度等要求，还应考虑由于天气原因或汽车在排烟时产生的烟雾中仍能保持良好的能见度。

　　选用的电器(镇流器)要能适应当地的气候环境，特别是在低温天气里启动光源的情况。

　　3.照度计算：

　　针对石门山隧道的要求，入口和出口段设计参照车速60km/h的标准，隧道内部参照车速80km/h的标准来进行照度模拟计算。实际设计的值还要高于该标准的要求值。

　　灯具为两侧对称布灯，安装高度4.8米和5.2米(增强照明灯具)。按设计标准的要求，一般情况下路面亮度均匀度不应小于0.35。

　　表3：石门山隧道照度设计数据：

　　入口引入段照度分析

　　入口引入段亮度分析

　　隧道入口处照明设计

　　隧道基本段(内部)照度分析

　　隧道内部照明设计

　　石门山隧道实拍效果1 石门山隧道实拍效果2

　　4、灯具节能效应对比：

　　在方案的初期设计时，曾设计采用150W和100W的高压钠灯作隧道照明。按相同照明标准设计，采用高压钠灯作照明的话，灯具数量为4670套。采用3X28W和3X36W 荧光灯光源的灯具数量为6220套。

　　由于该隧道需要在不同时段进行分组控制灯具和对增强照明类的灯具进行调光控制，采用高压钠灯进行调光的可行性较小。设计方也曾考虑采用其他控制装置的灯具，但在功率下降的同时，亮度降低的比例大大超过功率降低的比例，结果是牺牲了照明效果，得不偿失。经过综合分析还是选用带调光控制的荧光灯类电子镇流器来实施，效果更好。

　　这里也将2种方案(荧光灯和高压钠灯)进行了对比：

　　(表4)

　　1、 隧道灯具白天从6：00~18：00按12小时算;夜间按12小时算;

　　2、 可调光灯具按100%-40%-20%分级控制(平均每天约30%的耗电量);

　　3、 每天实际耗电量计算方式：

　　(1) 荧光灯：(478888W12)+(239488W12)+(1432112W12)+(1432112W30%12)=10086182W(10086.2度)

　　(2) 高压钠灯：(3032167W12)+(1980167W12)+(1638115W12)+(980115W12)=13656888W(13656.9度)，部分灯具分组控制

大连石门隧道入口

　　正因为我们选择了隧道照明专用的灯具和进行了专业的照明设计，产品的特性和方案均符合该隧道高要求的标准，并实现较优的节能效应。同时也凭借着良好的服务水平，三雄极光照明的产品最后从国内外10家最知名的竞争对手中脱颖而出，成功中标。目前该项目已运行近10个月，至今也没有发生过任何的质量问题，同时也得到了客户的好评。