中短公路隧道照明設計淺析

石峰

【摘 要】對于隧道車輛行駛安全順暢，隧道照明是非常重要的因素。隧道照明就是通過合理電光引導駕駛者快速從明亮的視覺環境過渡到黑暗視覺環境，并且使駕駛員隧道中行車舒適安全。

【關鍵詞】中短公路；隧道照明；

隨著城市發展，市政道路和城市公路不斷擴展，出現了城市內道路與鐵路交叉，道路穿越山嶺，隧道建設的數量和長度都有所增加。對于隧道車輛行駛安全順暢，隧道照明是非常重要的因素。

根據交通部2014年頒發的《公路隧道照明設計細則》規定：長度大于200m高速公路隧道和一級公路隧道應設置照明。

由于隧道照明和普通道路照明有所不同，普通照明主要是夜間提供電光照明，給駕駛員提供較舒適的視覺環境。而隧道照明重點不是夜間而是白天的照明，往往隧道較周圍道路窄，高度又有限，環境且比較封閉，不管白天或黑夜進入隧道的過程都是從明亮進入黑洞，又從黑洞進入明亮的過程。這就存在駕駛員視覺的明暗適應的問題。由于隧道比較封閉導致駕駛員的視線有限，和隧道內較一般區域黑暗，易產生心里上的不安和壓迫感，使操作自由度降低，發生安全隱患。

隧道照明就是通過合理電光引導駕駛者快速從明亮的視覺環境過渡到黑暗視覺環境，并且使駕駛員隧道中行車舒適安全。

在隧道出入口的外部，晴天自然光的照度可達100000 lx。當駕駛員以較高的速度從明亮的環境駛入隧道時，則像進入“黑洞”而這些隧道如果不夠亮的話，則完全是個“黑洞”。所以在隧道入口的第一段必須設計高達幾百cd/m2的路面亮度，但在隧道內部，最高達10 cd/m2的平均路面亮度就足夠了。所以隧道內部按其照明分為入口段照明、過渡段照明和中間段照明。

一、入口段照明

1、入口段照明

為了在接近和進入隧道時使駕駛員保持視覺能力，入口段需安裝加強照明，一般在距隧道邊緣10米處向洞內設置。宜劃分為兩個照明段，亮度分別為Lth1和Lth2。其中入口始處Lth1比Lth2亮度高一倍。

三、中間段照明

1、中間段照明亮度

隧道中間段，駕駛員視覺基本已經適應了隧道周圍環境，所以可以保持基本照明亮度，《公路隧道照明設計細則》中規定了中間段的亮度。

四、燈具布置和控制：

根據隧道寬度一般分為中間布置、兩側對稱布置、兩側交錯布置或者中間布置與兩側混合布置幾種形式。

隧道入口段和過渡段加強照明措施，是在基本照明的基礎上，通過增加一定的燈具數量和燈具照度（電功率）經過計算機照明專用計算軟件逐點計算，確定滿足國家規范照度及亮度要求，按照計算結果布置燈具數量及燈具位置。

隧道照明控制，可以采用白天和黑夜不同控制方式，來滿足不同需求，白天為防止“黑洞”效應，所有照明均保持點亮狀態。黑夜，主要是誘導車輛安全進入隧道，入口段和過渡段不需要加強照明，關閉加強照明燈具，保持基本照明，可以滿足駕駛員對照明視覺的需求。

五、燈具選擇

隧道照明燈具應采用IP65的產品，且具有適合公路隧道特點的防眩光裝置。燈具應便于更換燈泡和附件，并能調整安裝角度。零部件應該有良好的防腐蝕性能。

過去隧道一般采用高壓鈉燈，因為高壓鈉燈有較高的發光效率。隨著LED新型綠色光源普及也逐漸運用到隧道中的照明，具有很多高壓鈉燈所不具備的優點，隨著LED技術不斷更新和不斷發展，已經具有逐步代替高壓鈉燈勢頭。其技術特性通過下表進行逐項比較。

燈具整體光效分析，鈉燈的燈泡結構決定了燈具的光源利用率低，高壓鈉燈是全空間發光的光源，燈管的發光角度為360°，需要將一個半空間的出射光線通過反射器改變方向投向另一半空間。LED燈作為光源，不會存在這方面的損失。同時，反射器不可避免的對光線的吸收和對光源自身的擋光。LED光線的利用率也比高壓納燈高。LED燈具光源利用率高，約為90%LED二極管發光角度同燈具的發光角度可保持一致，因此燈具大部分的光是直接照射到指定區域，只有很少一部分是通過反射，因此光源利用率高。

而且，LED燈具有較完美的調光功能。LED燈具光輸出和工作電流成正比，因此可以通過減小電流的方法來調光。另外，由于LED燈進行頻繁開關對其沒有太大的損傷，LED燈還可以采用脈沖寬度調節的方法來調光，通過調節電壓的占空比和工作頻率，能夠有效調節LED燈的發光強度。

參考文獻：

城市道路照明設計標準 CJJ 45--2006