隧道照明的燈光設計
近年來，隨著我國交通事業(yè)的飛速發(fā)展，高速公路和鐵路里程持續(xù)增長，隧道交通也迅速發(fā)展，有穿山越嶺的鐵路、公路隧道，有穿越江河湖海的水下隧道。為了有一個更加安全，舒適的交通環(huán)境，在隧道照明中燈光設計就非常重要了。
１ 隧道照明特點
（1）路面應具有一定的亮度水平；
（2）隧道墻壁應有一定的亮度水平；
（3）設計車速、交通量、路線線形等諸多影響因素；
（4）從行車安全性和舒適性等方面綜合確定照明水平；
（5）人的視覺適應性，特別是隧道入口段、出口段等處；
（6）隧道白天也需要照明，而且白天照明問題比夜晚更復雜。
２ 隧道照明要求
要在隧道照明實現(xiàn)節(jié)約能源、提高照明效果并保證行車的安全性和舒適性，通常可以從以下幾方面考慮：
（１）亮度——由于白天隧道外的亮度相對于隧道內的亮度，故此當駕駛員駕車進入隧道時，視覺需要有一定的適應時間，然后才能看清隧道內部的情況，這種現(xiàn)象稱為“適應的滯后現(xiàn)象”，如果沒有適當?shù)倪^渡，則會產生黑洞現(xiàn)象，令駕駛員暫時失去正常的視覺功能，這將會帶來一定的安全隱患。黑洞現(xiàn)象是進入隧道前所發(fā)生的視覺問題，也是隧道照明中最重要的問題。為此，隧道照明通常分為入口照明、內部照明和出口照明。其中白天隧道入口照明的亮度要根據(jù)隧道外的亮度、車速、入口處的視場和隧道的長度來確定的。閾值段是為了消除“黑洞”現(xiàn)象，過渡段的照明水平進一步逐漸下降，從而為駕駛員提供視覺暗適應的時間。隧道內基本照明及夜間照明標準見表1。
（２）亮度均勻度——良好的視覺功能不但要求有一個較好的平均亮度，還要求路面上的平均亮度與最小亮度之間不能相差太大。如果視場中的亮度差太大，亮的部分會形成一個眩光源，而且亮暗的變化會帶來一定的頻閃效應，繼而影響視覺，人眼的視覺效果會明顯變差，而視覺疲勞也會加重。
總體亮度均勻度Ｕ０是指隧道內部段路面上最小亮度和平均亮度的比值，縱向均勻度Ｕ１是指在車道軸線上最小路面亮度和最大路面亮度的比值。如果路面上連續(xù)、反復地出現(xiàn)亮帶和暗帶，即“斑馬效應”，對于在這個車道上行進的道路使用者而言，會感到很煩躁。這個問題涉及到人的心理，但也會危及到道路安全，縱向均勻度主要是用來評價“斑馬效應”的大小。
（３）眩光——眩光的形成是由于視場中有極高的亮度或亮度對比存在，而使視功能下降或使眼睛感到不舒適。在隧道照明中的眩光可以來自迎面駛來的車輛前燈、隧道照明燈具、隧道出口時外面的高亮度等。眩光會使人對障礙物的辨認能力下降，危及行車安全。隧道照明燈具應采用截光型，采取除去直射和反射眩光的特殊技術措施，形成漫反射，使光線十分柔和地進入人眼。
（４）頻閃效應——頻閃是指在較長的隧道中，由于照明器排列的不連續(xù)，使司機不斷地受到明暗變化的刺激而產生煩亂。它與明暗的亮度變化、明暗變化的頻率、頻閃的總時間有關系。這三者與所使用燈具的光學特性、車輛的行進速度、照明器安裝間距、隧道長度有關。一般而言，頻閃的頻率小于２．５和大于１５Ｈｚ時所帶來的頻閃現(xiàn)象是可以接受的。
如果車輛的時速為６０ｋｍ/ｈ即１６．６ｍ/ｓ，燈具安裝間距是４，這樣頻閃的頻率就約為４．２Ｈｚ．進行設計時，應當加以考慮，選擇適當?shù)恼彰髌靼惭b間距。如果頻閃的頻率位于４Ｈｚ和１１Ｈｚ之間，并且持續(xù)的時間超過２０ｓ，將會給司機帶來明顯的不舒適。
（５）照明控制——先進的照明控制方式是在保證視覺條件，滿足隧道照明要求的情況下，合理節(jié)能的重要技巧。照明控制的目的是可以隨時改變隧道的照明水平。由于陰天、雨天或黃昏時分，隧道口外的亮度比平時要小很多，因此要有適當?shù)拇胧﹣頊p小入口段照明的水平，以減少不必要的能源浪費。在隧道照明中可以根據(jù)白天、夜晚以及車流量大小等因素，通過各種調光設備或控制器件來對隧道照明環(huán)境的照度或燈的開啟、關閉進行調整和控制。目前，國外大多采用感光器件、可調光電子整流器等構成智能照明系統(tǒng)，使隧道內燈具整體亮度減弱，能耗降低；同時，保證隧道亮度均勻度不變。
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