公路隧道照明设计规范

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公路隧道照明设计规范范文第1篇

关键词：高压钠灯；LED灯；隧道照明；节能环保；高速公路 文献标识码：A

中图分类号：U457 文章编号：1009-2374（2017）10-0129-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.10.064

1 概述

兰州至郎木寺高速公路（S2）临夏至合作段（简称“临合高速”）是地方高速省会放射线兰州至郎木寺（甘川界）高速公路的组成路段，全长98.975公里。全线共设置19座隧道，隧道总长度超过11公里。隧道照明设计内容包括隧道主线照明、隧道引道照明、人行横洞照明、车行横洞照明、紧急停车带照明等。本项目2013年10月份设计图纸评审完成，2014年12月底竣工通车。

2 隧道照明方案

2.1 高压钠灯与LED灯混合方案

按照《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）的要求设计，隧道照明分入口段、过渡1段、过渡2段，中间段和出口段。

隧道入口段和过渡段加强照明采用400W、250W和150W高压钠灯，两侧对称布设；出口段加强照明采用100W高压钠灯，两侧对称布设；基本照明采用50WLED等，两侧交错布设，增加隧道的照明均匀度。

2.2 LED灯方案

按照《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）的要求，考虑当时《公路隧道照明设计细则》很快就要颁布，因此，本项目参考《公路隧道照明设计细则》（总校稿）进行隧道照明设计，隧道照明分入口1段、入口2段、过渡1段、过渡2段、中间段、出口1段和出口2段。有效降低入口段和加强照明段亮度，更加节能。

入口段和过渡段加强照明灯具采用150W、130W、110W及100W的LED灯，并采用黄色光源，出口段加强照明采用50W的LED灯，均两侧对称布设，并采用黄色光源，黄色光源LED灯，可保证隧道洞口的指示性，同时较白色光源穿透性强，在雾天及雨雪天气能同高压钠灯有同样效果；基本照明采用50WLED灯，两侧交错布设，可有效增加隧道的照明均匀度。

从图1可以看出，采用LED灯照明比高压钠灯+LED灯混合照明安装功率减少42.3%。

3 隧道照明方案比较

3.1 技术比选

高压钠灯主要由灯丝、热继电器、放电管、玻璃外壳等组成。

高压钠灯优点：（1）发光效率高（100～130lm/w）；（2）穿透性强、不诱虫；（3）单灯功率大，可达到kW等级；（4）光源及灯具技术成熟，生产成本低。

高压钠灯不足之处：（1）色温低，发光颜色为金黄色，显像指数低（20～25）；（2）寿命较低，光源寿命为20000h，在电压不稳波动较大时光源寿命将会极大缩短，灯具折旧费用和维护费用较高；（3）功耗大、电源效率低，采用传统高压钠灯作为隧道照明时，照明系统的运营费用往往不堪重负，同时高功耗导致线路敷设成本高；（4）灯具利用系数低（0.35～0.5）；（5）不能频繁启动，启动时需要一定启动时间；（6）配光性差；（7）灯具含汞等有毒元素。

LED灯主要由灯具外壳、控制电路、源适配器及光源组成。

LED灯属于半导体器件，是一种固态光源，通过半导体材料中不同载流子之间的交换发光。

LED灯具有如下优点：（1）显像指数高（75～90）；（2）可频繁启动，瞬时启动，无延时；（3）LED光源理论寿命50000h，寿命是高压钠灯2.5倍；（4）比高压钠灯节电40%以上，线路敷设成本低；（5）无频闪、宽启动（在85～260V范围内均可启动）；（6）不含汞、铅等有毒物质，比较环保；（7）采用模块化设计或者整体设计，维护比较方便；（8）防止灯具的椭圆叠加，无光斑产生；（9）灯具利用系数高（0.7～0.85）；（10）调光范围宽（1%～100%无极调节）；（11）配光性高，光源指向性好；（12）作为一种新型的绿色照明光源，切合节能环保要求，受到国家大力推荐提倡，前景不可估量。

LED灯目前具有如下不足之处：（1）光电效率（90～120lm/w）较高压钠灯低；（2）灯具成本较高压钠灯高；（3）LED光源属于半导体器件，温度的升高对LED光源寿命产生很大影响，散热问题制约着LED灯功率不能制作很大，故不建议采用大功率LED灯作为隧道照明；（4）穿透性较差，高速公路入口段和出口段需要考虑隧道照明的穿透性能，良好的照明穿透性能将能在一定程度上保证行车安全及防灾疏散效率（本项目加强段采用黄光源LED灯，可有效避免入口段穿透性差的问题）；（5）使用在高速公路隧道中仍然需要国家标准规范等层面上的支持。

3.2 经济性比选

3.2.1 灯具投资估算对比。

由图2可知，“全LED灯方案”比“高压钠灯+LED灯”混合方案在灯具方面投资增加投资1506万元。

3.2.2 预算对比。预算对比内容包括隧道供电系统、隧道照明系统和隧道电力监控系统等。

由图3可知“全LED灯方案”比“高压钠灯+LED灯”混合方案增加投资1095万元。

3.2.3 运营费用对比。

由图4可知，“全LED灯”方案比“高压钠灯+LED灯”方案年节省电费为233.3万元。

3.2.4 周期成本对比。

由上表可知，LED灯寿命为6年，而高压钠灯寿命为2年，在6年时间高压钠灯需更换2批，高压钠灯总造价为1112万（不含人工及安装费用）。

3.3 结论

“全LED灯方案”比“高压钠灯+LED灯”混合方案在灯具方面增加投资1506万元，总预算增加投资1095万元，年减少运营费支出233.3万元，6年运营费用减少共计1400万元，周期成本可减少灯具总造价为1112万，总计6年总共可节约费用1417万元。

从以上可看出，虽然从工程造价方面LED灯较高压钠灯一期投资较大，但从长远考虑，LED灯较高压钠灯无论在运营费用及周期维护成本，还是在长远总的费用方面都能节约投资。综合考虑以上因素，临合高速最终采用全LED灯的方案。

4 结语

高压钠灯在隧道照明中有着成熟的应用，LED灯出现后，高速公路领域出现了“高压钠灯+LED灯”的过渡方案，这种方案结合了高压钠灯和LED的优点。随着LED灯技术的成熟和建设成本的降低，尤其是低色温LED灯的成熟，LED灯作为一种新兴的绿色节能光源全面取代传统高压钠灯只是时间问题。

参考文献

[1] 公路隧道通风照明设计规范（JTJ026.1-1999）[S].2000.

[2] 公路隧道照明设计规范（JTGD70-2004）[S].

[3] 公路隧道设计规范（DB35/T 1307-2012）[S].

公路隧道照明设计规范范文第2篇

【关键词】隧道；照明；节能；优化

重庆三环高速公路永川至江津段黄瓜山特长公路隧道目前已施工完成。按照交通运输部（2012）交政法发419号文件[1]通知要求，在隧道工程中推广采用智能通风照明控制技术，开展隧道绿色照明工程和根据相关任务组织实施节能减排科技专项行动，促进交通运输节能减排科技研发、成果转化和标准化工作，加快推进交通运输节能减排能力建设项目研究的精神。本文以黄瓜山隧道照明系统节能作为探讨对象，参照国内先进经验及已投入运营的陕西秦岭小黄川隧道、贵州黄果树隧道照明系统施工经验，作出一些探讨。

本文主要从洞外亮度优化、先进节能灯具选择和隧道照明系统的智能控制等3个方面阐述隧道照明系统的节能优化。

1 洞外亮度设计优化

1.1 隧道洞口亮度值L20的优化

现行《公路隧道通风照明设计规范》[2]照明设计计算中的一个重要参数是L20（S），即洞外亮度。洞口段加强照明是隧道照明最重要的部分。在1000m以下的中短隧道，加强照明的功率约占整个隧道照明功率的60%～80%，在3000m以上的特长隧道中也要占到30%以上。其取值范围在规范上相差很大，一般设计时取值都偏于保守，导致入口段、过渡段亮度指标偏高，要达到预期亮度指标则需要加密灯具，增大灯具功率，人为地增加L20（S）值，造成能源的浪费。因此，可采用各种技术手段将洞外亮度尽可能降低，以此来降低亮度指标达到节能的目的。比较可行的做法有以下几种：

根据JTJ 0261―1999《公路隧道通风照明设计规范》，加强照明平均亮度需求值主要取决于洞外亮度L20，其计算式如下。

入口段平均亮度：Lth=K×L20 （S）（K表示入口折减系数）；

过渡段1平均亮度：Ltr1=0.3× K×L20（S）；

过渡段2平均亮度：Ltr2=0.1× K×L20（S）；

过渡段3平均亮度：Ltr3=0.035× K×L20（S）。

设计阶段，隧道洞外亮度L20往往无法实测，目前普遍做法是查表取得，取值范围为4000～5000cd/m2。对重庆、贵州、陕西、云南、福建等省市多条高速公路隧道照明设计参数进行了了解，其结果表明，一般情况下该取值可有所降低，其中端墙式洞口可取值为3500～4000cd/m2，削竹式洞口亮度可取值为3000～3500cd/m2。黄瓜山隧道采用削竹式洞门设计方式，洞口亮度实际取值约3100 cd/m2，优化后的照明设施和运营费用比原设计节约15%～20%。

1.2 洞外过度段减光优化

根据黄瓜山隧道口的地形条件，设计采用遮光棚作为减光结构物，遮光棚的立柱尺寸尽量小，以减小光反射，在立柱间可搭配个体较大的绿化树木，在减光的同时增加行车舒适度，并可在一定程度上降低噪音和吸附灰尘。遮光棚上部结构可根据情况选择不同型式，如选用混凝土预制横梁或造型，减光作用好，养护简单、方便；但其体积较大，自重大，会给正常行驶带来压抑感，同时影响下部尺寸，其次，横梁或造型间有空隙，雨雪天会造成路面湿滑，有行车隐患，行车速度低的时候，频闪效应明显。更好的选择方案是采用特种玻璃钢等透光材质进行上部覆盖，优点是，第一、其透光性在减光的同时不会给路面留下阴影，基本消除频闪效应；第二、雨雪天可保持路面不受影响，保证行车安全性，但缺点是造价较高，养护较为复杂，如图1、图2所示。

图1城市隧道遮光棚示意 图2未进行上部覆盖施工的遮光棚示意

洞口挖方边坡根据坡率尽量选择个体较大的植被品种，可显著提高减光效率，碎落台选用低矮灌木可有效降低噪音并有吸附灰尘的作用，如图3所示。路基填方段可采取增加遮阴绿化树木达到减光的效果。

图3 挖方边坡低矮灌木绿化示意

1.3 洞门结构形式选择

洞门尽量采用削竹式或环框式洞门形式，贴近自然，且自身反射率低。当洞口朝向光线异常强烈时，可采用棚洞式洞门型式进行减光处理，如图4所示。

图4 棚洞式洞门型式进行减光处理效果

若确实需采用端墙式洞门，则需对墙面做吸光处理或种植藤本植物，附着在洞门墙表面，如图5所示。

图5 端墙式洞门藤本植物吸光效果

黄瓜山隧道洞门为削竹式设计，在结构上即保证了洞门附近的边坡和仰坡的稳定，同时在景观上又起到了修饰周围景观的作用，还有效地降低了强光反射对人眼的刺激，真正做到了洞门与周围生态环境有机结合。黄瓜山隧道洞门如图6所示。

2 灯具选择和布设

隧道洞内的照明设计需重点考虑以下几个方面：路面亮度、路面亮度均匀度、频闪效应等，现有常规灯具及布设型式（两侧对称布置或非对称布置）均能满足路面亮度要求，但亮度均匀度较差，频闪效应很强。

路面亮度均匀度差会导致路面连续、反复的出现亮带和暗带，使驾驶员产生视觉疲劳，如果再出现个别位置的亮度差异过大则会造成视觉错误进而引发危险。选择灯具时，黄瓜山隧道在设计上采用了扩散角度较大的高压钠灯，同等灯具布设条件下，扩散角度大的灯具会使路面具有更强的均匀性；同时为了提高照明灯具的照明效率，布置灯具时从设计上提高了灯具的安装高度。比如加强照明段和基本照明段，设计采用拱顶侧偏布置方式，将灯具位置向隧道中线靠近，尽量使灯具表面与路面平行，此做法可有效增加路面亮度均匀度并提高亮度利用率，从而加大布灯间距，减少灯具布设数量而节约能源，如图7、图8所示。

图7 现有灯具布置方式 图8 优化后灯具布置方式

频闪效应主要指隧道灯具排列的不连续性使驾驶员受到不断的明暗反复刺激产生的视觉不适，会带来同路面均匀度差一样的严重后果。人眼的频闪不适影响为2.5～15Hz，以重庆地区隧道限速60km/h为例，若要消除频闪的不良影响，布灯间距应小于5m或大于46m。由此可见，隧道进、出口段及过渡段均容易满足此要求，但目前隧道基本照明段的布灯方式难以满足此要求，布灯间距小则其经济性差，而布灯间距大则亮度无法满足亮度要求。因此，黄瓜山隧道在设计上为了减低频闪效应采用了与提高路面亮度均匀度相同的布灯方式（拱顶侧偏布置），同时将灯具设计为高效能的LED灯具，以此来最大限度地解决亮度要求与频闪效应的矛盾。

考虑节能要求在灯具具体选择时，应尽量选择高效、节能的灯具，如LED灯、无极灯等。目前，这2种灯具的技术都已成熟，成本也较早期便宜很多，经济效益明显，尤其LED灯的节能和高效更为明显，加之近期厂方供货价格降低明显，应尽可能考虑采用。

3 隧道照明控制优化

隧道照明系统除了以上措施外，为了提高整个系统的智能控制程度，黄瓜山隧道拟采用隧道照明节能控制系统。

3.1 隧道照明分级

隧道照明按白天晴天、云天、阴天、重阴天、夜间及深夜6级控制进行分类定义，由不同的照明配线回路和照明监控实现。隧道出入口加强照明段用于加强照明的400W、250W和100W高压钠灯白天全部开启，云天间隔减半，阴天再间隔减半，重阴天只开启入口段少量灯具（含应急照明，采用LED调光控制），火灾时开启所有照明灯具；紧急停车带照明和应急照明灯具常开；横通道灯具常闭；洞外路灯在夜间及深夜全开，其余时间全闭。

3.2 隧道照明节能装置

在照明系统设计上增加节能控制装置，这种方案较为经济和实用。目前国内销售的照明节能设备很多，其中智能照明调控节能装置所占比例较高。

智能照明调控节能装置采用RISC指令集的高速微处理器对各种信号进行自适应运算，动态调整电压、电流，进而形成对电能质量的有效控制和补偿。根据照明调控系统的反馈电压和电流动态调整输出，达到启动、软过渡、稳压、节能的目的。其优点有优化电力质量、有效保护电光源、延长使用寿命、智能照明调控、适应性好、可靠性高、配置灵活等。

隧道照明节能控制系统通过预设的控制级别，采集洞口内外安装的光强度检测器检测到的洞内外的光强数据、交通量的变化以及白天、黑夜等情况，控制隧道的照明系统，调节隧道洞内各段的照明亮度，保证行车安全，并且在满足照明要求的情况下尽可能地达到节能运行，同时对洞内照明以及照明控制设备的状况进行监视。

4 结语

本文通过从洞外亮度优化、先进节能灯具选择和隧道照明系统的智能控制等3个方面阐述隧道照明系统的节能优化，在助推交通系统节能减排系统的同时，产生节电效益，在一定程度上减少了后期隧道运营成本，应用前景和经济、社会价值明显。由于科学地节能设计、优化了灯具使用的方案、应用新的节能灯具，如LED灯和智能照明节电装置等一系列措施，将使得黄瓜山隧道的照明系统产生了明显的节电效益，预计高速公路开通运行时实际的节能率在20%以上，将给隧道运营方带来很大的经济效益。

参考文献：

[1] 交通运输部（2012）交政法419号文件，交通运输行业“十二五”温室气体排放工作方案.

[2] 交公路发【2000】31号，公路隧道通风照明设计规范.2000.1.2

[3]《高速公路机电系统》翁小雄 著 人民交通出版社 ISBN：9787114036255

[4] JTG F80/2-2004《公路工程质量检验评定标准》 第二分册 机电工程

[5] JTG F60―2009《公路隧道施工技术规范》

[6] JTG D80-2006《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》

公路隧道照明设计规范范文第3篇

关键词：城市隧道，照明控制策略，照度，城市隧道照明

Abstract： To road tunnel lighting standards based, through the analysis of existing data, studies of the city tunnel lighting control system designed urban structure of the tunnel lighting control systems, and lighting control system in on the various hardware and software for the Xuan type, proposed use of the configuration functions provided by the king 6.52 corresponding test on the equipment, the lighting control system to ensure the normal communication.

Keywords： City tunnel, illumination control stategy, illuminance, City tunnel illumination

中图分类号： U491.5+3文献标识码：A文章编号：

1.概述

随着城市交通网络的发展，由于地面空间有限，城市交通向立体方向发展已成为一种趋势，向上发展的高架路、立交桥不仅影响城市美观，而且把汽车尾气、噪声扩散到整个空间，而向下发展的城市隧道避免了上述确点，因此越来越多的城市隧道建立起来，由于隧道为地下建筑物，在隧道照明工程设计中，存在如下突出问题：（1）、在白天汽车从外部进入隧道的时候，由于隧道内外的亮度存在差别，如果隧道内部照明不够充分，车辆从外部进入时会产生“黑洞”和“黑框”现象，车辆进入隧道后，司机从一个明亮的环境进入到相对黑暗的环境，需要一段时间来适应，这就给司机带来一定的心理压力，如果隧道照明设计不恰当容易发生交通事故。（2）、在夜晚的情况与白天恰恰相反，司机从一个相对黑暗的环境进入到一个相对明亮的环境，如果亮度差别太大，也会给司机造成一定的心理压力，容易发生交通事故。如果隧道内部出现事故就相对难处理一点，由于隧道空间有限，这无疑就给本来压力重重的城市交通带来更大的不便，所以如何合理的控制城市隧道的灯光就显得尤其重要。

2隧道照明的基础计算及控制方法

2.1基础计算

隧道照明分入口段、过渡段、中间段和出口段四部分，其中入口段计算最为代表性，本节以入口段为例。关于隧道的照明标准，现行的《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ 026.1-1999）提供了一个的城市隧道照度的依据，本论文以该规范为依据，计算如下：

首先计算入口段的亮度：

Lth=k·L20（s）——①

式中Lth：入口段亮度（cd/m2）；k：入口段亮度折减函数（与设计时速和交通量有关，查表）；L20（s）：洞外亮度（cd/m2 ）；

将亮度转换为照度（按沥青路面，发光强度1cd的光源可放射出15~22Lx/cd·m2的光通量），可得如下公式：

Eth=（18~22）·Lth（s）——②

式中Eth：入口段照度（Lx）；

入口段长度：——③

Dth=1.154Ds-[（h-15）/tan10°]

式中Dth：入口段长度（m）；Ds： 照明停车视距（m）（与纵坡、设计时速有关）；h：洞内净空高度（m）。

2.2控制方法

通过上述计算，在明确隧道入口段的照度和长度后，查阅隧道灯具的产品样本，设计出灯具的布置方式，灯具按线路配电，分为基本照明和加强照明，在设计合理的前提下，加强照明的回路分的越细越好。

隧道基本照明灯具为全天24小时常开，加强照明灯具则根据隧道内外的亮度差开启或关闭；本文提出的时间控制策略和照度控制策略，实现隧道照明的只能控制。

3城市隧道照明控制策略

3.1工程概况

广州市金穗路隧道位置广州市天河区，金穗路与猎德大道的交叉处，隧道东西方向下穿猎德大道，其中隧道东西方向敞开段长度分别为200米、210米，暗埋段230米，隧道内限制行车速度在60km/h以下；双车道单向交通，为城市次干道；

通过与运营管理部门的沟通和现场调查，制定了在隧道照明系统中制定智能控制策略，使照明控制子系统可以在制定的策略下智能的控制隧道内部的灯组，保证隧道内外的照度差在合理的范围之内。

（1）、时间模式控制策略

广州市金穗路隧道入口段灯组分布为：入口段左右各3组一共6组；根据季节和天气的不同，在每天不同时段开启不同组数的灯组保证内外照度差在一个合理的范围内。

表1所述的控制模式，通过PLC自动控制配电出线回路的开启，PLC从控制策略库中搜索时间控制策略表，开启相应的灯具组。

上表所述的各种模式可以在通过设定相应的预案来实现，并且可以根据需要随时改变预案的内容。

2）照度控制策略

区别与上述时间控制模式，照度控制模式的核心是：根据安装在隧道入口处一内一外两个照度仪采集到的照度值，通过PLC计算，比较两个数据的差，动态的调整灯组的开和关。

广州市金穗路隧道，隧道入口处左右两边各有3组灯组。设定4个照度差阈值， YZ1. 1, YZ1.2和YZ2. 1, YZ2. 2（其中YZ1.1

这里各阈值应该根据当地相应的情况进行设定。为了防止照度差在阈值临界点抖动所造成的灯组频繁的开关，这里将阈值分为.1和.2两个值作为控制区间，这样可以有效的避免照度差抖动所带来的影响。以市某路隧道为例，三个阈值区间可以分别取为[50, 80）, [200, 1000], [1200, 3000]。

4照明控制智能模型

建立一个隧道那照明控制的智能控制模型，不仅仅需要考虑隧道内外照度的情况，还应当考虑隧道内部交通流的实际情况。考虑到拥挤交通现象的客观存在，在确定路段i的动态流量qi （t）时，应同时考虑到该路段交通密度pi （t）和下游相邻路段内交通密度，隧道内流量模型与城市公路一般路段相同，即：

qi （t）=a pi （t） vi （t） + （1- a）[p i+1 （t） vi+1 （t） ]

其中加权系数a的取值与p i+1 （t）有关，当p i+1 （t） < p m正常交通状态下），取a =1，即qi （t）主要决定于本路段状态；若pi+1 （t） > p m（处于拥挤状态时），取a =0，即qi （t）主要决定于路段i+1状态。其qi （t）由上式可映射为：

qi （t）=h[p i （t），vi （t），pi+1 （t），vi+1 （t） ]

式中：qi （t），p i （t） , vi （t）分别为路段i在t时刻的交通流量，交通密度，车流空间平均速度。

把公路隧道化分为N段，每段内各交通变量认为是均一的.守恒方程揭示了如下非线性映射：

p i （t）=f [ p i （t-1） ,qi-1（t-1） ,qi （t-1） ]

动态平均速度v （x, t）不可能瞬时地跟随p （x, t）的变化，一旦路段划分确定后，下面的离散方程可表示其动态关系：

vi （t）=g[vi （t-1），vi-1（t-1），P i+1 （t-1），p i （t-1）]

4结束语

在城市公路隧道照明系统的智能控制模型中应考虑以下几个方面：车流量、车速、隧道内照度、隧道外照度。上文主要阐述了交通流车流量预测模型的建立，为照明智能模型的建立奠定了基础。本文采用模糊控制与神经网络相结合的办法建立模型对城市公路隧道照明系统进行控制。选用“结构等价型”方式，将神经网络与模糊系统融合，即根据模糊系统的结构，决定等价结构的神经网络，使其每个节点对应模糊系统的一部分，模糊化或模糊推理等过程；综上所述，建立了一个基于神经网络和模糊控制的智能控制模型，该模型以内外照度、车流量和车速为输入，以灯组的控制模式为输出。这样才能使隧道的照明功能更好地为城市交通服务。

参考文献

公路隧道照明设计规范范文第4篇

关键词：高速公路隧道；通风工程；照明工程

中图分类号： U412.36+6 文献标识码： A 文章编号：

伴随我国经济水平的不断提高和高速公路建设的蓬勃发展，我国高速公路隧道的总里程也在与日俱增。在这些可喜成就的背后我们却不得不关注一个问题，那就是隧道的安全问题，由于高速公路隧道具有道路情况复杂、封闭的特点，一旦发生事故，极易造成人员伤亡、车辆损毁、交通堵塞等严重后果。隧道安全有很多影响因素：隧道线型，隧道通风照明，隧道车速控制，隧道标志标线等。

对隧道施工通风几个问题的认识

1、保持隧道内环境指标在标准范围内。隧道内CO正常运营时允许浓度：CO浓度

2、对于独头通风距离在2 km左右的，压入式通风方式较好。对于特长的隧道，采用无射流风机长管路通风方案较好。

3、减少污染源，加强隧道内各种施工机械设备的维护，施工设备采取必要防污染手段，车辆采用有效地尾气净化技术。选用大直径风管可降低摩擦阻力。为克服风管摩擦阻力的影响并且不影响隧道洞内的施工，风管的选择一般采用大直径的风管。

4、对射流风机的一般要求。射流风机的逆转反向风量达到正转正向风量的95％。当隧道内发生火灾时，在环境温度为250℃ 的情况下，射流风机应能正常可靠运转60 min。在野外距风机出口10 m且45度处，测射流风机的噪声应小于77 dB。

二、通风设备的选择

从经济效益既满足施工需求出发，隧道通风设备的选配就是在分析风机性能与通风管的能力上进行了比选匹配。选择适宜于隧道通风的风机和风管，既避免了片面追求高效率、大风量的风机，又避免了风管与风机的不匹配并在施工中保证了良好的通风效果。在风机的选择上，我们通过计算选择了对旋式轴流通风机，从使用效果看，该风机在施工中取得了良好效果。在风管的选择上，我们选取了运输存放容易和方便、接长简单、风阻系数低，漏风率低，直径为1.5 m～2.0 m的维尼龙胶布风管。通风机可手动控制，也可自动控制。手动控制装置设于变配电所内。自动控制是根据高速公路监控系统设于隧道的一氧化碳浓度检测器的检测数据，通过自动操作系统进行控制。

照明存在的问题

我国目前的隧道照明系统还存在着很多缺陷，使得我们的照明耗能大且效果不佳，下面详细的论述隧道照明现存的问题。

（1）能源大量浪费。隧道有长有短，均分为入口段、过渡段、中间段和出口段等四段来设计照明；而管理者在管理的过程中通常将四个不同段位混为一谈，灯光都是一个效果，并没有考虑到驾驶者处在不同位置的不同感觉，也造成了能源的大量浪费。由于隧道科技学说在我国还没有普遍使用，使得管理者在对隧道灯光的管理上多实行手动管理，也就是程式化的在相应的时间开灯，相应的时间关灯，而不考虑特殊环境与气候的影响，这就使得电能的使用没有到位而浪费了大量资源。

（2）存在安全隐患。如果隧道内的灯光能够随外界的变化而变化，随时给驾驶员一种感官上最舒适的效果，则很有可能规避大量潜在的危险。

（3）设计理念死板。隧道内有灯光广告以及炫彩设计，使驾驶员在驾驶过程中不仅会有一种轻松的心态，更会有舒服的感觉。而我国的隧道从建设时就没有多方面考虑，预算不足或者创意不足使隧道照明都只是围绕隧道施工为重点，使隧道难以形成自己独特的文化内涵。

照明设备和技术要求

设备要求

照明灯具：隧道高压钠灯灯具及其所有附件型号，均为公路隧道特殊设计型号，采用全密封设计，并且装配方式应采用不前开门式，灯体内的电器也设计为无需工具即可更换。隧道高压钠灯同型号灯具的所有零部件应能互换，包括反射器。所提供的灯具应构成一个光学系统，满足隧道内所需的布置方式，达到规定的亮度标准。反射器应为经电镀处理光亮，厚度不小于0.8mm 的铝板制成，且结构坚固，能经受清洗，搬动不变形，反射器的安装，应能使操作人员快速维修，反射器的寿命不得小于25年。

照明配电箱（照明控制箱）

照明配电箱材料和外壳设计，应满足：柜体内应设有可靠的中性线和接地端子排，并有正确、完善的标识，对于相线的进线与壳内配线排应设有绝缘保护遮盖；柜体内应设置与出线电路数量相等和电流相当的接地端子和中性线接线端子；壳体及结构件等材料宜采用厚度≥1.5㎝的进口敷铝锌钢板冷弯制作，门及外露覆板采用优质冷轧钢板进行喷塑处理；箱内安装的电器元件的额定电压、额定电流、保护特性、短路性能等应满足指定的用途并符合电器元件各自的有关技术标准；接触器、塑壳断路器应选用优质元件。

光源选择能否适当选择一种或几种光源组合，对于保证隧道各分段亮度指标以及均匀度指标满足要求相当重要。针对不同环境的隧道应当做到因地制宜，例如对于长隧道和隧道内部烟雾较浓的情况，应当选择穿透性较好的钠灯光源；对于短隧道和烟雾较少些的隧道，可以使用显色性较好的荧光灯作为照明光源。这两种光源也是当前高速公路隧道使用比较多的隧道照明光源，它们有各自的优点，同时缺点也很明显，因此能否找到一种各项指标都比较均衡的光源作为隧道照明光源已成为大家讨论的焦点。应运而生的便是新型LED光源，其以环保、节能、安全、寿命长、显色性好等优点在隧道照明领域内慢慢得到推广。

技术要求

开发隧道照明的亮度分析和计算软件。在隧道照明系统的设计过程中，首先必须对隧道的各种布灯方案进行分析，以达到投入、运行费用最优的目标。照明软件会使得隧道灯光能更有效更合理的使用而不是刻板式的定时开关，也可以在特殊气候或环境条件下进行特殊灯光处理，使得驾驶员在任何时间与环境中的可以达到最佳的视觉效果。

高速公路隧道内的照明灯具一般安装在路面以上5m左右，灯具布置有以下3种基本形式：对称布置，交错布置，中线布置。当然根据实际情况可以将两种基本布置组合起来达到更好的照明效果，例如可以将交错布置和中线布置组合在一起，以中线布置作为全线的基本照明，以交错布置作为人口段、过渡段和出口段的加强照明。同时在隧道照明设计中不能忽视灯具在车辆行驶过程中所带来的频闪问题，即不连续的直射光线会从侧面进人驾驶室给驾驶员造成不适感，规范中建议避开在2.5—15Hz这一范围内的频闪。频闪等于车速除以灯具间距，根据频闪的计算公式就可以计算出灯具间距的合理范围。

结束语

隧道通风和照明工程是公路交通工程的重要组成部分，也是隧道环境的主要构成部分，隧道内的通风和照明设计方案将直接影响通风和照明效果，而通风和照明效果的优劣又影响到隧道事故的发生率。随着隧道通风和照明技术的发展和实际工程的应用，如何构建实用、可靠的数字化节能隧道通风和照明系统，在提高通风和照明舒适度的基础上实现节能管理和自动化管理水平，还有待隧道设计者和隧道管理者进一步探索。

参考文献:

[1] JTJO26，1-1999，公路隧道通风照明设计规范[s]．

公路隧道照明设计规范范文第5篇

关键词:节能减排老山隧道;自然光;光纤照明;导光管;高压钠灯

1 老山隧道现有照明系统概述

老山隧道位于江苏省南京市老山,宁连高速公路重要节点,隧道内共有高压钠灯4098盏,沿隧道两侧展布。存在着巨大的电能浪费。那么采取怎样的措施才能有效降低隧道内能耗呢?

目前老山隧道主要以照明控制回路优化、加装节电器为主要降低能耗手段。但是以上途径都未涉及到光源,仅仅是通过控制软件及优化供电电压来实现节能。本文主要阐述的是以光纤照明替代高压钠灯进一步降低隧道能耗。

2 光纤照明技术特点

隧道照明不同于一般场所的功能照明,必须考虑驾驶员在隧道内不同区段的视觉适应性,因此,对各区段路面亮度有不同要求 。当灯具安装存在间距时,很难保证路面亮度的均匀性。而入口和出口段,也只有安装更多的光源来满足亮度,却无法有效地利用自然光资源。利用光纤照明技术不仅能将采集到的自然光经光纤传播至洞口内还可均匀分配所传播的光通量。

老山隧道洞口加强段亮度要求高、灯具多、能耗大,且需要随洞外环境亮度的变化而不断变化,这一特点十分有利于直接将日光通过光纤引入隧道进行照明。

光纤照明的特点:1)由于光纤的自身特性和光的直线传播原理,光纤在理论上可以把光线传播到任何地方,满足了实际应用的多元性;2) 光纤照明实现了光电分离,安全性能提高,应用领域拓宽了;3)光纤照明系统没有光污染;4)可以用在高湿度、高温度场所,甚至可应用具有火险、爆炸性气体的场所,是一种安全的光源;5)使用寿命长、易于维护、无漏电危险。

但是光纤照明较多的受到自然条件的限制,因此现阶段我们将其作为照明的一种有益的补充手段,光纤照明与隧道原有灯具照明形成很好的互补 即达到节能减排目的又能够保证隧道行车安全。

3 光纤照明系统应用浅析

光纤照明系统是由光源、反光镜、滤色片及光纤组成,如图所示

其原理是当光源通过反光镜后,形成一束近似平行光。由于滤色片的作用,又将该光束变成彩色光。当光束进入光纤后,彩色光就随着光纤的路径送到预定的地方。光纤是光纤照明系统中的最为核心的部分。

光纤照明系统主要包括了日光的收集、传输、终端装置以及相应的控制技术。日光的收集采用了类似向日葵的凸镜阵列或者卫星天线的装置。无论哪种方式,日光的传输一般采用石英光纤技术, 塑料光纤技术,石英光纤传输太阳光的优点是损耗低,并且由于玻璃材料的本质属性,它可以充分过滤掉阳光中有害的紫外线部分;强度好,重量轻,易成缆,便于施工安装;抗高低温性能,对潮湿,甚至辐射环境的适应性很好,寿命达三十年以上;塑料光纤的优点是柔韧性较好,造价低廉,数值孔径容易做的较高,缺点则是损耗很高,并且容易老化,寿命很短,这是由塑料材料的自身特性决定的。光纤还可以布置成任意形状,非常适合老山隧道这类特长隧道特别是洞内曲线段的安装布设。

综上所述太阳光光纤照明应用于隧道照明至少具有以下基本优点:

1)节能: 照明能源全部来自天然的太阳光。无需电力。尤其是在遭遇电力线路中断时,利用自然光照明的该系统就更加显示了其天然优势。 且隧道内加强照明随洞外亮度变化的特性更与日光不断变化的规律相适应,最大程度的体现了节能效果。

2)环保: 直接利用太阳光,避免光能-电能-光能两次转化带来的大量能量损失;进而减少白天对传统不可再生能源的依赖;系统使用寿命长,免维护。

3)安全:日光光纤照明技术在隧道照明上的应用,不但能节约大量的电力资源,由于它和外界的光源一致,还使得隧道进、出口的光线变化均匀自然,从而使得交通更加安全。

但是也存在成本高、受自然条件限制较大的缺点。所以一般应用于长大隧道入口、出口段较为合适。洞内则辅以其他方式,以老山隧道为例,隧道全长3600米,过渡段、中间段离洞口比较远,距离也比较长,日光传输衰减较大,并且隧道过渡段和中间段对亮度要求远不及入洞出洞处,所以可以采取人工光源的形式,用金属卤素灯作为光源,辅以成本低很多的导光管,这种方式较常规照明不仅节能、降低维护费用,还能克服光源间距影响,形成连续光带使亮度更加均匀,提高行车安全及舒适性。

4 结论

能源作为社会经济发展的动力,在可持续发展模式中,不仅仅要考虑其资源量是否充足,更重要的是要考虑能源利用对生态环境的影响。同样,公路隧道的照明技术的发展也应该从如何利用太阳能等可再生能源方面考虑真正的节能照明方式。

参考文献

[1]吕康成.公路隧道运营管理[S].北京:人民交通出版社,2006.

[2] 涂耘.公路隧道节能照明设计研究[J].灯与照明,2007.

[3] 交通部.公路隧道通风照明设计规范.JTJ026.1-1999.北京:人民交通出版社[S].