
隧道照明入道口亮度計算
由于我國沒(méi)有城市隧道照明的國標,目前各設計院均采用交通部于2000年6月發(fā)布的《公路隧道照明通風(fēng)照明設計規范》作為主要的設計依據,其入口段計算公式如下:
Lth=k•L20
其中:k為入口段亮度折減系數,L20為洞外亮度。
入口段亮度折減系數其值如表1、2、3所示。
例如工程規劃入口處計算車(chē)流量為2400輛/小時(shí)至3600輛/小時(shí)之間,按車(chē)速60KM/H,由于兩表分別是公路規范及上海地方標準,并不是針對城市隧道照明的國標,因此我們根據以上兩表的數據,考慮到本隧道為城市隧道,且本地隧道入口處亮度水平比上海市應稍低的實(shí)際情況,且交通量在其中間值,取值按內插考慮,其值應在0.022及0.030之間選取。而CIE中k值的最小取值為60m剎車(chē)距離的取值,且我們根據大量的調查,機動(dòng)車(chē)司機在進(jìn)入隧道前普遍會(huì )將車(chē)速降低,車(chē)速一般不超過(guò)60KM/H,因此剎車(chē)距離也就更近,其值應比表3中0.04要低,本工程綜合考慮后k取0.025。
隧道洞外亮度的確定是隧道照明系統設計的重要基本數據之一,隧道的入口處亮度取決于洞外亮度的取值,直接影響到入口處的燈具設置,對隧道能耗有重大影響。對目前國際上隧道洞外亮度的確定主要有兩種方法。
一種是《公路隧道照明通風(fēng)照明設計規范》中用查表法選取L20,其值如表4所示。
另一種是基于等效光幕亮度Lseq和視覺(jué)對比來(lái)確定隧道入口段亮度,等效光幕亮度是考慮駕駛員開(kāi)車(chē)時(shí),眩光源的光入射到駕駛員的眼中發(fā)生散射而產(chǎn)生的光幕亮度。
根據對上海、重慶、廣東、福建以及湖北等地眾多隧道的調研,L20存在明顯的缺陷,很多完全采用L20法的隧道由于取值過(guò)高,導致布燈量巨大,能耗很高,隧道管理方為節約開(kāi)支大多根據實(shí)際的使用情況和運行經(jīng)驗開(kāi)啟入口加強燈,實(shí)際上開(kāi)啟的加強燈并不多,尤其是短隧道;很多短隧道則未按L20法實(shí)施,而采取一些變通措施減少了出入口的加強燈。
《公路隧道和地道照明指導CIE 88-1990[M] 1990》推薦使用L20法,但CIE按照最新的研究成果,對新的指導文件進(jìn)行了折中,將入口亮度做了降低。據悉我國公路部門(mén)正在修訂的規范也將按此指導文件調整。
本次設計亮度結合CIE最新技術(shù)文件要求充分吸收了光幕亮度法的研究成果,考慮大氣與車(chē)前擋玻璃折損等多種因素,天空亮度最高按北洞口4000cd/m2考慮,南洞口的短隧道則按3000cd/m2考慮。為了降低入口亮度,節約電能,隧道設計人員根據照明專(zhuān)業(yè)的要求在南北兩側出入口段各設置一個(gè)節段(30m)作為光過(guò)渡段,對入口處進(jìn)行了遮光設計,其室外自然亮度折減50%,因此洞外亮度按最高2000cd/m2考慮。
根據以上數據取值:北入口段亮度Lth=k•L20=0.025×2000=50cd/m2
南入口段亮度Lth=k•L20=0.025×1500=37.5cd/m2
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