第章隧道通风与照明2

学习本课程的目的：（1）了解道路照明基础；（2）掌握隧道亮度曲线；（3）了解隧道照明设计内容。9.5概述9.6隧道照明基础9.7道路照明的质量9.8隧道亮度曲线9.9照明设计9.5概述1、隧道照明的目的

把必要的视觉信息传递给司机，保证行车安全。2、人对光强变化的视觉问题⑴人的视觉光入射人眼后产生的各种视觉●光觉—明暗●形觉—物体形状●色觉—颜色●动觉—物体运动●立体觉—远近●深度觉—深浅

⑵白天进洞由亮度极高进入黑暗，有适应的滞后现象－黑洞效应⑶白天出洞亮度差别大，容易出现弦光

3、我国隧道照明状况我国公路上大部分隧道都无照明或仅悬挂几盏路灯共行人照明，从调研得到的资料看，安装了照明的隧道较少，照明的标准也很低。《规范》规定300m以下的行人稀少且交通量不大的隧道可不设照明，但二级以上公路隧道长度超过100m时必须有可靠的照明设施。

9.6隧道照明基础1、光的度量2、司机的视觉3、影响视觉的主要因素1、光的度量⑴光的本质：●光是一种波，可见光的波长范围为380～760nm之间，具有波粒二象性●光的传播速度为30万km/s●光通过介质传播，波长和速度将随介质改变，而频率不改变⑵光通量

光通量是指单位时间内光辐射能量的大小，它是根据人眼对光的感觉来评价的。

式中：Km—最大光谱光效能，683lm／w；V(λ)—明视觉光谱光效率；流明lm

—为光谱辐射通量;⑶发光强度(光强)光通量的角密度(空间)，描述辐射体在不同方向上光通量的分布特征cd坎德拉

若光源辐射的光通量Φ是均匀的，则在立体角ω内的平均光强I为：

⑷照度照度是用来表表示被照面上上光的强弱，，以被照场所所光通的面积积密度来表示示。取微小面面积dA，入射的光通通为dΦ，则照度E为：勒克斯lx⑸亮度亮度是表征发发光面在不同同方向上的光光学特性太阳的亮度：：荧光灯：尼特nt2、司机的视觉觉⑴视野：人眼的视野较较广，大约100度范围，上约约50、下约75度⑵视觉：视网膜上分布布着两种感光光细胞，锥状状体和杆状体体细胞，根据据光强度不同同进行工作。。⑶司机注视范围围国际照明委员员会（CIE）建议：司机机观察路面的的平均视点高高度为1.5m，相当于汽车车司机的人眼眼高度，若向向前注视的视视角约为1°则注视的范围围约为正前方方60~160m左右。⑷司机的看视条条件●路面平均亮度度，对隧道来来说还有作为为背景的墙面面亮度；●路面亮度均匀匀度●物体的亮度；；●物体与背景的的亮度对比；；●观察物体时的的有效时间；；●眩光程度等。。还与物体的形形状，轮廓的的清晰度、在在视野中的位位置；视觉是以生理理量度量的，，受观察者的的精神、视力力、身体状况况的影响。还受气象（（如雾等）和和空气混浊程程度的影响。。3、影响视觉的的主要因素⑴适宜的亮度适宜的亮度是是物体在视网网膜成象引起起视觉的基本本条件。物体体表面亮度大大，视网膜上上象的照度就就高，就看得得清楚，视觉觉与亮度的对对数成正比关关系。⑵对象的大小“对象”的定定义就是能够够看到的事物物或者事物的的一部分。能能否看清对象象，除了依赖赖于照明条件件外，还决定定于对象的大大小。⑶对象和背景的的亮度对比在观察方向上上，若对象的的表面亮度为为L0，背景亮度为为Lb，则对象与背背景的亮度对对比C可用下式表示示C值表示对象与与背景亮度差差别的大小，，C值越大，可以以识别得越清清楚。C值小到某一值值以下时就不不能识别对象象了。⑷颜色对比的影影响亮度对比是识识别对象的主主要因素，颜颜色对比则为为辅助因素。。⑸环境亮度的影影响对背景亮度的的要求是足以以识别背景。。足够亮的背背景，才能衬衬托出对象的的轮廓和相对对位置，使司司机作出准确确的判断，保保证行车安全全。⑹空气对能见度度的影响●空气对光通的的衰减作用和和光幕发光（或反光光）物体的光光通，必须经经过空气才能能到达人的眼眼睛。在传播播的过程中受受到吸收作用用和散射作用用造成光通衰衰减。●空气的散射作作用散射是指空气气组成成份把把原来向一个个方向传播的的光变成向各各个方向传播播，使原来光光线减弱的现现象。●透过率⑺观察时间的长长短观察尺寸大的的物体只需很很短的时间，，同一物体，，照度越高（（背景亮度越越大），识别别时间越短。。9.7道路照明质量量1、路面平均亮亮度路面（背景））亮度越高，，眼睛的对比比灵敏度越好好（亮度对比比阈ε越小）。Dunbar实验表明：平平均亮度升高高时，察觉障障碍物所必要要的亮度对比比C变小。察觉障碍物的的平均亮度Lav和亮度对比C的关系2、路面亮度均均匀度保证亮度均匀匀度是为了给司机提供良良好的能见度度和视觉上的的舒适性。干燥路面和和湿路面的路路面亮度有很很大变化，均均匀度也相应应有很大变化化。严格的均均匀度要求，，一般限于干干燥路面和路路面平均亮度度较低的情况况。⑴总均匀度（U0）为了使路面上上所有区域都都有足够的亮亮度和对比度度，提供令人人满意的能见见度，需要规规定路面最小小亮度和平均均亮度比值的的范围。式中:Lav——距车道边缘1/4宽度处(左或右)测得的路面平平均亮度；Lmin——距车道边缘1/4宽度处(左或右)测得的路面最最低亮度。对于隧道总均均匀度包括路路面和两侧2m高范围内的墙墙面，昼间U0≥0.7；夜间U0≥0.5。对于露天道道路一般不低低于0.4。⑵纵向均匀度（（）为了提供视觉觉舒适性，要要求沿各车道道线中心线有有一定的纵向向均匀度。纵纵向均匀度是是沿中心线的的局部亮度的的最小值和最最大值之比。。式中中：：Lmax—从车车道道线线中中心心线线测测得得的的最最大大亮亮度度；；Lmin—从车车道道线线中中心心线线测测得得的的最最小小亮亮度度。。隧道道纵纵向向均均匀匀度度包包括括路路面面两两侧侧2m高范范围围的的墙墙面面，，昼昼间间Ul≥0.8；夜夜间间Ul≥0.6。露露天天道道路路依依道道路路等等级级不不同同，，不不低低于于0.7或0.5。3、眩眩光光限限制制道路路照照明明眩眩光光分分为为两两类类：：失能能眩眩光光不舒舒适适眩眩光光⑴失能能眩眩光光眩光光导导致致的的识识别别能能力力的的下下降降，，是是由由光光在眼眼睛睛里里发发生生散散射射过过程程造造成成的的。表表示示对对照照明明设设施施造造成成的的能见见度度损损失失方面面的的评评价价。。失能能眩眩光光是生生理理上上的的过过程程，，是是表表示示由生生理理眩眩光光导导致致辨辨认认能能力力降降低低的的一一种种度度量量。⑵不舒舒适适眩眩光光眩光光造造成成的的不不舒舒适适感感，，目目前前还还没没有有专专门门的的测测量量仪仪器器，，是是用用眩眩光光控控制制等等级级（（G）表表示示所所感感到到的的不不舒舒适适程程度度的的主主观观评评价价。。表表示示在在眩眩光光感感觉觉中中的的动动态态驾驾驶驶条条件件下下，，对对道道路路照照明明设设施施的的评评价价,心理理上上的的过过程程。4、诱诱导导性性为了了保保证证交交通通安安全全，，道道路路的的走走向向，，道道路路的的界界限限，，道道路路交交叉叉点点以以及及特特殊殊地地点点都都应应该该清清晰晰可可见见，，要求求有有良良好好的的诱诱导导性性。诱诱导导性性一一般般来来自自两两个个方方面面：：即即视见见诱诱导导性性和和光光学学诱诱导导性性。诱诱导导性性通通过过各各种种诱诱导导标标志志和和照照明明设设施施获获得得，，与与照照明明设设施施等等一一起起，，共共属属交交通通安安全全设设施施范范围围。。⑴视见见诱诱导导性性●道路路视视线线诱导导标标志志，是是沿沿行行车车带带标标明明道道路路边边缘缘和和线线形形的的一种种设设施施，以以便便昼昼夜夜诱诱导导司司机机的的视视线线，，并并根根据据需需要要设设在在某某一一路路段段上上，，如如路路面面中中心心线线、、路路线线或或两两侧侧路路面面标标志志、、道道路路护护栏栏与与护护桩桩、、积积雪雪地地区区设设置置雪雪标标杆杆等等。。⑴视见见诱诱导导性性●隧道道内内墙墙面面也也可可以以起起诱诱导导作作用用，，但但隧隧道道内内的的诱诱导导作作用用首首先先要要求求有有足足够够的的照照明明，，使使诱诱导导标标志志成成为为可可以以视视见见的的。。⑵光学学诱诱导导性性●在道道路路照照明明设设施施中中，，排列列成成行行的的照照明明器器可以以指指示示出出道道路路走走向向、、弯弯道道、、交交叉叉和和各各种种特特殊殊场场合合，，再再配配合合其其它它视视线线诱诱导导标标志志，，能能在在远距距离离上上使使司司机机明明显显地地注注意意到到有有危危险险性性的的地地段段。●照明明器器在在排列列、、光光色色、、光光强强以及及设设置置的的方位位和和间间隔隔的变变化化，，会会有有效效地地起起到到光光学学诱诱导导作作用用。。●在同同一一区区段段内内注注意意保保持持照照明明的的一一致致性性（（照照明明系系列列及及光光色色等等）），，以以及及在在不同同区区段段，采采用用不不同同类类型型的的光光源源、、不同同的的格格调调等，，都都会会有有效效地地起起到到光光学学诱诱导导作作用用。。●在规规模模大大、、线线形形复复杂杂、、多多层层次次的的立立体体交交叉叉场场合合不不宜宜大大量量装装设设路路灯灯，，这这种种场场合合宜宜采采用用高杆杆照照明明，在在照照亮亮道道路路的的同同时时也也照照亮亮环环境境，，可可以以获获得得与与白白天天相相似似的的良良好好诱诱导导性性。。9.8隧道道亮亮度度曲曲线线1、隧隧道道照照明明区区段段划划分分长隧隧道道照照明明基基本本上上可可以以按按接近近段段、、入入口口段段、、过过渡渡段段、、中中间间段段和和出出口口段段五个个区区段段划划分分。。2、隧隧道道亮亮度度曲曲线线⑴亮度度曲曲线线：：沿沿道道路路轴轴线线，，由由入入口口洞洞外外的的接接近近段段经经入入口口段段、、过过渡渡段段、、中中间间段段直直至至出出口口段段，，司机机在在白白天天所所需需要要的的路路面面亮亮度度变变化化曲曲线线，，称称为为亮亮度度曲曲线线。●自然然光光在路路面面反反射射引引起起的的亮亮度度有有可可以以利利用用的的亮亮度度和和需需要要限限制制的的亮亮度度两两部部分分；；●人工照明在路面反射射引起的亮亮度是因自自然光不足足或根本影影响不到而而需用人工工照明加以以弥补的亮亮度，人工工亮度沿路路轴的变化化曲线称为为人工亮度度曲线。由于目前人人们对视觉觉适应能力力的估算不不一致，所所以在入口口（包括入入口段和过过渡段）亮亮度曲线的的划法上相相差甚远。。我国的《公路隧道通通风照明设设计规范》对各区段的的长度与亮亮度作了具具体规定。。9.9照明设计道路隧道的的内部照明明，不仅要要有足够的的亮度，而而且要有符符合要求的的质量。同同时还要注注意到隧道道的特点，，即它是一一个封闭空空间。另一一方面，司司机在动态态条件下观观察障碍物物时，需要要更长的背背景，即在在增加的背背景长度上上要保证亮亮度和亮度度对比。⑴确定光源和和照明器●隧道照明的的光源，除除了应满足足在隧道特特定环境下下的光效、、光通量、、寿命及工工作特性、、光色、显显色性和控控制配光的的难易程度度等主要要要求外，还还应选择在在汽车排烟烟形成的烟烟雾中仍能能保证有良良好能见度度的光源。。●隧道用照明明器的主要要作用是控控制配光及及保护光源源。照明器的选选择，应充充分注意以以下几点：：◎照明器的配配光特性是是否符合照照明目的，，能否符合合于设置该该照明器场场所的几何条件。◎形状和尺寸寸是否小而而坚固，安装、维修修应方便。◎材料应有良良好的耐腐蚀性能，必要时时要施以表表面处理。。◎对隧道墙面面的配光及及烟尘的污污染应充分分注意。◎在满足照明明质量、环环境条件及及防触电保保护要求的的情况下，，尽量选用用光输出比比高，寿命长、光通衰减减少的照明明器。⑵进行照度计计算照度计算的的目的是根根据所需要要的照度值