隧道工程第9章隧道照明课件

第9章隧道照明9.1概述汽车司机在白天从明亮的环境接近、进入和通过隧道过程中，将产生种种视觉问题：①进入隧道前的视觉问题(白天)②进入隧道立即出现的视觉问题(白天)③隧道内部的视觉问题(白天、夜间)④隧道出口处的视觉问题第9章隧道照明19.2隧道照明基础9.2.1光的度量(1)光通量(2)发光强度(光强)9.2隧道照明基础2图9.2.1点光源的发光强度图9.2.1点光源的发光强度3(3)照度(4)光出射度(面发光度)(3)照度4对于因反射或透射而发光的二次发光表面，其光出射度是：(5)亮度对于因反射或透射而发光的二次发光表面，其光出射度是：5图9.2.2广光源单元面积上的亮度图9.2.2广光源单元面积上的亮度6图9.2.3理想漫反射面的光强分布图9.2.3理想漫反射面的光强分布7隧道工程第9章隧道照明课件89.2.2司机的视觉(1)视野(2)可见光(3)人的视觉(4)司机的注视范围(5)司机的看视条件通常影响司机看视条件的基本点是：①路面平均亮度对隧道来说还有作为背景的墙面亮度；9.2.2司机的视觉9图9.2.4司机视觉的注视范围图9.2.4司机视觉的注视范围10②路面亮度的均匀度；③物体的亮度；④物体与背景的亮度对比；⑤观察物体时的有效时间；⑥眩光程度等。9.2.3影响视觉的主要因素(1)适宜的亮度②路面亮度的均匀度；11图9.2.5亮度的方向性图9.2.5亮度的方向性12(2)对象的大小(3)对象和背景的亮度对比(4)颜色对比的影响(5)环境亮度的影响(2)对象的大小13图9.2.6视角示意图图9.2.6视角示意图14图9.2.7亮度对比阈与背景亮度的关系图9.2.7亮度对比阈与背景亮度的关系15图9.2.8体视视角图9.2.8体视视角16图9.2.9体视对背景极限长度的要求图9.2.9体视对背景极限长度的要求17隧道工程第9章隧道照明课件18(6)空气对能见度的影响1)空气对光通的衰减作用和光幕(6)空气对能见度的影响192)空气的散射作用①分子散射②悬浮粒子的散射3)透过率(7)观察时间的长短9.3道路照明的质量9.3.1路面平均亮度(Lav)9.3.2路面亮度均匀度2)空气的散射作用20图9.2.10洞口光幕造成亮度对比降低图9.2.10洞口光幕造成亮度对比降低21图9.3.1察觉障碍物的平均亮度Lav和亮度对比C的关系图9.3.1察觉障碍物的平均亮度Lav和亮度对比C的关22(1)总均匀度(U0)(2)纵向均匀度(U1)9.3.3眩光限制(1)失能眩光(1)总均匀度(U0)23(2)不舒适眩光(2)不舒适眩光24眩光等级Ｇ与主观上对不舒适感觉评价的相应关系为：Ｇ＝1无法忍受Ｇ＝3干扰Ｇ＝5允许的极限Ｇ＝7满意Ｇ＝9无影响9.3.4诱导性(1)视见诱导性(2)光学诱导性眩光等级Ｇ与主观上对不舒适感觉评价的相应关系为：259.4隧道亮度曲线9.4.1照明区段的划分(1)接近段1)PIARC法2)CIE法(CIE：国际照明委员会)3)经验数据法(国际照明协会)(2)入口段9.4隧道亮度曲线26图9.4.1洞外亮度取值法图9.4.1洞外亮度取值法27隧道工程第9章隧道照明课件28(3)过渡段(4)中间段(5)出口段9.4.2亮度曲线的组成9.5照明设计9.5.1概述9.5.2光源(1)热辐射光源(2)气体放电光源(3)过渡段29图9.4.2眼睛适应亮度变化的时间关系(据PIARC道路隧道委员会报告书)经过时间/s图9.4.2眼睛适应亮度变化的时间关系经过时间/s30隧道工程第9章隧道照明课件31图9.4.3亮度曲线图9.4.3亮度曲线32图9.5.1不同的车速对背景长度的要求图9.5.1不同的车速对背景长度的要求33隧道工程第9章隧道照明课件349.5.3照明器的特性(1)光强空间分布特性1)极坐标配光曲线2)等光强曲线图(等烛光图)(2)亮度分布和保护角(遮光角)9.5.3照明器的特性35图9.5.2极坐标配光曲线图9.5.2极坐标配光曲线36图9.5.3不对称照明器配光曲线图9.5.3不对称照明器配光曲线37图9.5.4照明器发光部分投影面积计算图9.5.4照明器发光部分投影面积计算38(a)透明灯泡(b)乳白灯泡图9.5.5一般照明器的保护角(a)透明灯泡39(3)照明器光输出比(亦称照明器效率)9.5.4照明器的分类(1)CIE分类1)直接照明器2)半直接照明器3)漫射型或直接—间接型照明器4)半间接照明器(3)照明器光输出比(亦称照明器效率)40图9.5.6照明器各部分对效率的影响S—光源；B—保护玻璃；R—反射器；G—壳体图9.5.6照明器各部分对效率的影响415)间接照明器(2)直接型照明器按光强分布分类(3)按外壳防护登记分类外壳的防护形式包括：①防止人体触及或接近外壳内部的带电部分，防止固体异物进入外壳内部；②防止水进入外壳内部达到有害程度；③防止潮气进入外壳内部达到有害程度。5)间接照明器42隧道工程第9章隧道照明课件43图9.5.7确定s/h的条件图9.5.7确定s/h的条件44隧道工程第9章隧道照明课件459.5.5照明器的选择与布置隧道用照明器的主要作用是控制配光及保护光源。在选择照明器时，应充分注意以下几点：①照明器的配光特性是否符合照明目的，能否符合于设置该照明器场所的几何条件；②形状和尺寸是否小而坚固，安装、维修应方便；③材料应有良好的耐腐蚀性能，必要时要施以表面处理；9.5.5照明器的选择与布置46④对隧道墙面的配光及烟尘的污染应充分注意；⑤在满足照明质量、环境条件及防触电保护要求的情况下，尽量选用光输出比高，利用系数高、寿命长、光通衰减少的照明器。9.5.6照度计算基本方法的特点及适用范围(1)照度计算的目的(2)照度计算基本方法的特点及适用范围(3)维护系数④对隧道墙面的配光及烟尘的污染应充分注意；47图9.5.8灯具的布置方式图9.5.8灯具的布置方式48隧道工程第9章隧道照明课件49隧道工程第9章隧道照明课件509.5.7点光源直射照度计算(1)点光源水平照度计算9.5.7点光源直射照度计算51图9.5.9水平面照度计算式图9.5.9水平面照度计算式52(2)任意倾斜面照度计算(2)任意倾斜面照度计算53图9.5.10照度矢量运算图9.5.10照度矢量运算54图9.5.11倾斜面上照度计算图9.5.11倾斜面上照度计算55(3)实用计算图表1)空间等照度曲线2)平面相对等照度曲线(3)实用计算图表56图9.5.12CDG101-NG400型照明器空间等照度曲线图9.5.12CDG101-NG400型照明器空57图9.5.13不对称照明器计算点坐标的确定1—对称面；2—被照面图9.5.13不对称照明器计算点坐标的确定58图9.5.14CDHP-209(KNG250+NG250)型照明器平面相对等照度曲线图9.5.14CDHP-209(KNG250+NG25599.5.8线光源直射照度计算(1)线光源的光强分布9.5.8线光源直射照度计算60图9.5.15线光源光强分布图9.5.15线光源光强分布61图9.5.16平等面光强分布的分类图9.5.16平等面光强分布的分类62(2)基本计算方法(2)基本计算方法63图9.5.17线光源在P点产生的照度计算图图9.5.17线光源在P点产生的照度计算图64隧道工程第9章隧道照明课件65隧道工程第9章隧道照明课件66隧道工程第9章隧道照明课件67隧道工程第9章隧道照明课件68图9.5.18平行面方位系数Fx=f(α)图9.5.18平行面方位系数Fx=f(α)69图9.5.19垂直面方位系数fx=f(α)图9.5.19垂直面方位系数fx=f(α)70(3)被照点在不同情况下的计算1)计算点不在线光源端部的照度计算照度可利用如下的关系式进行计算：2)断续线状光源的照度计算(3)被照点在不同情况下的计算71图9.5.20不同位置各点的照度计算图9.5.20不同位置各点的照度计算72图9.5.21照明器间隔布置图图9.5.21照明器间隔布置图73隧道工程第9章隧道照明课件74图9.5.22线光源组合计算(一)图9.5.22线光源组合计算(一)75图9.5.23线光源组合计算(二)图9.5.23线光源组合计算(二)769.5.9线光源计算举例9.5.10隧道照明计算(1)照度计算1)逐点计算照度2)平均照度9.5.9线光源计算举例77图9.5.24线光源计算举例示意图图9.5.24线光源计算举例示意图78图9.5.25JTY-61(NG-250)型照明器等照度曲线计算高度10m，灯下垂直点照度33.7lx，若安装高度不等于计算高度，请应用高度修正系数表计算照度E=KE′图9.5.25JTY-61(NG-250)型照明器等照79图9.5.26利用系数曲线示例图9.5.26利用系数曲线示例80(2)平均照度与平均亮度的换算路面某点亮度可写成：所有路灯对P点产生的亮度总和即为P点的总亮度：路面平均亮度和平均照度可用下式求得：(2)平均照度与平均亮度的换算81(3)隧道照明计算举例9