《桥涵施工技术》课件-24道路隧道运营照明

公路隧道的运营照明

一隧道内的特殊视觉问题目的：把必要的视觉信息传递给司机，防止因视觉信息不足出现交通事故，提高驾驶安全性和舒适感。隧道照明包括：昼间照明和夜间照明。昼间更复杂。主要困难是隧道洞口及其相邻区段人的视觉适应。夜间靠车灯照明，隧道内外亮度接近，人工照明后亮度相差也不大，相对简单。第节一、隧道内的特殊视觉问题白天隧道洞外亮度>>洞内亮度，汽车全过程的亮度变化为：高亮度→低亮度→高亮度。（两个突变）。由亮到暗则瞳孔直径发生扩大，称为暗适应。一般约需l0s时间。由暗到亮则瞳孔直径缩小，称为明适应。只需1～3s时间即可完成。暗适应是公路隧道照明设计中需要考虑的主要问题之一。汽车进出隧道时，特殊的视觉问题主要有四：进入隧道前：黑洞现象(长隧道)、黑框现象(短隧道)1进入隧道：暗适应(要经过一段时间才能看清隧道内部的情况)2隧道内部：烟雾降低能见度3隧道出口处：白洞现象(产生极强的眩光，使司机感到不适应)4二隧道照明基础1、光通量：光源发出光的量，叫光通量。用Φ表示，单位是lm（流明），1lm是发光强度为1cd（坎德拉）的均匀点光源在1sr（球面度）内发出的光通量。2、发光强度（光强）：光通量在空间各方向或在选定方向上的分布密度。用I表示，单位是cd（坎德拉）。3、照度：表示被照面上光的强弱，以被照场所光通的面积密度来表示。用E表示，单位是lx（勒克斯），1lx即在1m2的面积上均匀分布1lm通量的照度值，或者是一个光强为1cd的均匀发光的点光源，以它为中心，在半径为1m的球表面上，各点所形成的照度值。第节一、光的度量4、光出射度（面发光度）：发光体单位面积发出的光通量。用M表示，单位是rlx（辐射勒克斯），1rlx等于1lm/m2。光出射度和照度具有相同的量纲，区别在于光出射度是表示发光体发出的光通量表面密度，而照度则表示被照物体所接受的光通量表面密度。

5、亮度：是一个具有方向性的物理量，表示垂直于视线方向上单位投影面积的发光强度。用L表示，单位是cd/m2或nt（尼特）。亮度与光出射度之间的关系为：1、视野：范围为左右各100°，上约50°，下约75°；当注视一个方向物体时，能看清楚的仅为视线中心的1°～2°范围。2、可见光：仅为电磁波的一小部分，其波长为380～760nm（1nm=10-9m）。在亮环境中，亮视觉对波长555nm的黄绿光线最敏感，在暗环境中，暗视觉对绿光最敏感。3、人的视觉：视网膜是人眼感觉光的始端，分布着两种感光细胞：锥状体和杆状体细胞。由亮到暗则瞳孔直径扩大，称为暗适应，一般约需l0s。由暗到亮则瞳孔直径缩小，称为明适应。只需1～3s时间。二、司机的视觉4、司机的注视范围：司机观察路面的平均视点高度为1.5m，若注视角为1°，则注视范围为正前方60～160m。5、司机的看视条件：司机的的看视条件是在动态条件下进行的，影响司机看视条件的基本点有：路面平均照度（隧道内还有作为背景的墙面亮度）、路面亮度的均匀度、物体的亮度、物体与背景的亮度对比、观察物体时的有效时间、眩光程度等。三、影响视觉的主要因素1适宜的亮度：最基本的条件。2对象的大小3对象与背景的亮度对比4颜色对比5环境亮度6空气对能见度的影响7观察时间的长短三道路照明的质量1、路面平均亮度（基础）2、路面亮度均匀度（主要限于干燥路面和路面平均亮度较低的情况）：包括总均匀度、纵向均匀度。3、眩光限制：包括失能眩光和不舒适眩光。4、诱导性：通过各种诱导标志和照明设施获得，与照明设施等一起，共属交通安全设施范围。包括视见诱导性和光学诱导性。第节一、光的度量四隧道亮度曲线照明任务：不间断地为司机获得足够视觉信息提供照明条件。应满足：视觉信息的不间断性和照明的经济性，前者要求有较高的亮度，后者要求用较低的亮度。具体做法：根据现场调查确定洞外亮度，根据设计车速、交通方式、交通流量、空气透过率等确定中间段的所需亮度水平；根据视觉适应规律、洞外与中间段亮度差、亮度减低的速率等，确定入口段和过渡段的亮度水平和长度。第节沿道路轴线，由入口洞外的接近段经入口段、过渡段、中间段直至出口段，司机在白天所需要的路面亮度变化曲线，称为亮度曲线。其中的亮度包括自然光在路面反射引起的亮度和人工照明在路面反射引起的亮度，是综合的亮度。自然光的影响范围很小，一般仅为2倍隧道入口高度（约10m）的范围，洞外散射光较强时，可以考虑不作人工照明。由于入口段和过渡段需要一定的长度，太短的隧道摆不下它，加上出口眩光的影响，所以隧道长度在200m以下时，不存在中间段照明，称为照明上的短隧道。长度在200m以上的隧道，称为照明上的长隧道。我国规范规定：长度大于100m的隧道应设置照明。隧道的照明具体情形主要有：昼间：单向隧道照明、双向隧道照明。夜间：单向隧道照明、双向隧道照明。(本章主要讨论昼间单向隧道照明)。长隧道照明基本上可以按接近段、入口段、过渡段、中间段和出口段五个区段划分。一、照明区段的划分在洞口（设有光过渡建筑时，则为其入口）前，从注视点到适应点之间的一段道路，在照明上称为接近段。注视点：当汽车驶近隧道，但距洞口尚有一定距离时，司机的注意力会自然地集中在观察洞口附近情况上，此点称为注视点。适应点：继续接近洞口时，在司机的视野里，亮度较高的外界景物（其亮度为洞外亮度）逐渐减少，相应地洞内低亮度景物逐渐增加。当汽车到达洞外某一点（约距洞口l0m）时，司机视野中的外界景物全部消失、开始适应洞内亮度的变化，不再为“感应现象”所困扰，该点称为适应点。1、接近段（洞外亮度）适应距离：照明设计中，车速与洞外亮度是两个主要基准值。车速由道路等级限定；洞外亮度值由设计者进行周密调查后确定。其取值对造价和运营费用有很大影响，因而需要采取适当措施降低洞外亮度，以便减少造价和节能。规范规定：隧道照明设计所采用的计算行车速度不宜大于100km/h，如大于100km/h，应作特殊设计。洞外亮度的取值最好经过调查确定，如无实测资料，可按下表取值。在隧道照明区段中，进入洞口（设置光过渡建筑时，则为其入口）的第一段。入口段亮度规范规定：。关键是入口段亮度折减系数的取值。太小，减、少速率过快，眼睛将产生不适应现象；太大，则不经济。2、入口段（入口段亮度）入口段长度：

式中：——入口段长度（m）；

——照明停车视距（m），可按表4.3.2-2取值；

——洞口内净空高度（m）。介于入口段与中间段之间，解决从入口段高亮度到中间段低亮度的剧烈变化（常为数十倍），使司机能有充分的适应时间。3、过渡段中间段照明的基本任务是保证停车视距，中间段的照明水平与空气透过率（即通风条件）、行车速度以及交通量等因素有关。中间段亮度可按下表取值：4、中间段（中间段亮度）因为隧道长，适应时间也长，中间段亮度可以适当的降低。所以，规范规定：当双车道单向交通，双向交通且通过隧道的行车时间超过135s时，可按表4.2.1的80％取值。补充：夜间单向（或双向）隧道照明：由于夜间没有白天强烈的暗适应问题，交通量也大为减少，照明标准可适当降低。一般取白天中间段亮度的50%，而且全长按同一标准照明，但为了出口处不出现黑洞效应，洞外连接道路要设计相应照明。五减光建筑与植被的减光作用降低洞外亮度的措施有：第节一、减光建筑减光建筑包括：遮阳棚和遮光棚。遮阳棚设置在洞口外，是为减弱自然光亮度而建筑的棚状构造物。其顶棚为透光构造，但不准阳光直接投射到路面上。遮光棚是另一种减光建筑物，也是棚状构造物，但构造较简单。其主要特点是允许日光直接投射到路面上，这是与遮阳棚的根本区别。除非重要的大交通量隧道，采用减光建筑是不经济的。二、植被的减光作用

1、从接近段起点起，在路基两侧种植常青树；

2、大幅坡面绿化；三、洞口型式

1、采用削竹式洞门；

2、采用其它型式洞门时，墙面采用冷色调，

反射率应低于0.17。六照明设计一般情况下，宜选择效率高