隧道照明入道口亮度計算
由于我國沒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《公路隧道照明通風照明設計規(guī)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(guī)劃入口處計算車流量為2400輛/小時至3600輛/小時之間,按車速60KM/H,由于兩表分別是公路規(guī)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剎車距離的取值,且我們根據大量的調查,機動車司機在進入隧道前普遍會將車速降低,車速一般不超過60KM/H,因此剎車距離也就更近,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(tǒng)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《公路隧道照明通風照明設計規(guī)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和視覺對比來確定隧道入口段亮度,等效光幕亮度是考慮駕駛員開車時,眩光源的光入射到駕駛員的眼中發(fā)生散射而產生的光幕亮度。
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高,導致布燈量巨大,能耗很高,隧道管理方為節(jié)約開支大多根據實際的使用情況和運行經驗開啟入口加強燈,實際上開啟的加強燈并不多,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,對新的指導文件進行了折中,將入口亮度做了降低。據悉我國公路部門正在修訂的規(guī)范也將按此指導文件調整。
本次設計亮度結合CIE最新技術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(jié)約電能,隧道設計人員根據照明專業(yè)的要求在南北兩側出入口段各設置一個節(jié)段(30m)作為光過渡段,對入口處進行了遮光設計,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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