隧道照明入道口亮度计算

黑色理想 2021年3月30日05:56:13
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   由于我国没有城市隧道照明的国标,目前各设计院均采用交通部于2000年6月发布的《公路隧道照明通风照明设计规范》作为主要的设计依据,其入口段计算公式如下:
Lth=k•L20
其中:k为入口段亮度折减系数,L20为洞外亮度。
入口段亮度折减系数其值如表1、2、3所示。
   例如工程规划入口处计算车流量为2400辆/小时至3600辆/小时之间,按车速60KM/H,由于两表分别是公路规范及上海地方标准,并不是针对城市隧道照明的国标,因此我们根据以上两表的数据,考虑到本隧道为城市隧道,且本地隧道入口处亮度水平比上海市应稍低的实际情况,且交通量在其中间值,取值按内插考虑,其值应在0.022及0.030之间选取。而CIE中k值的最小取值为60m刹车距离的取值,且我们根据大量的调查,机动车司机在进入隧道前普遍会将车速降低,车速一般不超过60KM/H,因此刹车距离也就更近,其值应比表3中0.04要低,本工程综合考虑后k取0.025。
    隧道洞外亮度的确定是隧道照明系统设计的重要基本数据之一,隧道的入口处亮度取决于洞外亮度的取值,直接影响到入口处的灯具设置,对隧道能耗有重大影响。对目前国际上隧道洞外亮度的确定主要有两种方法。
一种是《公路隧道照明通风照明设计规范》中用查表法选取L20,其值如表4所示。
另一种是基于等效光幕亮度Lseq和视觉对比来确定隧道入口段亮度,等效光幕亮度是考虑驾驶员开车时,眩光源的光入射到驾驶员的眼中发生散射而产生的光幕亮度。

   根据对上海、重庆、广东、福建以及湖北等地众多隧道的调研,L20存在明显的缺陷,很多完全采用L20法的隧道由于取值过高,导致布灯量巨大,能耗很高,隧道管理方为节约开支大多根据实际的使用情况和运行经验开启入口加强灯,实际上开启的加强灯并不多,尤其是短隧道;很多短隧道则未按L20法实施,而采取一些变通措施减少了出入口的加强灯。
  《公路隧道和地道照明指导CIE 88-1990[M] 1990》推荐使用L20法,但CIE按照最新的研究成果,对新的指导文件进行了折中,将入口亮度做了降低。据悉我国公路部门正在修订的规范也将按此指导文件调整。
    本次设计亮度结合CIE最新技术文件要求充分吸收了光幕亮度法的研究成果,考虑大气与车前挡玻璃折损等多种因素,天空亮度最高按北洞口4000cd/m2考虑,南洞口的短隧道则按3000cd/m2考虑。为了降低入口亮度,节约电能,隧道设计人员根据照明专业的要求在南北两侧出入口段各设置一个节段(30m)作为光过渡段,对入口处进行了遮光设计,其室外自然亮度折减50%,因此洞外亮度按最高2000cd/m2考虑。
根据以上数据取值: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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