中短公路隧道照明设计浅析

石峰

【摘 要】对于隧道车辆行驶安全顺畅，隧道照明是非常重要的因素。隧道照明就是通过合理电光引导驾驶者快速从明亮的视觉环境过渡到黑暗视觉环境，并且使驾驶员隧道中行车舒适安全。

【关键词】中短公路；隧道照明；

随着城市发展，市政道路和城市公路不断扩展，出现了城市内道路与铁路交叉，道路穿越山岭，隧道建设的数量和长度都有所增加。对于隧道车辆行驶安全顺畅，隧道照明是非常重要的因素。

根据交通部2014年颁发的《公路隧道照明设计细则》规定：长度大于200m高速公路隧道和一级公路隧道应设置照明。

由于隧道照明和普通道路照明有所不同，普通照明主要是夜间提供电光照明，给驾驶员提供较舒适的视觉环境。而隧道照明重点不是夜间而是白天的照明，往往隧道较周围道路窄，高度又有限，环境且比较封闭，不管白天或黑夜进入隧道的过程都是从明亮进入黑洞，又从黑洞进入明亮的过程。这就存在驾驶员视觉的明暗适应的问题。由于隧道比较封闭导致驾驶员的视线有限，和隧道内较一般区域黑暗，易产生心里上的不安和压迫感，使操作自由度降低，发生安全隐患。

隧道照明就是通过合理电光引导驾驶者快速从明亮的视觉环境过渡到黑暗视觉环境，并且使驾驶员隧道中行车舒适安全。

在隧道出入口的外部，晴天自然光的照度可达100000 lx。当驾驶员以较高的速度从明亮的环境驶入隧道时，则像进入“黑洞”而这些隧道如果不够亮的话，则完全是个“黑洞”。所以在隧道入口的第一段必须设计高达几百cd/m2的路面亮度，但在隧道内部，最高达10 cd/m2的平均路面亮度就足够了。所以隧道内部按其照明分为入口段照明、过渡段照明和中间段照明。

一、入口段照明

1、入口段照明

为了在接近和进入隧道时使驾驶员保持视觉能力，入口段需安装加强照明，一般在距隧道边缘10米处向洞内设置。宜划分为两个照明段，亮度分别为Lth1和Lth2。其中入口始处Lth1比Lth2亮度高一倍。

三、中间段照明

1、中间段照明亮度

隧道中间段，驾驶员视觉基本已经适应了隧道周围环境，所以可以保持基本照明亮度，《公路隧道照明设计细则》中规定了中间段的亮度。

四、灯具布置和控制：

根据隧道宽度一般分为中间布置、两侧对称布置、两侧交错布置或者中间布置与两侧混合布置几种形式。

隧道入口段和过渡段加强照明措施，是在基本照明的基础上，通过增加一定的灯具数量和灯具照度（电功率）经过计算机照明专用计算软件逐点计算，确定满足国家规范照度及亮度要求，按照计算结果布置灯具数量及灯具位置。

隧道照明控制，可以采用白天和黑夜不同控制方式，来满足不同需求，白天为防止“黑洞”效应，所有照明均保持点亮状态。黑夜，主要是诱导车辆安全进入隧道，入口段和过渡段不需要加强照明，关闭加强照明灯具，保持基本照明，可以满足驾驶员对照明视觉的需求。

五、灯具选择

隧道照明灯具应采用IP65的产品，且具有适合公路隧道特点的防眩光装置。灯具应便于更换灯泡和附件，并能调整安装角度。零部件应该有良好的防腐蚀性能。

过去隧道一般采用高压钠灯，因為高压钠灯有较高的发光效率。随着LED新型绿色光源普及也逐渐运用到隧道中的照明，具有很多高压钠灯所不具备的优点，随着LED技术不断更新和不断发展，已经具有逐步代替高压钠灯势头。其技术特性通过下表进行逐项比较。

灯具整体光效分析，钠灯的灯泡结构决定了灯具的光源利用率低，高压钠灯是全空间发光的光源，灯管的发光角度为360°，需要将一个半空间的出射光线通过反射器改变方向投向另一半空间。LED灯作为光源，不会存在这方面的损失。同时，反射器不可避免的对光线的吸收和对光源自身的挡光。LED光线的利用率也比高压纳灯高。LED灯具光源利用率高，约为90%LED二极管发光角度同灯具的发光角度可保持一致，因此灯具大部分的光是直接照射到指定区域，只有很少一部分是通过反射，因此光源利用率高。

而且，LED灯具有较完美的调光功能。LED灯具光输出和工作电流成正比，因此可以通过减小电流的方法来调光。另外，由于LED灯进行频繁开关对其没有太大的损伤，LED灯还可以采用脉冲宽度调节的方法来调光，通过调节电压的占空比和工作频率，能够有效调节LED灯的发光强度。

参考文献：

城市道路照明设计标准 CJJ 45--2006