交通工程节能技术

井伟超

摘要：在我国交通工程事业蓬勃发展的背景下，投入使用的隧道工程逐渐增多。而国家交通部门的调查显示，隧道通风系统以及照明系统是隧道能耗的主要来源，特别是隧道照明系统在隧道能耗中占有着较高的比例。本文以降低交通工程隧道照明成本为出发点，从交通工程隧道照明灯具的选择、照明控制技术的选择以及诱导技术的应用三个方面对交通工程隧道照明节能技术进行了研究与探讨。

关键词：交通工程；隧道照明；节能技术

一、隧道照明节能灯具

当交通工程隧道投入使用之后，隧道照明系统中的灯具就应该处于长期打开的状态。照明灯具不仅需要满足特定隧道环境对光通量、寿命、光效、显色、光衰减以及色温方面的要求，同时要确保隧道中具有良好的能见度，从而降低车辆安全事故的发生几率。选择具有节能特性的隧道照明灯具，是实现交通工程隧道照明节能的有效技术路径。当前在交通工程隧道照明系统中得以广泛应用的照明灯包括LED灯、无极灯和高压钠灯三种，在以隧道照明需求为依据确定布置方案以及满足照明质量和功能性要求的基础上，以节能为重要出发点的交通工程隧道照明系统有必要对灯具作出详细的比较。

从LED灯来看，LED灯所具有的优势突出体现在功耗低、显色指数高、光源利用率高、启动时间短、工作电压范围宽、具有调光功能几个方面，但是同时，LED的缺陷也十分明显，这些缺陷包括前期投入高、存在频闪现象以及散热问题明显等。但是，不可否认的是，LED灯的优点决定了这种灯具在交通工程隧道照明系统中所具有的节能优势；从无极灯来看，在额定功率30%～100%的范围内，无极灯都具有着良好的工作稳定性以及调光性能，即便是将照明水平调低，无极灯也能够表现出保持良好的均匀度。但是无极灯的寿命、光效、光衰以及抗电磁干扰能力等都并没有较好的表现。

二、隧道照明节能控制系统

在交通工程隧道照明控制系统方面，依据控制方式可以将控制系统分为分时段控制、手动控制以及智能控制，显然，分时段控制与手动控制相对于智能控制而言更加简单，但是从节能效果方面来看，分时段控制与手动控制并没有良好的表现，所以以节能为重要目标的交通工程隧道照明系统应当选用智能控制方式来对光源进行控制。

智能控制单元是智能控制系统中的重要组成部分，因此智能控制系统能够让照明控制系统实现独立运行。智能控制方式能够很好地解决分时段控制与手动控制中自动化程度较低以及维护与节能表现差的问题。并且，随着控制系统技术的不断发展，智能控制方式的应用也将是交通工程隧道照明系统中的重要发展趋势。通过使用智能控制方式，可以利用各类检测器对隧道内外的亮度差异进行实时检测，并可以以检测结果为依据来自动调节照明亮度，从而在确保提供良好的照明环境基础上实现节能目的。虽然这种照明控制系统由于需要较高的技术含量和较高的初期投入成本而在当前并没有得到隧道照明工程的广泛应用，但是智能控制系统所具有的明显优势决定了它本身所具有的社会效益和实际应用价值，因此以节能为重要目标之一的交通工程隧道照明技术应当在今后重视对这种技术的使用。智能控制系统包括回路控制与无级控制两类，其中无级控制可以对隧道内的车速以及隧道外的亮度等信息作出采集，并对调光控制指令下开展调光。值得一提的是，LED灯的发展能够与无机调光进行良好的配合，这种功能是当前的高压钠灯所不具备的。在无級控制中，只需要对电流进行改变就可以对LED灯的亮度作出调节，并且这种调节工作并不会对电网产生污染。

三、隧道照明节能诱导技术

从国内大部分隧道的运营情况来看，虽然每条隧道通车量都具有高峰期，但是在高峰期之外的时间段只有很少的车辆通过隧道，因此，在这段时间内，可以降低照明灯具的使用量来实现节能目的。但是一是关闭部分光源容易因为光线不够而产生交通安全事故；二是隧道光源具有着单调、重复的特点，在这种环境中，驾驶员容易产生焦躁和疲倦的心理，从而产生安全隐患。而隧道诱导照明技术的应用能够很好地解决以上两种问题。为了确保隧道通车的安全，隧道所具有的走向以及特殊的地点都应当作出标识，这要求隧道照明需要具备良好的视线诱导性，而这种视线诱导性主要包括视觉诱导性与光学诱导性，其中视觉诱导性主要依靠各类照明设施和诱导标志来实现。在隧道照明中，可以应用的公路隧道诱导照明技术包括光电隧道诱导标、反光道钉、特殊等光带等。

反光道钉又称为反光突起路标，这种固定在路面上的突起标块能够发挥出对道路线形轮廓作出标识的作用。反光道钉并不会受到雨水影响，并且可以让驾驶员在改变车道的过程中体验到轻微的振动，所以可以发挥出良好的警示与提醒作用。根据材质的不同，反光道钉可以分为太阳能道钉、铸铝道钉、塑料道钉等，但是无论使用何种材质，都要求反光道钉能够体现出良好的反光效果，并且在白天也能够具有较好表现；光电隧道诱导标能够主动发射出闪烁光亮，并且具有清晰可调的特点，这种感觉诱导照明技术主要发挥着导向警示的作用。一般的诱导照明都具有较小的能耗、较大的光效等优势，但是同时也需要进行经常性的维护并存在亮度较低的特点。然而光电诱导标却因为使用了大功率、高亮度的LED光源而克服了亮度较小的缺陷，并且这种诱导技术具有着较好的稳定性、较强的警示作用、节能环保、外形精致以及安装简单、故障率低的特点；特殊光带具有着更为明显的功能性，在应用和设计的过程中，多用于较长的隧道，并对其功能性以及景观性作出考虑。这种诱导照明技术能够以色彩变化来避免驾驶者在较长的隧道中产生烦躁心理，但是景观性设计应当避免对照明效果造成影响。特殊光带的应用具有着明显的缺陷，一是狭窄的空间中难以产生良好的景观效果；二是特殊光带为了实现景观效果而需要消耗较多的电量并需要十分昂贵的投入成本；三是具有较大吸引力的特殊光带效果容易引起人们停留照相，而使隧道交通产生安全隐患。因此，在交通工程隧道照明系统的设计中，从节能角度来看，还是应当多使用反光道标以及光电诱导标，从而在提高隧道照明功能性的基础上实现节能目的。

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