浅谈贵州高速公路隧道照明节能的措施
2016-10-21肇启明
摘 要:照明系统是高速公路隧道中的一个重要组成部分,随着交通的发展,隧道节能成为一个重要课题。文章首先介绍了公路隧道的节能,提出目前隧道节能存在的问题,最后提出了解决措施。
关键词:隧道;节能;高速公路
贵州是一个多山的地区,水文、地质、地形相对较为复杂,因此高速公上隧道占公路总比重较大,甚至特殊情况时桥隧所占比例达到70%~80%,随着公路建设的发展,公路隧道建设与日俱增加。公路隧道是公路上能耗最大的系统之一,然而,有些高速公路车流量并不大,为了行车安全,其照明系统全天运行。根据《国家节能减排十二五规划》的指示,公共交通是能源消耗的重点,因此公共交通领域的节能是重点,将能源的利用率提高,减少污染物总量排放。隧道是公路能耗较大的系统之一,应做好相应隧道的节能减排工作,因此,如何降低隧道照明能耗问题成为隧道设计、建设过程中急需解决的问题。
1 公路隧道的节能
从广义来说公路隧道节能,是指节约资源,其中资源宝库能量和物质资源(油、电能)、物质资源(钢筋、水泥、填料、土地),减少对环境有毒有害废弃物的排放,其整个节能过程由设计到运营;而狭义的节能主要是指运营阶段,最大限度地减少电能的消耗及废气的排放,在保证隧道的行车安全的前提下。
2 公路隧道的照明
隧道照明分为隧道内应急照明、隧道出口照明、隧道内部照明和隧道入口照明。
隧道内应急照明:隧道长度超过200m的,应建隧道内应急照明。公路隧道交通的对流性,隧道内的供电保障是非常重要的,故隧道内应采用双路供电电源或设置备用发电机作为备用电源。但其应急供电系统的容量一般较小,仅为正常照明的1/5。
隧道出口照明:隧道出口照明在白天与夜间的光线变化时不一样的,当车辆在白天从隧道中出来时,在接近出口前洞外的亮度高于洞内,人眼会对这种光线产生滞后,导致驾驶员对前方的车只能看到一个轮廓,不能准确地判断前方车辆的距离。当在夜间行驶时,驾驶员在隧道内看到的是黑洞,此时很难分别隧洞外的交通情况、道路路线及障碍物情况,存在一个视觉盲区。故隧道出口处应设过渡区,需加强垂直照明。
隧道内部照明:隧道内因汽车的尾气无法消散,隧道内形成较大的烟雾,烟雾吸收灯光的光线,同时使光线的传播发生散射,降低光照度及形成光幕,使前方障碍物的可见度降低。
隧道入口照明:当驾驶员在白天进入隧道,由于隧道内外亮度差距较大,从隧道入口进入时只能看到一个“黑洞”,进入隧道后由于人眼视觉的滞后性作用,因此隧道入口应设置缓和照明段。
3 公路隧道照明存在的问题
近年来,关于交通节能在交通领域已开展大量的研究,取得相应的研究成果,但在公路的运营过程中还存在一些问题,主要表现在以下几个方面。
3.1 隧道照明系统设计中存在的问题
虽然隧道内不同区域段以明确要求照明度值,由于在实施的过程中受隧道走向、路面的情况、灯具的型号、墙壁的反射等因素影响,因此隧道内的照明计算变得复杂,从而影响到隧道内的照明度值。目前高速路隧道照明系统设计方案一般存在问题有:运营费用较高、后期维护费用较高、投资成本大。
3.2 隧道照明现有控制方式及存在的问题
目前控制隧道照明的方式有:分级、分时、手动三种控制模式,其中分级控制模式最为常用,其根据车流量、隧道外的光度、气候进行分级控制。其根据洞内外的光线强度、车流量等信息,分级控制隧道内的光强度,减少因光线引起的视觉障碍,降低事故的发生。
隧道在实际中运行时,因设计考虑情况为最不利情况,以全年最高车流量及最大亮度来设计的照明系统,然而实际情况远小于设计情况,存在较大的能量浪费,故存在较大的改进空间。
4 隧道照明节能措施
在保证隧道中车辆的安全运行前提下,节约能量减少费用,其有一个有效措施就是照明灯具的有效选择。
根据《高速公路隧道通风照明设计规范》要求,长度大于100m的隧道必须有照明灯,在进入隧道的隧洞口要求安装亮度较高的LED蓝、白灯带,其作用为预示,进入隧道后,隧道内的照明灯为65W,过渡区为85W,出口区为120W,通过不同区域的灯光搭配,既可以保证交通安全,又可有效节约能量。
在离隧道口一定距离,一般为10m处的隧道两侧贴一道较亮的LED灯带直至洞口,其有一定的照明作用,更重要的是将隧道的长度及宽度显示给司机。同时,在隧道内安装蓝白灯带,给司机提供隧道的轮廓,也可表示安全通行。
5 结束语
隧道与公路相比,其好处是占地面积小、缩短时间、交通流通效率提高,生态环境破坏较小等,隧道也有其缺点,隧道中的照明与能量节约也是矛盾的,随着隧道建设的增加。隧道的照明具有特殊性,在确保隧道车辆运行安全的前提下,如何处理好隧道照明与节能是个需要深入研究的方向。
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作者简介:肇启明(1983-),籍贯:黑龙江,单位:贵州省交通科学研究院股份有限公司,研究方向:交通工程。