厦门环岛干道白城隧道照明系统相关技术

文｜林同国际工程咨询（中国）有限公司 梁竞佳

1 工程概况

厦门是全国十大旅游城市之一，厦门岛素有“海上花园”的美称，同时也是海峡西岸经济区重要中心城市，综合竞争力强。环岛干道白城隧道作为东部、南部主要交通通道之一，北接环岛北路，南连演武大桥，与环岛路共同构成功能明确、分工合理的南北向通道。本项目对于打造通畅便捷的交通系统、完善厦门岛的路网结构具有极其重要的作用。

2 研究内容及创新点

2.1 研究内容

（1）通过研究隧道照明原理，综合考虑道路线形、行车速度、交通流量、驾驶安全性和驾驶舒适性等方面确定隧道照明水平。

（2）确定隧道入口段、过渡Ⅰ段、过渡Ⅱ段、基本段、出口段的照明标准。

（3）通过对隧道的各种布灯方案进行分析，确定连续荧光灯带中央布灯的照明方式。采用DIALUX软件建立三维模型，对隧道入口段、过渡Ⅰ段、过渡Ⅱ段、基本段、出口段进行照度计算。

2.2 特色与创新点

笔者对秦岭终南山隧道、厦门蔡尖尾隧道、江西雁列山隧道、江西黄竹山隧道以及厦门已经投入使用的云顶隧道和文兴路隧道进行了调研，对各个隧道的灯具光源做了分析比较。同时结合IALUX软件建立隧道照明系统三维模型，界定了隧道入口段、过渡Ⅰ段、过渡Ⅱ段、基本段、出口段的照明标准。

通过工程类比及理论分析，白城隧道采用了荧光灯带中央布灯的照明方式，其相比起传统的高压钠灯点光源，更具美观性。

3 隧道照明原理

驾驶员白天从隧道洞外进入洞内过程中，由于洞内外的亮度差别大，视觉会出现黑洞效应，即使进入不太暗的隧道，也要经过一段时间才能看清楚隧道内的情况，谓之为“适应的滞后现象”。而驾驶员穿过较长的隧道接近出洞口时，通过洞口看到的外部亮度很高，有极强的眩光，视觉会出现白洞效应。夜间与白天正好相反，因此，隧道洞口必须采取加强照明，以满足人体视觉的适应状态。

在设计照明系统时，要充分做到人性化并考虑照明的美观性、舒适性和均匀度，要求路面具有一定的亮度水平，并应综合考虑道路线形、行车速度、交通流量、驾驶安全性和驾驶舒适性等方面。

4 照明光源的选择

随着城市建设的不断发展，城市交通隧道越来越多，照明设施的规模越来越大，对景观性要求也越高，照明灯具质量需要跟上高速发展的城市道路建设，确保行车安全性。因此，对隧道照明节能环保、提高照明效果、确保行车安全性和行车舒适性的要求日益增高。要求隧道照明光源应能满足特定环境下的寿命、成本、显色性、光效、光通量、光衰等指标；并能保证在烟雾中有良好的能见度。

表4.1 灯具光源比较表

表5.1 照明设计技术经济比较表

笔者调研了秦岭终南山隧道、厦门蔡尖尾隧道、江西雁列山隧道、江西黄竹山隧道，并对各个隧道的灯具光源做了如下分析比较。

秦岭终南山隧道采用点光源，高压钠灯，其光效高，对烟雾有比较好的穿透力，光源寿命较长，对周围温度要求不高，显色性较差，常用于公路隧道。

厦门蔡尖尾隧道采用的荧光灯，光效中等，显色性好。采用带状布置，具有很好的诱导效果 ,视觉舒适感较好，寿命较长。采用电子镇流器时，再启动性能好。该光源为线光源，用于通行烟雾排放量较低的城市交通隧道较为适宜。

江西雁列山隧道采用的无极灯，寿命长，光效高，显色性好，高效节能。但价格昂贵，质量不稳定，使用后效果不好。一般用于各隧道试点推广，暂未大面积使用。

江西黄竹山隧道采用的LED灯，省电、寿命长、耐震动，响应速度快、冷光源。因受LED白光光源功率小、光效低、亮度差、单价贵等条件的限制，目前无法大量推广应用。

环岛干道白城隧道作为经济发达城市的观光性隧道，应注重照明系统的美观性、舒适性、行车诱导性和均匀度。经综合比选，采用荧光灯作为白城隧道照明系统的主要光源。

5 照明设计方案技术经济比较

通过对厦门已经投入使用的云顶隧道和文兴路隧道进行调研后，结合白城隧道的具体情况，本文提出两套照明设计方案进行技术经济比较。

厦门云顶隧道和文兴路隧道的照明水平均满足国家交通部颁发的《公路隧道通风照明设计规范》的要求，因均为城市交通隧道，洞内路面亮度、均匀度等标准较规范标准稍高。上述两隧道照明系统均具有灯具布置流畅、美观、光线柔和、行车的舒适性较好等特点，中央布灯较双侧布灯有照度适中、灯具数量少、一次性投资小、用电量和运行费用低等优点。通过技术、经济比较，采用中央布灯、连续光带作为隧道照明的较优化方案。

图5.1 隧道中央布灯效果图

6 建立三维模型进行照明计算

白城隧道入口段：长度42米，亮度不小于50cd/平方米；基本照明采用荧光灯灯具沿隧道顶中央单排布置，连续灯带；入口段除在顶部设基本照明外，另左右两侧设加强照明，设2×58w荧光灯对称布置，连续灯带。

图6.1 入口段照明 / 伪色表现图

图6.2 入口段照明/ 等辉度图(亮度)图

表6.1 入口段照明/辉度表

白城隧道过渡1段：长度52米，亮度不小于15cd/平方米，除在在顶部设基本照明外，另在顶部两侧设2×58w荧光灯双排对称布置，间距为5.1m；基本照明采用荧光灯灯具沿隧道顶中央单排布置，连续灯带；过渡2段：长度60米，亮度不小于5cd/平方米，采用2×58w荧光灯沿隧道顶中央单排布置，连续灯带。

图6.3 过渡段1照明 / 伪色表现图

图6.4 过渡段1照明 /等照度图(照度)图

表6.2 过渡1段照明/辉度表

表6.3 过渡2段照明/辉度表

白城隧道中间段：左洞长2240米，右洞长2236米，亮度不小于2.5cd/平方米；基本照明采用荧光灯灯具沿隧道顶中央单排布置，连续灯带。

图6.5 中间段照明 / 伪色表现图

图6.6 中间段照明 /等辉度图(亮度)

表6.4 中间段照明/辉度表

白城隧道出口段：长度60米，亮度不小于8.25cd/平方米。基本照明采用荧光灯灯具沿隧道顶中央单排布置，连续灯带；出口段除在顶部设基本照明外，另设2×36w荧光灯灯具沿隧道顶中央单排布置，间距为8.4m。

图6.7 出口段照明 / 伪色表现图

图6.8 出口段照明 / 等辉度图(亮度)

表6.5 出口段照明/辉度表

7 照明布置及控制方式

白城隧道基本照明采用荧光灯，灯具沿隧道顶中央单排布置，连续灯带；基本段采用1×36W荧光灯灯具沿隧道顶中央单排布置，连续灯带；入口段除在在顶部设基本照明外，另左右两侧设加强照明，设2×58w荧光灯对称布置，连续灯带；过渡1段除在在顶部设基本照明外，另在顶部两侧设2×58w荧光灯双排对称布置，间距为5.1m；过渡2段采用2×58w荧光灯沿隧道顶中央单排布置，连续灯带；出口段除在顶部设基本照明外，另设2×36w(或2×58w)荧光灯灯具沿隧道顶中央单排布置，间距为8.4m(或4.2m)。应急照明利用基本照明灯具数的1/6均匀布置。

灯具控制方式：白城隧道按单向行驶双车道方式布设照明设施，洞内照明分入口段、过渡Ⅰ段、过渡Ⅱ段、基本段及出口段。洞内灯具分加强照明灯具、全日照明灯具及应急照明灯具。应急灯具在正常市网供电情况下作全日灯使用。全日灯具为全天二十四小时工作。加强灯具根据洞口不同的亮度分为阴天、晴天、云天、重阴四种工作状态。深夜关闭一半全日照明灯具，降低基本照明照度。隧道外照明灯具的工作状态由隧道监控中心控制。

8 结语

（1）通过综合比选，确定了采用显色性好，带状布置，具有很好的诱导效果 ,视觉舒适感较好，寿命较长的荧光灯作为白城隧道照明主光源。采用荧光灯带中央布灯的照明方式，其相比起传统的高压钠灯点光源，更具美观性，且有更好的均匀度。

（2）隧道洞外亮度在早、中、晚、深夜，晴、阴、雨、雪天及一年四季是不同的。隧道照明可以通过开启和关闭相应数量的照明灯具，实现不同工况下的行车需要，并实现节能环保。

（3）在本项目中所形成的一揽子解决方案，具有良好的移植性，完全可以在类似城市中的同类项目推广应用。