公路隧道照明光源的比较[1]

　　1 概述

　　我国照明用电量约占全社会用电量的12%，道路照明用电约占其中20%～30%。随着国家高速公路网规划“7918”的实施，迎来了山区高速公路建设的高峰，隧道作为道路的一部分，为了保证行驶的安全性和舒适型，无论白天和夜晚都离不开照明。因此隧道照明用电电费在高速公路运营成本中占到了很大的比重。伴随全球能源供应日益紧张，国家出台了相关政策鼓励在全社会范围内积极开展节能减排，隧道照明作为高速公路运营能源消耗的重要部分，如何选用高效能、低能耗的光源成为高速公路运营能否节能减排的关键。

　　2 公路隧道照明系统

　　公路隧道照明的特殊性体现在：隧道照明中出现的视觉现象与标准道路照明中所遇到的视觉现象有着明显差别，主要反映在白天，白天日光下，隧道内、外亮度差别极大，要完全消除这种差别，从经济技术上综合考虑是不现实的，只能根据人眼对光的适应特性进行合理的设计，提供一个良好的视觉环境，确保隧道交通环境舒适、安全。公路隧道照明分为基本照明与加强照明，其中基本照明主要保证隧道内基本段的照明及夜间照明。而加强照明则是主要满足白天照明视觉适应性的需要。

　　隧道照明的目的就是通过设置灯具人为调节亮度将亮度的过渡变化控制在人的视觉适应曲线范围内，减轻亮度急剧变化，保证行车的安全性和舒适型。为此，隧道照明通常分为引入段、过渡段、基本段和出口段（见图1）。

　　2.1 进入隧道时的黑洞效应及暗适应

　　白天由于隧道洞外洞内的亮度差别大，从隧道外部观察隧道时，隧道入口呈现出黑洞。汽车由明亮的外部驶入隧道的过程中，环境亮度从n×103cd/m2在几秒钟的时间内降低至n×10-1cd/m2，眼睛会出现短暂的失能，生理适应要经过一段时间才能看清隧道内部情况，即“适应滞后现象”。

　　2.2 隧道中间段照明

　　驾驶员驾车经过入口段和过渡段后，驾驶员的视觉便完成了暗适应过程。接下来，中间段照明的任务是保证隧道内的停车视距。中间段的照明水平与空气透过率（即通风条件）、行车速度以及交通量等因素有关。隧道内部作为一个封闭的结构，为了行车的安全性，需要一个合理的维持亮度，既能保证行车的安全性，又不过多的浪费电能。此外，影响舒适性的因素除亮度之外还有许多其他因素，如光色、灯具布置、点光源还是线光源等，都会影响到驾驶员的主观感觉。

　　夜间没有白天那样强烈的暗适问题，交通量也大大减少，所以照明标准可以适当降低。其减少的程度以不发生交通事故为限，一般折减系数可取0.5。夜间沿隧道全长按同一标准照明。在保证路面亮度的同时，还要保证侧墙有足够的亮度，在侧墙2m 高范围内宜铺设反射率不小于0.7 的墙面材料。通过自行车和行人的隧道，注意避免自行车和行人在暗道中通行和可能发生的危险。

　　2.3 隧道出口段照明

　　在单向交通的隧道中，有时需要对出口段作适当处理，以便缓和白洞现象带来的不利影响。例如，出口洞外为空阔环境，面向大海、面对雪山等高亮度并能形成眩光时，出口则应加强照明，否则无须作加强照明。

　　在双向交通隧道中，两端均为入口和出口，两端的照明情况完全相同，因而不存在出口段照明处理问题。

　　出口段的眩光问题是指朝东或朝西的出口，在日出或日落时阳光可能直接贯入隧道，形成强烈直接眩光。为了避免发生这种现象，出口应作适当处理，其方法主要有两种：在洞内出口段设置曲线，或在洞外没置曲线段并作遮挡。前者在出口段设曲线后阳光不会直接贯入隧道，即使有射入的阳光也会照射在墙上，经反射后可以增加出口段亮度，使司机有明适应的亮度条件和时间。如果设置曲线后，出口方向刚好正对一座山时最为理想。后者在出口引道上设置曲线，并在曲线外侧设置挡墙、种植高大常青乔木等，挡住直射的阳光。由于上述几种现象的存在，这就给隧道照明提出了较高要求，必须通过设置合理的分区、选择适当的光源，采取合适的灯具布置方式等来最大限度地消除不良现象，确保一个良好的行车环境。