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18.6隧道照明
18.6.1隧道照明设计概要
(1)城市道路中的隧道照明可选用荧光灯、低压钠灯，在隧道出入口处的适应性照明宜选用高压钠灯或荧光高压汞灯。
(2)单向通行隧道入口区照明宜距隧道口5～10m处开始布灯，布灯长度不少于40m，起照度宜为1000～1500lx(白天)。隧道出口区的布灯长度不宜少于80m，照度不宜低于500lx(白天)。

图18-14隧道照明照度分布
1-天然照度变化曲线；2-遮光和缓和照明综合照度变化曲线
(3)隧道内夜间照明的照度可为夜间照度的二分之一，出入口区的照度可为1/10，并宜采用调光方式。
(4)隧道内照明灯具的安装高度H不宜低于4m并宜采用连续式光带布灯。当采用非连续光带布光灯时，灯间距离S可按下式确定：
两侧对称式布灯：S≤2.5H；两侧交错式布灯：S≤1.5H。
为避免出现频率2～10Hz时的频闪现象，此时：
V/18≥S≥V/36
式中：V─行车速度，km/h；
H、S单位为m。
(5)隧道内应设置应急照明。隧道内避难区照度应为该区段照度的1.5～2倍。
(6)隧道内的标志照明，如应急照明设备处、不允许变线等标志灯，应设置在易于寻找和观察的明显部位。隧道照明的控制可采用定时器、光电控制器、电视摄像监视等方式。
(7)隧道照明应采取两路电源供电。应急照明应由备用电源(如自备发电机组)独立系统供电。
18.6.2隧道照明遮挡天然光的措施
在白天，隧道洞口外面的照度较高，大约几千至几万lx，通常比隧道内高数百倍以至数千倍。由于人的眼睛的暗适应时间比较长(理论上为50min～1h)，眼睛不能立刻适应亮度的骤然变化，因而视觉功能骤然变差，这种现象称为黑洞效应，对司机行车安全影响极大，有时能造成交通事故。通常采用的办法是在洞外遮档天然光，在洞内增加照度。
在洞外遮档天然光使之降到只有洞内亮度的10倍左右，而洞口内照明过渡段的长度不宜小于50m。在洞外通常采用的遮档天然光的方法如图18-15所示。

图18-15洞外通常采用的遮档天然光的方法
(a)百叶天棚(b)锯齿墙(c)植树
当采用百叶天棚的方法时，越接近洞口处应该越密，以尽量降低洞口的亮度，这样可以降低洞口内电光源的功率，节约能源。采用锯齿墙的方法比较简单、坚固，有时可以与挡土墙结合起来，其缺点是靠近洞口处光照衰减的不够理想。在洞外两侧植树是比较经济的方法，越靠近洞口植树越密，树冠也越大，使之更好地遮挡天然光。有些国家还采用提高洞口高度或在洞口的周围涂以低反射率的材料，而在洞内使用高反射率的材料，或作成弯曲的入口等措施都是行之有效的方法。
18.6.3隧道内照明缓和段长度的确定
如果隧道或立交桥洞的长度小于40m时，可以不设照明缓和段。当长度超过100m时必须设置照明缓和段。照明缓和段的长度主要取决于隧道内外亮度之差。还与车速、洞外光环境(如树木高矮、树叶品种等)、季节变化、纬度、洞内照度标准等因素有关。
照明缓和段的长度也就是视觉适应的距离。通常设定视觉暗适应时间为3～10秒，再根据设计车速乘以暗适应时间就等于视觉适应距离。视觉适应距离即是需要照明缓和段的需要距离。车速和视距的关系见表18-8。
车速和视距的关系表18-8
车速(km/h)
20
40
60
80
100
120
视距(m)
——
40
80
120
160
260
注：此表暗适应时间为3.6～6s范围。
视觉适应距离的照度值随着距离的增加而逐渐减少。具体数值可以参考表18-9所示，这是一些国家推荐的照度值。因为各国规范确定的照度值不尽相同，所以推荐值也不同。
部分国家推荐的隧道照明照度值表18-9
国家
墙壁亮度或路面的亮度
备注
白天入口附近部位
白天中间部位
反射率ρ
0～70m
70～140m
140～210m
法国
0.7
590lx
340lx
90lx
40～50lx
设计车速50km/h
室外亮度：2000～3000cd/m2
0.6
680lx
400lx
105lx
50～60lx
0.4
1020
590
160
70～90
0.3
1360
785
210
100～120

130cd/m2

75cd/m2
20cd/m2
9～11cd/m2
因为人类的眼睛明适应时间很短一般只有1s左右，所以当车辆单方向行驶时，隧道出口可以不考虑视觉适应距离设计。
在夜晚，供白天使用的缓和照明需要自动切除，洞内的照度一般可减少到白天的一半，或四分之一。同时要求道路照度比洞内的照度不低于两倍。因此，往往还需要适当提高洞外(即遮光区域长度范围内)路段的照度。
18.6.4隧道光源的选择和布灯
隧道照明光源常常选择大功率荧光灯、低压钠灯及高压水银灯。荧光灯用于隧道照明主要优点是表面发光面积大，照度均匀度好，最适合作缓和照明光带用。要求环境温度最好在18～25℃。低压钠灯常用在长隧道或汽车排烟雾较多的地方。自镇流式和外镇流式高压水银灯可用于烟雾较少的地方。
布灯还要考虑易于检修或更换灯具，要考虑隧道及立交桥洞结构形式与安全。立交桥洞下灯具通常布置在两侧的墙上与洞顶相交处。隧道内采用点光源时，布灯的距离尽可能小，形成广点的连续性，否则司机感觉光点闪跳而妨碍视觉及不舒服。实践表明，闪光频率与灯距、安装位置、车速等因素有关。在频率为5～10Hz时，对人的眼睛影响最严重，在2.5Hz以下或13Hz以上则几乎不发生闪光效果。所以设计灯距要避免产生闪光的频率范围。
当隧道路线起伏、弯道、分流、合流时，由于路面的视线受到了限制，这时灯具的排列所起到的诱导作用是很必要的。为此，要研究灯具的安装间距、形状等，使司机能分辨出路线变化趋势，如图18-16所示。

18-16用灯光的排列起到的诱导作用
(a)隧道变坡(b)直隧道(c)隧道拐弯
18.6.5照度计算
隧道入口缓和照明的照度计算主要按照白天司机暗适应距离考虑，在不同的距离分别计算。目的是使照度曲线变化平缓。缓和照明段以内的照明计算又分为白天中部照明计算和夜间照明计算，后者照度标准比前者低二分之一至三分之一。
通常仍按利用系数法计算平均照度。有的国家采用视觉感受到的亮度为标准计算。路面的平均亮度随路面的材料种类、使用状态、气候及照明本身条件等因素而变化。有的国家从实践中得到的平均照度与亮度之间换算系数如表18-12所示。
平均照度换算系数表18-12
路面
平均照度换算系数(lx/nt)
亮度
种类
暗的
细粒沥青混凝土、粗级配沥青混凝土
16～19
中等亮度
加入30％白云石粉细粒沥青混凝土
12～16
亮的
水泥混凝土
9～11
表中的系数随路面被使用磨光程度而变小。表中系数随照明器具的配光而变，一般按截光、半截光、不截光的顺序变小。