LED在隧道照明工程中的应用研究[3]

　　2) 过渡段照明

　　在隧道照明中，过渡段介于入口段与中间段之间的照明区段。其任务是解决从入口段高亮度到中间段低亮度的剧烈变化( 常为数十倍) 给司机造成的不适应现象，使之能有充分的适应时间。该适应时间取决于基本段亮度与适应段亮度之比，可参照图3 所示的适应曲线确定。根据适应时间与设计车速，可以求出过渡段所需长度，并以渐变的照明实现这种过渡。按CIE 标准规定，过渡段亮度公式如下:

　　3) 基本段照明

　　在隧道照明区段中，中间段照明的基本任务是保证停车视距， 基本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。按《隧道通风照明设计规范》，基本段的亮度Lin取值如表3。

　　4) 出口段照明

　　在单向交通隧道中，有时需要对出口段作适当的处理，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，出口段亮度宜取中间段亮度的5 倍。

　　在双向交通中，可不设出口段照明。

　　4. 2 隧道照明设计要求

　　隧道照明设计要求主要包括亮度、均匀度和闪烁三方面[11]。路面左、右两侧墙面2m 高范围内的平均亮度应不低于路面平均亮度。隧道两侧墙面2m高范围内宜铺设反射率不小于0. 7 的墙面材料。一般要求隧道内路面亮度均匀度( Lmin / Lav) 不低于0. 4。每条车道中心线上的轴向均匀度( Lmin / Lav)应当不低于0. 6，但不提倡在很长距离内均匀度太高，否则会造成视觉疲劳和对比度的缺失。通常，2. 5Hz 以下和15Hz 以上频率的闪烁可忽略不计。闪烁频率可由公式计算:

　　Z = V/S

　　式中Z———闪烁频率(Hz) ;

　　V———交通速度(m·s ) ;

　　S———灯具间距(m)。

　　在进行隧道照明设计时，一般采用0. 7 的系统维护系数。

　　5 LED 隧道照明工程应用

　　1) 合肥市寿春路下穿蒙城路隧道[12]: 合肥市寿春路下穿蒙城路隧道， 全长200m， 设计时速40km / h，双向4 车道， 单向车流量1300 辆/ h， 隧道路面宽度15m，高度4. 5m，沥青混凝土路面。系统设计方案: 各段照明灯具均采用LED 灯，加强照明和应急照明的控制采取无级控制方式。基本照明控制: 为了避免过度照明造成电能浪费，减小灯具的光衰，延长LED 光源和驱动电源的寿命，在实际运营时，将基本照明的功率设定在额定功率的80% ，即所有50W 的基本照明灯具的输出功率控制在40W。在未来的运营过程中，可根据灯具实际光衰情况，逐年递增灯具的输出功率，直至达到100% 功率输出。

　　加强照明控制: 由于隧道加强照明采用LED 无级调光系统具有相当大的节能空间，通过采用亮度可控型LED 隧道灯及其亮度智能无级控制系统来为隧道加强照明调光。不论隧道洞外亮度如何变化，该系统都能够对其进行自动跟踪，计算出洞内实际亮度需求并控制灯具输出相应的光通量，实现了按需照明的目标，最大限度地节约了电能。

　　应急照明控制: 传统的布设方式使得应急照明状态下的照度均匀度极差，这在突然停电的情况下依旧存在较大的事故隐患。因此，在设计应急照明系统时放弃了传统的大间距布设方式， 充分利用LED 灯的亮度可控特性，将所有的基本照明灯全部兼作应急照明灯。

　　2) 南京市模范马路隧道[13]: 南京模范马路隧道位于南京市鼓楼区，分离式双洞六车道，隧道设计车速60km / h，车流量大于2000 辆/ h 隧道洞体左线长1010 米，右线长1006 米，单洞净宽l 8 米，沥青路面。

　　新模范马路隧道照明工程由于采用高光效大功率LED 隧道灯，灯具数量从传统荧光灯方案的1352套减少为910 套，单灯总功率也从荧光灯的80W 降低为72W。这样仅从使用LED 隧道灯替代传统荧光灯上，就能实现节电39. 4%。此外，新模范马路隧道照明工程在国内率先使用了智能化调光控制系统，该系统可根据户外进入隧道内的光线的强弱，自动调节隧道内照明强度。在使用该智能系统之后，又能实现节电20% 左右。同时，该隧道照明采用多线路控制，在不需要全部点亮时可关闭部分隧道灯以节约用电。