高速公路隧道照明节能减排对策研究

高速公路隧道照明节能减排对策研究

发表时间：2017-11-20T17:16:48.587Z 来源：《基层建设》2017年第22期作者：陈地

[导读] 摘要：随着公路建设的不断推进，隧道数量和规模日益增加，而供电照明工程投入经费也逐步变成运营单位需要承担的较大一项，加强高速公路隧道照明节能减排变得非常重要。

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摘要：随着公路建设的不断推进，隧道数量和规模日益增加，而供电照明工程投入经费也逐步变成运营单位需要承担的较大一项，加强高速公路隧道照明节能减排变得非常重要。该文主要介绍隧道照明的高耗能问题，并研究做好隧道照明节能设计的有效措施。

关键词：高速公路；照明节能；节能设计

1高速公路隧道照明用电现状

1.1山区高速交通量小，通行费用偏低

有些高速公路都要建立在山区地域，因为高速公路首要的作用是“畅通无阻”，因此有些路段是作为国家高速公路网的主要组成有些存在的，可是当时路网交通的许多方面没有立刻断定，所以许多有些仍是处于待定状况，例如黄山旅行区内遭到黄金周等季节性特征的影响，致使交通量不稳定，所以正常的时间段之内交通量偏小，可是深山处的高速公路全体交通量偏小，致使通行费用较低，致使高速公路的运营收入是地域隧道照明开销的。

1.2未全面理解和执行相关规范要求，设计保守

规划上未充分思考地道地理环境、建设条件、交通状况等因素，规划参数取值保存，偏重于安全，而忽略了工程实践需要与节能疑问。例如，地道通风体系规划时，未思考汽车工业的前进和开展，汽车尾排基准排放量取值保存，需风量核算值高于实践需要值，致使通风体系规划增大。地道照明体系规划时，未思考地道运营期的照明实践需要，洞外亮度取值偏高，未思考需依据交通量添加进行分期规划和分期实施，未依据短地道特色设置照明体系，规划存在模式化疑问。

1.3规范相关规定相对滞后于技术发展水平

我国公路隧道通风、照明等机电系统技术起步较晚，经验和基础性研究不足。因此，在参照和借鉴国外公路隧道相关技术的基础上，以JTJ026—1990《公路隧道设计规范》为标志，建立了我国公路隧道机电系统的设计技术标准。2000年国家交通运输部颁布了JTJ026．1—1999《公路隧道通风照明设计规范》，2004年其又颁布了JTG/TD71—2004《公路隧道交通工程设计规范》。此后，国内针对隧道机电系统的设计不再集中于讨论如何设计公路隧道通风、照明等机电系统，而是聚焦于如何在确保隧道运营安全的基础上实现运营节能的最大化。并且，规范、标准是对已有研究成果、成熟经验的总结和提升，在一定程度上仅反映编制时期的技术、经济水平，具有成熟性、时限性、灵活性等特点，但随着技术进步，会出现某些条款与现实技术发展不相适应，故需要设计人员灵活加以理解和合理应用。

2隧道照明节能减排建议

2.1加强隧道养护实现全周期照明节能

依据隧道长度、车流量等要素进行地道维护分级，加强隧道维护。定时组织地道壁瓷砖清洁，添加地道反射作用；定时清洁地道灯具罩面积尘，进步照明透光作用。加强地道照明预防性维护与维修，及时替换或修正毛病照明，尤其是频临生命周期的钠灯，光衰严峻，即使还能亮，但现已泛黄，其亮度已远达不到一般灯具水平。对亮度达不到原灯70%水平的灯泡，接近寿数周期的镇流器、电容、污化反光弧等，坚决提前替换，削减因钠灯损坏、配件老化等形成的单灯能耗添加，也要坚决防止因灯具老化而为保持地道营运所需亮度加开照明回路添加能耗的状况发作，完成全周期照明节能。同时要以周为单位，轮流切换敞开各回路地道灯，以确保各路灯具光衰及使用寿数的平衡。

2.2隧道智慧照明中关于动态调光的研究

以国内外的公路隧道照明应用情况来看，从智慧照明理论层面上进行研究，明确隧道智慧照明的研究内容和研究方法十分必要。通过建构公路隧道智慧照明系统，设置不同的公路隧道智慧照明模式，赋予该照明系统“智慧”，这就要求该系统能根据感知信息实现动态调光，减少公路隧道“无效照明”和“过度照明”，而动态调光的理论基础就是对人眼视觉曲线进行研究。隧道照明的安全性和节能性之间存在着此消彼长的矛盾，如何解决这个矛盾便成为照明节能和交通安全的共同目标。昼间从隧道内部到出口的过程中，由于外界自然光的影响，距离出口越近，隧道环境照度会越高，实验采集不同隧道纵深对应的环境照度，并根据数据散点图进行回归分析，可得到照度值与隧道出口距离值之间的关系。同理，可得到照度值与隧道入口距离值之间的关系。利用动态调光，就是将隧道内的人眼视觉适应曲线关系与照度值和隧道出入口的距离关系结合起来，从而影响驾驶员瞳孔面积的改变。瞳孔面积变化速度过大，超出驾驶人视觉适应能力范围时，驾驶人瞳孔将难于准确聚焦，视网膜成像困难，从而产生严重的视觉障碍，甚至出现不能分辨道路环境的情况，严重时导致行车事故。

2.3引入专业照明评估，优化隧道照明调光和运营管理方案

高速公路地道照明都是依照地道最大工况及最不利条件规划和施工的，不分工况启闭地道照明，必定致使能耗添加甚至带来安全隐患，因而“因隧制宜”地拟定或优化契合地道本身特征的调光和运营管理方案尤为重要。可引进专业评价检查组织进行地道分类，然后模仿不一样工况检查地道内照明亮度，再联系交通量改变、洞外亮度改变、季节更替等多种情况，依照晴天、天阴、云天、重天阴、夜间等形式，拟定地道分级调光运营方案，进行地道时序或动态调光操控，完成节能降耗。有条件的地道，可进一步引进智能动态调光技能。

2.4应用清洁能源和直流电源

当前，世界范围内出现全球变暖，这一现象如果不去遏制，让其肆意妄为会影响今后的全球变化发展状况，其中太阳能、风能等相关能源在众多领域内得到极为广泛的应用。通过调查了解当前我国的太阳能在世界范围内已然处于领先地位，并且国家也高度重视该领域，最近一段时间内，由于石墨烯等新型的半导体材料研制成功，这一新的创举为新能源和材料的应用提供最新突破。发展中受到高速公路沿线的远距离和低能耗等场外电气设施等因素的影响，所以供电的方式也产生重要的变革，转用太阳能供电，虽然这种供电方式极为便捷同时能够花费较小的能耗，但是弊端是隧道的用电量较大，如果全部运用清洁能源供电，整体的费用支出超过预期水准，故而成本高，投入量大，由此目前这一供电方式还不是很成熟，因而不能大范围使用。但是相对于短小的隧道辅助电光诱导设施，就能够运用风能、太阳能等供电方式，不仅能够减少能耗，还能保护环境。部分隧道运用半导体照明，因而通过直流电的供电方式，是减少照明电源交直转化能耗