公路隧道照明设计计算详细案例
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公路隧道照明设计计算详细案例
以二级公路双向交通为例（2014年新的照明规范）
第五章照明计算
5.1基本资料
隧道设计车速60km/h，双车道双向交通，水凝混凝土路面，纵坡 1.30%，设计交通量420辆/h，隧道内路面宽度W=8.0m，灯具安置高度5.5米，入口段双侧对称布置，过渡段与中间段交替布置。隧道走向接近东西方向，且进出口都位于沟谷地带，洞外亮度条件较差。
5.2基本参数计算
5.2.1接近段
接近段长度D s=57m，洞外亮度L20(s)=3500cd/m2
5.2.2入口段分为两段计算
入口段亮度：L th1=k·L20(S)=0.019×3500=66.5cd/m2
L th2=0.5∗k·L20(S)=33.25cd/m2
入口段平均照度：E av1=L th1×4π=66.5×13=864.5lx
E av2=L th2×4π=66.5×13=432.25lx
=43.93m≈44m 入口段长度：D th1=D th2=1.154D s−h−1.5
tan10°
5.2.3过渡段
过渡段Ⅰ的亮度：L tr1=0.15L th1=9.975cd/m2
平均照度：E av1=L tr1×4π=9.975×13=129.8lx
长度：D tr1=92.0m
过渡段Ⅱ的亮度：L tr2=0.05L th=3.33cd/m2
平均照度：E av2=L tr2×4π=3.33×13=43.23lx
长度：D tr2=66.7m
过渡段Ⅲ的亮度：L tr3=0.02L th=1.33cd/m2＜2cd/m2可以不设置TR3过渡段总长：D tr=D tr1+D tr2=158.7m
5.2.4中间段
中间段亮度：L in=2.0cd/m2（人车混行最低标准）
中间段照度：E
av（in）
=L in×4π=2.0×13=26.0lx
长度：D in=L−2D th−2D tr−20=1006m
5.2.5出口段
在双向交通的隧道中，两端均为入口和出口，并且隧道为东西走向，洞外亮度基本一致，所以设定两端的照明情况完全相同。
5.3灯具布置
本隧道照明方案采用高压钠灯，采用利用系数曲线图计算方法计算布置间距
S=η·Φ·M·N
W·E av
取η=0.36，M=0.7，W=8.0
基本段与过渡段N=1，入口段N=2
（1）基本段：
取中间段布灯间距：
Φ=6600（70w的高压钠灯）
E av=26.0lx
S=η·Φ·M·N
W·E av
=8.0m
（2）加强段：
a)入口段的布灯间距：
Φ=45000（400w的高压钠灯）
入口段1：E av=E av1（入）−E av(in)=838.5lx
S=η·Φ·M·N
W·E av
=3.4m（取3.0m）
Φ=28000（250w的高压钠灯）
入口段2：E av=E av2（入）−E av(in)=406.25lx
S=η·Φ·M·N
W·E av
=4.3m（取4m）
b)过渡段Ⅰ
Φ=16000（150w的高压钠灯）
E av=E av1−E av(in)=103.8lx
S=η·Φ·M·N
W·E av
=4.85m（取4.5m）
c)过渡段Ⅱ
Φ=6600（70w的高压钠灯）
E av=E av2−E av(in)=17.23lx
S=η·Φ·M·N
W·E av
=12.2m（取12m）
灯具布置详细图见隧道设计图纸部分
5.4结论
由规范可知，隧道的照明由基本照明和加强照明两部分组成，基本照明按中间段照明考虑，实际布置灯距只可比上述灯具小才能满足照明要求，根据上面计算可计算得：
(1)基本照明：
布置70w高压钠灯192组，共计192盏，间距8m，全长交叉布置；
E av=η·Φ·M·N
W·S
=26lx
L in=E av
13
=2.0cd/m2
(2)加强照明：
a)入口1段需布置400W的高压钠灯15组，共计30盏，间距3.0m，对称布置45m（共55m，前10m不布置）
E av=η·Φ·M·N
W·S
=945lx
L tℎ=E av
13
+L in=74.7cd/m2
入口2段需布置250W的高压钠灯11组，共计22盏，间距4.0m，对称
布置44m
E av=η·Φ·M·N
W·S
=441lx
L tℎ=E av
13
+L in=36cd/m2
b)过渡段Ⅰ需布置150W的高压钠灯22组，共计22盏，交叉布置（间距4.5m，布置99m）
E av=η·Φ·M·N
W·S
=106.1lx
L tr1=E av
13
+L in=10.2cd/m2
c)过渡段Ⅱ需布置70W的高压钠灯6组，共计6盏，交叉布置（间距12m，布置72m）
E av=η·Φ·M·N
W·S
=17.33lx
L tr2=E av
13
+L in=3.33cd/m2
表5-1 隧道灯具布置详细表