隧道照明节能的几个问题与建议
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公路隧道照明节能的几个现实问题
通过对重庆、浙江．广东等省市隧道营运情况的全面调研． 设计细则和规范编制组发现，已建隧道营运照明系统存在较 多问题．确实有很大的节能空间，但这些问题与上述三大问 题有所不同。归纳起来，主要为以下几点。 ◆照明系统设计过度 编制组所调研的隧道，普遍存在过度设计照明的问题。 规范规定．应结合洞内设计车速．设计（预测）交通量等参 数．分期实施洞内照明系统。但目前国内公路隧道，基本上 是按照远期交通量的照明标准．所有灯具一次设计安装到位， 这样就从根本上造成了隧道照明初期投资和长期营运费用的 严重浪费。照明系统过度设计，是隧道建设和营运管理单位 认为规范技术标准过高的主要原因。只有设计合理，才能从 根本上解决公路隧道照明的节能问题。 ◆照明灯具质量参差不齐 隧道灯具总体技术含量偏低．零配件市场成熟，隧道照 明厂家自己仅生产（或者外委生产）灯具外壳．光源、电气、 反射器，密封橡胶（塑料）条等全从市场采购．然后在简单 车间组装成套灯具。国内除几家一线品牌灯具总体质量有保 证外．杂牌厂家的质量十分令人担忧。同时，市场上假冒名 牌电气、光源等比较泛滥。灯具质量差．是造成隧道照明系 统营运成本高的重要原因。
次奴
１
平均亮度 （ｃｄ／ｍ２）
３．６ ３．６ ３．６ ３．６
会出现高速公路营运总收入远不及隧道营运照明电费开支的 情况．营运管理中“安全”与”节能”的矛盾十分突出。
２ ３
５３．９ ５３ ５３ ９ ９
０．６ Ｏ．６ Ｏ．６
鉴于此，重庆高速公路发展有限公司委托重庆交通科研 设计院隧道工程所编制了《重庆市高速公路隧道通风照明供 配电消防设计指导意见》。该指导意见在满足现行设计规范核 心精神的基础上．结合重庆市具体问题．按照国家“建设资 源节约型．环境友好型社会”的方针，优化．完善重庆地区 隧道机电建设思路和设计具体参数，实现隧道运营安全与节
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表８ 初始亮度 路面平 换算路面 均照度 、 （Ｉｘ）
５３ ９
＼
＼顶目
折算维持亮度 路回半 均照度 （Ｉｘ）
３７．８ ３７ ３７ ７
７
一换算路旷
平均亮度 （ｃｄ／ｍ２）
２ ２ ５ ５
总均 匀度
０．５ Ｏ ０ Ｏ ５ ５ ５
纵向均 匀度
Ｏ ６
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不合理，还应结合涸内交通量的大小开关灯具。因此，大家 希望“完善”隧道照明调光模式。 高速公路路段上一般不设置照明系统。为达到节能目的， 希望取消隧道洞内夜间照明，通过各种形式的交通诱导标来 保证交通安全。
隧道营运管理单位．工程建设业主，从已建公路隧道照 明系统所看到的现象，如洞内亮度确实过高．仅开启部分灯 具即可满足实际营运要求、每月巨额电费支出等，来批判现． 行设计规范，认为规范总体设定标准过高。在实际管理中，｛ 他们认为，如果为了节省营运费用两关闭部分灯具，当发生 交通事故后。管理单位可能会承担次要责任．为规避责任， 营运管理单位又不能不开启已“安装“的大部分或者全部灯具。 因此，他们认为是规范”出了问题“．建议重新研究现行技术 标准，试图从”技术法规”上解决照明节能问题。 ◆呼唤新型替代光源，大力倡导采用ＬＥＤ灯具 已在建筑室内外、城市街道功能照明方面成功应用的 ＬＥＤ照明灯．具有光效高，寿命长．显色性好等优点，总体 而言，确实具有巨大节能性和综合经济性。因此，ＬＥＤ隧道 照明也成为业界十分热门的话题，各相关机构纷纷开展ＬＥＤ 功能照明在隧道内使用的研究和试验。另外，电磁感应灯（无 极灯）的高光效、长寿命，免维护等优点，也成为了隧道洞 内照明研究和发展的新思路。有的省份建设业主已尝试在隧 道工程中应用ＬＥＤ灯和电磁感应灯，希望通过新型光源替代 传统的高压钠灯照明。 ◆希望完善隧道照明调光模式．取消洞内夜间照明 有的公路隧道营运管理机构认为．隧道照明”仅按交通 量大小来调光”不合理．还应结合洞外不同天气情况分级调光
ｋｍ／ｈ．
来自百度文库
车速度
（ｋｍ／ｈ）
双车道单向交通Ｎ＞２４００辆／ｈ 双车道双向交通Ｎ＞１ ３∞辆／ｈ
９一
４．５ ２．５ １．５
双车道单向交通Ｎ＜７００辆／ｈ 双车道双向交通Ｎ‘３６０辆／ｈ
．４ ２ １．５ １．５
１∞
∞
∞
４０
显然，按照实际营运交通量．高速公路隧道基本照明至 少可分两期实施，即近期和远期。对于设计车速ｖｒ＿８０
洞口朝向或洞 外环境 南洞口 北洞口 南洞口 北洞口 暗环境 亮环境 暗环境 亮环境
３５００ ４０００ ２５００ ３５００ １５００ ３０００ ６０ ｋｍ／ｈ ８０ ｋｍ／ｈ ４０００ ５５００ ４０００ ５０００ ３０００ ４０００ ２０００ ３５００
ｃｄ佃！近期照
明标准仅为远期的４４％。结合路面亮度总均匀度、路面中线
规范表４．２．１中间段亮度Ｌ．ｎ
设计行 Ｌｉｎ（ｃｄ／ｍ２） 表１
照明段 亮度
ＴＲ
１
ＴＲ
２
Ｌｔｒｌ＝０．３Ｌｔｈ
Ｌｔｒ２＝０．１ Ｌｔｈ
Ｌｔｒ３＝０ ０３５Ｌｔｈ
对于设计车速ｖｒ－８０ ｋｍ／ｈ．无论设计交通多大．许多 设计人员仅简单的取值ｋ＝Ｏ．０３５（或Ｏ．０３０）。与基本照明一 样，隧道加强照明也可按照相同的交通量划分为近期和远期。 对于相同的隧道洞外亮度Ｌ２０（ｓ）．近期设计取值ｋ＝０．０２５， 可节省１ ６—２８％的加强照明总功率。 ◆合理确定隧道洞外亮度 对于长度Ｌ≤３０００ ｍ的隧道，加强照明用电为其主要 用电。根据式（１），除ｋ值外，加强照明设计标准主要根据 洞外亮度确定。 规范第４．３．２条规定，当没有实测数据时，洞外亮度
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ｋｍ／ｈ
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０２５—７５ｃｄ／ｍ
Ｌｌｈ＝３０∞ｃｄ／■×０
■｛ｇ自＊☆＃＊月的
ＬＩｈ＝４００∞ｄ／ｍ’×０ ０３５＝１４０ｃｄ／ｍ２
在近期．当交通量Ｎ≤７００辆・混合车／ｈ时，洞内照明设 计标准为Ｌｉｎ＝２．ｏ ｃｄ／ｍｊ在远期，当交通量Ｎ＞２４００辆・ 混合车／ｈ时．洞内照明设计标准为Ｌｉｎ一４．５
Ｌ２０（ｓ）可参考表４．３．２—１取值；设计车速６０ ｋｍ／ｈ和８０ ｋｍ／ｈ时的洞外亮度Ｌ２０（ｓ）见表４。
规范表４．３．２—１建议的洞外亮度Ｌ２０（ｓ）（ｃｄ／ｍ２）表４ 天空面积百分比
８．Ｏ
◆编制适合地方特点的技术标准 目前，重庆在建高速公路隧道近２００座，总延长超过
３００
ｋｍ；在建和建成３０００ ｍ以上特长隧道４１座，５０００
ｍ
以上特长隧道１ ３座。这些隧道主要集中在渝东南少数民族聚 居区．渝东北长江三峡库区．经济水平落后，在较长时间内， 实际交通量远达不到设计交通量。出于安全考虑和规范规定， 隧道内应设置必要的照明系统。对于这些区域，在近期一定
假若近期的基本照明标准也按照远期的设计，显然存在巨大
浪费。
◇隧道加强照明 规范第４．３．１条规定，隧道入口段加强照明亮度可按以 下公式计算：
Ｌｔｈ＝ｋ・Ｌ２０（Ｓ Ｊ （１）
式中：Ｌｔｈ——隧道入口段亮度《ｃｄ／ｍ２）： ｋ——入口段亮度折减系数．可按规范表４．３．１取值，见
表２；
；。
Ｌ２０（ｓ）Ｌ隧道洞外亮度（ｃｄ／ｍ２）。
３
中国高速公路隧道监控与运营管理技术研讨会论文集…一
◆照明系统调光方式不合理 实际营运中，隧道照明系统通常采用时序控制法按按４ 级调光，即：白天开启全部加强照明和基本灯具；凌晨和傍 晚开启１／２的加强照明和全部基本照明；夜间大交通量开启 全部基本照明，关闭全部加强照明；夜间小交通量开启１／２ 的基本照明，其余关闭。有的甚至只有３级，在夜间没有按 照交通量大小分级调光。规范对照明系统的调光，提出了完 整的方案；完善．有效的调光预案，是营运管理节能的重要 手段。 ◆照明系统养护不得力 大部分隧道营运管理单位每年对每座隧道仅清洗１—２次， 个别的每３—４次，有的甚至开通以来根本就没清洗过．洞内 设备和隧道内壁污染十分严重，极大地影响了洞内照明效果． 一定程度上影响了照明节能。
３５％５０％
亮度纵向均匀度等综合指标，近期基本照明系统总功率应该
２５％
为远期的６５％左右。
１０％
调研表明，一般情况下．国内大多数高速公路隧道在开
０％
通（８—１０）年内，高峰小时交通量Ｎ≤７００辆・混合车／ｈ． 仅京珠高速粤境南北段在开通５年左右基本达到该交通量。
４
注：①天空面积百分比指２０。视场中天空面积百分比
‘
隧道过渡段加强照明由ＴＲｌ．ＴＲ２．ＴＲ３三个照明段组成． 与之对应的亮度可按规范表４．４．１取值（见表３）。当交通量 在其中间值时．按内插考虑。
规范表４．３．１入口段亮度折减系数
ｋ
表２ 伐计仃阜愿厦Ｖｔ【Ｋｍ／ｎ Ｊ
设计交通量Ｎ（辆／ｈ）
公路隧道照明节雏的几点建议
双车道．单向交通
＞２４００
双车道，双向交通
萎墨窿鞫姗 中国高速公路隧道监控与运营管理技术研讨会论文集——…——
依据规范和重庆市设计指导意见，沥青混凝土路面的平 均亮度与平均照度换算关系按１ ５ｌｘ／ｃｄ・ｍ＿２取值，灯具养护 系数取Ｍ—Ｏ，７。其中“右边墙１．５ｍ高处”和”左边墙１．５ｍ 高处”测试数据不参与计算。实验室测试结果（见表８）表明． 该方案基本照明段各主要指标满足规范要求。
Ｍ憎ＶⅥ『．ＣＨ Ｉ
ＮＡｌＴＳ．ＣＮ——
隧道照明节能的几个问题与建议
重庆交通科研设计院屈志豪
公路隧道照明节能的几个问题
实际管理中，他们主要按照交通量大小来开关灯具。而有的 科研设计单位人员则认为。隧道照明“仅按洞外亮度分级调光”
各方关心灼公路隧道繁能问题
近年来．在全球能源紧张．国家大力倡导”节能减排“、 世界金融危机的大环境下，隧道照明节能成为科研设计、建 设业主．营运管理机构炙手可热的话题。 ◆呼吁修改规范，降低技术标准
＞１３００ 《３６０
１００ ０ ０４５ ０．０３５
８０ Ｏ ０３５ ０ ０２５
６０ Ｏ．０２２ ０ ０１５
４０ ０ ０１２ ０．０１
＜７００
规范表４．４．１过渡段亮度
表３
ＴＲ ３
按照规范合理设计隧道照明系统
◆做好照明分期实施 ◇隧道基本照明 规范第４．２．１条规定，隧道基本照明设计标准可按照表 １取值：
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通过对重庆、浙江．广东等省市隧道营运情况的全面调研． 设计细则和规范编制组发现，已建隧道营运照明系统存在较 多问题．确实有很大的节能空间，但这些问题与上述三大问 题有所不同。归纳起来，主要为以下几点。 ◆照明系统设计过度 编制组所调研的隧道，普遍存在过度设计照明的问题。 规范规定．应结合洞内设计车速．设计（预测）交通量等参 数．分期实施洞内照明系统。但目前国内公路隧道，基本上 是按照远期交通量的照明标准．所有灯具一次设计安装到位， 这样就从根本上造成了隧道照明初期投资和长期营运费用的 严重浪费。照明系统过度设计，是隧道建设和营运管理单位 认为规范技术标准过高的主要原因。只有设计合理，才能从 根本上解决公路隧道照明的节能问题。 ◆照明灯具质量参差不齐 隧道灯具总体技术含量偏低．零配件市场成熟，隧道照 明厂家自己仅生产（或者外委生产）灯具外壳．光源、电气、 反射器，密封橡胶（塑料）条等全从市场采购．然后在简单 车间组装成套灯具。国内除几家一线品牌灯具总体质量有保 证外．杂牌厂家的质量十分令人担忧。同时，市场上假冒名 牌电气、光源等比较泛滥。灯具质量差．是造成隧道照明系 统营运成本高的重要原因。
次奴
１
平均亮度 （ｃｄ／ｍ２）
３．６ ３．６ ３．６ ３．６
会出现高速公路营运总收入远不及隧道营运照明电费开支的 情况．营运管理中“安全”与”节能”的矛盾十分突出。
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５３．９ ５３ ５３ ９ ９
０．６ Ｏ．６ Ｏ．６
鉴于此，重庆高速公路发展有限公司委托重庆交通科研 设计院隧道工程所编制了《重庆市高速公路隧道通风照明供 配电消防设计指导意见》。该指导意见在满足现行设计规范核 心精神的基础上．结合重庆市具体问题．按照国家“建设资 源节约型．环境友好型社会”的方针，优化．完善重庆地区 隧道机电建设思路和设计具体参数，实现隧道运营安全与节
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表８ 初始亮度 路面平 换算路面 均照度 、 （Ｉｘ）
５３ ９
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折算维持亮度 路回半 均照度 （Ｉｘ）
３７．８ ３７ ３７ ７
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平均亮度 （ｃｄ／ｍ２）
２ ２ ５ ５
总均 匀度
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ｋｍ／ｈ．
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车速度
（ｋｍ／ｈ）
双车道单向交通Ｎ＞２４００辆／ｈ 双车道双向交通Ｎ＞１ ３∞辆／ｈ
９一
４．５ ２．５ １．５
双车道单向交通Ｎ＜７００辆／ｈ 双车道双向交通Ｎ‘３６０辆／ｈ
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１∞
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显然，按照实际营运交通量．高速公路隧道基本照明至 少可分两期实施，即近期和远期。对于设计车速ｖｒ＿８０
洞口朝向或洞 外环境 南洞口 北洞口 南洞口 北洞口 暗环境 亮环境 暗环境 亮环境
３５００ ４０００ ２５００ ３５００ １５００ ３０００ ６０ ｋｍ／ｈ ８０ ｋｍ／ｈ ４０００ ５５００ ４０００ ５０００ ３０００ ４０００ ２０００ ３５００
ｃｄ佃！近期照
明标准仅为远期的４４％。结合路面亮度总均匀度、路面中线
规范表４．２．１中间段亮度Ｌ．ｎ
设计行 Ｌｉｎ（ｃｄ／ｍ２） 表１
照明段 亮度
ＴＲ
１
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２
Ｌｔｒｌ＝０．３Ｌｔｈ
Ｌｔｒ２＝０．１ Ｌｔｈ
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对于设计车速ｖｒ－８０ ｋｍ／ｈ．无论设计交通多大．许多 设计人员仅简单的取值ｋ＝Ｏ．０３５（或Ｏ．０３０）。与基本照明一 样，隧道加强照明也可按照相同的交通量划分为近期和远期。 对于相同的隧道洞外亮度Ｌ２０（ｓ）．近期设计取值ｋ＝０．０２５， 可节省１ ６—２８％的加强照明总功率。 ◆合理确定隧道洞外亮度 对于长度Ｌ≤３０００ ｍ的隧道，加强照明用电为其主要 用电。根据式（１），除ｋ值外，加强照明设计标准主要根据 洞外亮度确定。 规范第４．３．２条规定，当没有实测数据时，洞外亮度
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在近期．当交通量Ｎ≤７００辆・混合车／ｈ时，洞内照明设 计标准为Ｌｉｎ＝２．ｏ ｃｄ／ｍｊ在远期，当交通量Ｎ＞２４００辆・ 混合车／ｈ时．洞内照明设计标准为Ｌｉｎ一４．５
Ｌ２０（ｓ）可参考表４．３．２—１取值；设计车速６０ ｋｍ／ｈ和８０ ｋｍ／ｈ时的洞外亮度Ｌ２０（ｓ）见表４。
规范表４．３．２—１建议的洞外亮度Ｌ２０（ｓ）（ｃｄ／ｍ２）表４ 天空面积百分比
８．Ｏ
◆编制适合地方特点的技术标准 目前，重庆在建高速公路隧道近２００座，总延长超过
３００
ｋｍ；在建和建成３０００ ｍ以上特长隧道４１座，５０００
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以上特长隧道１ ３座。这些隧道主要集中在渝东南少数民族聚 居区．渝东北长江三峡库区．经济水平落后，在较长时间内， 实际交通量远达不到设计交通量。出于安全考虑和规范规定， 隧道内应设置必要的照明系统。对于这些区域，在近期一定
假若近期的基本照明标准也按照远期的设计，显然存在巨大
浪费。
◇隧道加强照明 规范第４．３．１条规定，隧道入口段加强照明亮度可按以 下公式计算：
Ｌｔｈ＝ｋ・Ｌ２０（Ｓ Ｊ （１）
式中：Ｌｔｈ——隧道入口段亮度《ｃｄ／ｍ２）： ｋ——入口段亮度折减系数．可按规范表４．３．１取值，见
表２；
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Ｌ２０（ｓ）Ｌ隧道洞外亮度（ｃｄ／ｍ２）。
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中国高速公路隧道监控与运营管理技术研讨会论文集…一
◆照明系统调光方式不合理 实际营运中，隧道照明系统通常采用时序控制法按按４ 级调光，即：白天开启全部加强照明和基本灯具；凌晨和傍 晚开启１／２的加强照明和全部基本照明；夜间大交通量开启 全部基本照明，关闭全部加强照明；夜间小交通量开启１／２ 的基本照明，其余关闭。有的甚至只有３级，在夜间没有按 照交通量大小分级调光。规范对照明系统的调光，提出了完 整的方案；完善．有效的调光预案，是营运管理节能的重要 手段。 ◆照明系统养护不得力 大部分隧道营运管理单位每年对每座隧道仅清洗１—２次， 个别的每３—４次，有的甚至开通以来根本就没清洗过．洞内 设备和隧道内壁污染十分严重，极大地影响了洞内照明效果． 一定程度上影响了照明节能。
３５％５０％
亮度纵向均匀度等综合指标，近期基本照明系统总功率应该
２５％
为远期的６５％左右。
１０％
调研表明，一般情况下．国内大多数高速公路隧道在开
０％
通（８—１０）年内，高峰小时交通量Ｎ≤７００辆・混合车／ｈ． 仅京珠高速粤境南北段在开通５年左右基本达到该交通量。
４
注：①天空面积百分比指２０。视场中天空面积百分比
‘
隧道过渡段加强照明由ＴＲｌ．ＴＲ２．ＴＲ３三个照明段组成． 与之对应的亮度可按规范表４．４．１取值（见表３）。当交通量 在其中间值时．按内插考虑。
规范表４．３．１入口段亮度折减系数
ｋ
表２ 伐计仃阜愿厦Ｖｔ【Ｋｍ／ｎ Ｊ
设计交通量Ｎ（辆／ｈ）
公路隧道照明节雏的几点建议
双车道．单向交通
＞２４００
双车道，双向交通
萎墨窿鞫姗 中国高速公路隧道监控与运营管理技术研讨会论文集——…——
依据规范和重庆市设计指导意见，沥青混凝土路面的平 均亮度与平均照度换算关系按１ ５ｌｘ／ｃｄ・ｍ＿２取值，灯具养护 系数取Ｍ—Ｏ，７。其中“右边墙１．５ｍ高处”和”左边墙１．５ｍ 高处”测试数据不参与计算。实验室测试结果（见表８）表明． 该方案基本照明段各主要指标满足规范要求。
Ｍ憎ＶⅥ『．ＣＨ Ｉ
ＮＡｌＴＳ．ＣＮ——
隧道照明节能的几个问题与建议
重庆交通科研设计院屈志豪
公路隧道照明节能的几个问题
实际管理中，他们主要按照交通量大小来开关灯具。而有的 科研设计单位人员则认为。隧道照明“仅按洞外亮度分级调光”
各方关心灼公路隧道繁能问题
近年来．在全球能源紧张．国家大力倡导”节能减排“、 世界金融危机的大环境下，隧道照明节能成为科研设计、建 设业主．营运管理机构炙手可热的话题。 ◆呼吁修改规范，降低技术标准
＞１３００ 《３６０
１００ ０ ０４５ ０．０３５
８０ Ｏ ０３５ ０ ０２５
６０ Ｏ．０２２ ０ ０１５
４０ ０ ０１２ ０．０１
＜７００
规范表４．４．１过渡段亮度
表３
ＴＲ ３
按照规范合理设计隧道照明系统
◆做好照明分期实施 ◇隧道基本照明 规范第４．２．１条规定，隧道基本照明设计标准可按照表 １取值：
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