浅谈高速公路隧道照明

浅谈高速公路隧道照明
作者：黄健张大为
来源：《城市建设理论研究》2013年第20期
摘要：由于隧道地理位置的特殊、隧道内交通状况复杂和可视条件的局限性。

道路照明成为隧道机电工程中的重要设施之一，也是隧道机电工程中投资最大的一个。

本文结合某高速公路隧道照明设计。

在满足功能的前提下节约能源，提高照明效果，保证行车的安全性，舒适性，降低交通事故。

关键词：隧道照明；灯具；调光
中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：
隧道照明与一般的道路照明不同，隧道白天也需要照明，而且白天的照明与洞口外亮度紧密相关，所以更复杂，照明效果的好坏与灯具、照明控制紧密相关。

隧道照明应根据隧道的使用特点进行照明设计。

本文以四川某高速公路隧道为例简要介绍隧道照明设计
1）隧道照明标准确定方案
本隧道设计车速按照80km/h，洞口净空高度7米，单向交通量近期（2020年）为511辆/小时，远期（2034年）为1327辆/小时
由于隧道尚未建设，根据四川地区高速公路隧道设计经验洞外亮度L20初步按照
3000cd/m2考虑，隧道主体工程完成后，通过实测洞口环境亮度，优化照明亮度布置。

根据《公路隧道通风照明设计规范》JTJ026.1-1999，隧道照明设入口段加强照明、过渡段加强照明、出口段加强照明、基本照明、应急照明和洞外引路照明。

2）照明灯具选择
光源选择
隧道照明可采用高压钠灯光源、LED光源进行比较。

根据以上比较：高压钠灯具有价格低、穿透烟雾性能好的特点可在高速隧道多汽车尾气烟雾环境提高照明的诱导性和照明效果，有利于交通运行。

但高压钠灯启动性能不好，显色性差，不利于事物的辨认和应急启动。

LED灯具有启动性能好，显色性好的特点但穿雾能力差，价格较高，LED由于芯片的品质和封住散热问题，稳定性能一般。

因此，综合考虑照明性能、使用功能和投资运行成本，本工程隧道使用混光照明，以高压钠灯为主，LED为辅。

即加强照明、基本照明采用高压钠灯，应急照明、横通道照明采用LED灯，应急停车带照明
采用高压钠灯和led灯混合安装。

应急照明通过EPS供电，正常状态开启，提高隧道高压钠灯照明的显色性和舒适性，正常照明故障时，LED灯瞬时再启动确保交通安全。

应急停车带人员操作作业可能，采用两种光源混光照明提高作业面照度和分辨率。

3）灯具布置方案
4）隧道照明调光和控制
隧道照明调光
本工程根据洞外亮度和交通量变化采用分级调整入口段、过渡段、出口段的照明亮度及中间段的亮度。

根据《公路隧道通风照明设计规范》JTJ026.1-1999白天亮度调整表：
隧道加强照明分为4级控制，根据不同的环境亮度开闭隧道灯，基本照明分类两级根据交通量预测近期交通量较小夜晚采用减光控制。

隧道照明控制
隧道内的照明控制是根据隧道照明设计中所确定的照明区段、不同时段不同气候条件下的照明要求，控制各个照明回路的开关，从而达到既满足隧道的照明亮度要求，又节省能源的目的，其控制方式大致分为手动控制、分时段时序控制方式和根据洞内外的亮度值自动控制照明回路的全自动控制方式三种。

A.手动控制方式由人工根据不同的时段及天气情况而开关不同的照明配电回路；
B.分段时序控制方式是根据一天中不同的时段而开启(闭合)相应的照明回路；
C.隧道照明的自动控制方式则是利用光强检测器分别采集隧道内外的亮度参数，经过对比处理后，由计算机系统自动控制各个照明回路的开关，使洞内的照明亮度与外界自然光的亮度相适应。

③横通道照明控制
车行横通道照明设照明控制箱，车行通道卷帘门两侧设手动开闭门开关，照明灯具可手动开启、隧道控制器远程开启和与隧道门联动开启工作方式。

人行通道照明开关设于人行通道门外侧，开关具有手动开启和红外感应开启功能。

④隧道照明配电
隧道照明按照晴天、云天、阴天、重阴天、夜间和深夜等不同的控制要求设置不同的供电线路，隧道加强照明和隧道基本照明均采用链串式配电接线方式。

隧道照明电缆敷设在隧道两
侧上部的电缆桥架内，除应急照明供电线缆外，其余照明回路供电线缆均采用阻燃交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电缆。

隧道应急照明由EPS电源供电，电缆采用耐火交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电缆。

隧道洞口外设有引路路灯照明。

路灯供电电缆采用铠装电缆直埋敷设，过路穿钢管保护。

5）照明预留预埋
a.隧道照明用配电箱洞室
配电箱上、下部侧墙内分别预埋金属软管，电缆沟内的供电电缆从金属软管向上进入配电箱进行供电，配电后配电电缆从金属软管上桥架，对设备供电，同时一部分电缆通过隧道顶部预埋金属软管进入另一侧向本侧照明设备供电。

b.隧道横洞照明预埋工程
由于横洞照明电缆引自隧道应急照明配电回路,所以设置金属软管过拱顶金属软管，引至应急照明侧，为方便电缆穿线，设接线盒；
引入横洞的电缆在横洞拱顶内预埋金属软管并预留接线盒，方便横洞灯具接线；
横洞洞口侧壁预埋金属软管，连接电缆沟和横洞，方便连接照明控制线。

c.在洞内变电站洞室附近的左侧强电沟与右侧弱电沟互联，以及贯穿横洞的金属软管。

6）小结
隧道照明是运营成本的重要组成部分。

在隧道照明中，隧道出入口的照明更是隧道基本照明的几十倍，能耗和运营成本相当大。

隧道照明的亮度应根据洞外亮度进行调节，这样在节约资源的同时对照明效果也不会有明显的影响。

目前，隧道照明应用处于传统光源和LED分享照明市场的状态，随着LED技术的不断发展，光效逐渐提升，价格也在明显下降，LED隧道照明的技术、经济、社会和环保效益将与日俱增。

隧道照明安装时由于隧道内的电缆较多与其他供电系统的交叉如风机供电、隧道内监控设施等电缆，应统筹考虑，总体安排合理，避免出现现场施工混凝土要浇筑，而预埋的管线和设备尚未定位的情况，各个专业之间需联系紧密，避免重复工作。

参考文献：
中华人民共和国交通部发布.《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）
《照明设计手册》（第二版），姚佳伟主编，中国电力出版社，2006.12.
中华人民共和国建设部发布.《城市道路照明设计标准》（CJJ45-2006）
《工业与民用配电设计手册》(第三版)，任元会主编，中国电力出版社2005年10月。