第章隧道通風(fēng)與照明2

學(xué)習(xí)本課程的目的：（1）了解道路照明基礎(chǔ)；（2）掌握隧道亮度曲線；（3）了解隧道照明設(shè)計(jì)內(nèi)容。9.5概述9.6隧道照明基礎(chǔ)9.7道路照明的質(zhì)量9.8隧道亮度曲線9.9照明設(shè)計(jì)9.5概述1、隧道照明的目的

把必要的視覺信息傳遞給司機(jī)，保證行車安全。2、人對(duì)光強(qiáng)變化的視覺問題⑴人的視覺光入射人眼后產(chǎn)生的各種視覺●光覺—明暗●形覺—物體形狀●色覺—顏色●動(dòng)覺—物體運(yùn)動(dòng)●立體覺—遠(yuǎn)近●深度覺—深淺

⑵白天進(jìn)洞由亮度極高進(jìn)入黑暗，有適應(yīng)的滯后現(xiàn)象－黑洞效應(yīng)⑶白天出洞亮度差別大，容易出現(xiàn)弦光

3、我國(guó)隧道照明狀況我國(guó)公路上大部分隧道都無照明或僅懸掛幾盞路燈共行人照明，從調(diào)研得到的資料看，安裝了照明的隧道較少，照明的標(biāo)準(zhǔn)也很低?！兑?guī)范》規(guī)定300m以下的行人稀少且交通量不大的隧道可不設(shè)照明，但二級(jí)以上公路隧道長(zhǎng)度超過100m時(shí)必須有可靠的照明設(shè)施。

9.6隧道照明基礎(chǔ)1、光的度量2、司機(jī)的視覺3、影響視覺的主要因素1、光的度量⑴光的本質(zhì)：●光是一種波，可見光的波長(zhǎng)范圍為380～760nm之間，具有波粒二象性●光的傳播速度為30萬km/s●光通過介質(zhì)傳播，波長(zhǎng)和速度將隨介質(zhì)改變，而頻率不改變⑵光通量

光通量是指單位時(shí)間內(nèi)光輻射能量的大小，它是根據(jù)人眼對(duì)光的感覺來評(píng)價(jià)的。

式中：Km—最大光譜光效能，683lm／w；V(λ)—明視覺光譜光效率；流明lm

—為光譜輻射通量;⑶發(fā)光強(qiáng)度(光強(qiáng))光通量的角密度(空間)，描述輻射體在不同方向上光通量的分布特征cd坎德拉

若光源輻射的光通量Φ是均勻的，則在立體角ω內(nèi)的平均光強(qiáng)I為：

⑷照度照度是用來表表示被照面上上光的強(qiáng)弱，，以被照?qǐng)鏊馔ǖ拿娣e積密度來表示示。取微小面面積dA，入射的光通通為dΦ，則照度E為：勒克斯lx⑸亮度亮度是表征發(fā)發(fā)光面在不同同方向上的光光學(xué)特性太陽的亮度：：熒光燈：尼特nt2、司機(jī)的視覺覺⑴視野：人眼的視野較較廣，大約100度范圍，上約約50、下約75度⑵視覺：視網(wǎng)膜上分布布著兩種感光光細(xì)胞，錐狀狀體和桿狀體體細(xì)胞，根據(jù)據(jù)光強(qiáng)度不同同進(jìn)行工作。。⑶司機(jī)注視范圍圍國(guó)際照明委員員會(huì)（CIE）建議：司機(jī)機(jī)觀察路面的的平均視點(diǎn)高高度為1.5m，相當(dāng)于汽車車司機(jī)的人眼眼高度，若向向前注視的視視角約為1°則注視的范圍圍約為正前方方60~160m左右。⑷司機(jī)的看視條條件●路面平均亮度度，對(duì)隧道來來說還有作為為背景的墻面面亮度；●路面亮度均勻勻度●物體的亮度；；●物體與背景的的亮度對(duì)比；；●觀察物體時(shí)的的有效時(shí)間；；●眩光程度等。。還與物體的形形狀，輪廓的的清晰度、在在視野中的位位置；視覺是以生理理量度量的，，受觀察者的的精神、視力力、身體狀況況的影響。還受氣象（（如霧等）和和空氣混濁程程度的影響。。3、影響視覺的的主要因素⑴適宜的亮度適宜的亮度是是物體在視網(wǎng)網(wǎng)膜成象引起起視覺的基本本條件。物體體表面亮度大大，視網(wǎng)膜上上象的照度就就高，就看得得清楚，視覺覺與亮度的對(duì)對(duì)數(shù)成正比關(guān)關(guān)系。⑵對(duì)象的大小“對(duì)象”的定定義就是能夠夠看到的事物物或者事物的的一部分。能能否看清對(duì)象象，除了依賴賴于照明條件件外，還決定定于對(duì)象的大大小。⑶對(duì)象和背景的的亮度對(duì)比在觀察方向上上，若對(duì)象的的表面亮度為為L(zhǎng)0，背景亮度為為L(zhǎng)b，則對(duì)象與背背景的亮度對(duì)對(duì)比C可用下式表示示C值表示對(duì)象與與背景亮度差差別的大小，，C值越大，可以以識(shí)別得越清清楚。C值小到某一值值以下時(shí)就不不能識(shí)別對(duì)象象了。⑷顏色對(duì)比的影影響亮度對(duì)比是識(shí)識(shí)別對(duì)象的主主要因素，顏顏色對(duì)比則為為輔助因素。。⑸環(huán)境亮度的影影響對(duì)背景亮度的的要求是足以以識(shí)別背景。。足夠亮的背背景，才能襯襯托出對(duì)象的的輪廓和相對(duì)對(duì)位置，使司司機(jī)作出準(zhǔn)確確的判斷，保保證行車安全全。⑹空氣對(duì)能見度度的影響●空氣對(duì)光通的的衰減作用和和光幕發(fā)光（或反光光）物體的光光通，必須經(jīng)經(jīng)過空氣才能能到達(dá)人的眼眼睛。在傳播播的過程中受受到吸收作用用和散射作用用造成光通衰衰減。●空氣的散射作作用散射是指空氣氣組成成份把把原來向一個(gè)個(gè)方向傳播的的光變成向各各個(gè)方向傳播播，使原來光光線減弱的現(xiàn)現(xiàn)象?！裢高^率⑺觀察時(shí)間的長(zhǎng)長(zhǎng)短觀察尺寸大的的物體只需很很短的時(shí)間，，同一物體，，照度越高（（背景亮度越越大），識(shí)別別時(shí)間越短。。9.7道路照明質(zhì)量量1、路面平均亮亮度路面（背景））亮度越高，，眼睛的對(duì)比比靈敏度越好好（亮度對(duì)比比閾ε越?。?。Dunbar實(shí)驗(yàn)表明：平平均亮度升高高時(shí)，察覺障障礙物所必要要的亮度對(duì)比比C變小。察覺障礙物的的平均亮度Lav和亮度對(duì)比C的關(guān)系2、路面亮度均均勻度保證亮度均勻勻度是為了給司機(jī)提供良良好的能見度度和視覺上的的舒適性。干燥路面和和濕路面的路路面亮度有很很大變化，均均勻度也相應(yīng)應(yīng)有很大變化化。嚴(yán)格的均均勻度要求，，一般限于干干燥路面和路路面平均亮度度較低的情況況。⑴總均勻度（U0）為了使路面上上所有區(qū)域都都有足夠的亮亮度和對(duì)比度度，提供令人人滿意的能見見度，需要規(guī)規(guī)定路面最小小亮度和平均均亮度比值的的范圍。式中:Lav——距車道邊緣1/4寬度處(左或右)測(cè)得的路面平平均亮度；Lmin——距車道邊緣1/4寬度處(左或右)測(cè)得的路面最最低亮度。對(duì)于隧道總均均勻度包括路路面和兩側(cè)2m高范圍內(nèi)的墻墻面，晝間U0≥0.7；夜間U0≥0.5。對(duì)于露天道道路一般不低低于0.4。⑵縱向均勻度（（）為了提供視覺覺舒適性，要要求沿各車道道線中心線有有一定的縱向向均勻度?？v縱向均勻度是是沿中心線的的局部亮度的的最小值和最最大值之比。。式中中：：Lmax—從車車道道線線中中心心線線測(cè)測(cè)得得的的最最大大亮亮度度；；Lmin—從車車道道線線中中心心線線測(cè)測(cè)得得的的最最小小亮亮度度。。隧道道縱縱向向均均勻勻度度包包括括路路面面兩兩側(cè)側(cè)2m高范范圍圍的的墻墻面面，，晝晝間間Ul≥0.8；夜夜間間Ul≥0.6。露露天天道道路路依依道道路路等等級(jí)級(jí)不不同同，，不不低低于于0.7或0.5。3、眩眩光光限限制制道路路照照明明眩眩光光分分為為兩兩類類：：失能能眩眩光光不舒舒適適眩眩光光⑴失能能眩眩光光眩光光導(dǎo)導(dǎo)致致的的識(shí)識(shí)別別能能力力的的下下降降，，是是由由光光在眼眼睛睛里里發(fā)發(fā)生生散散射射過過程程造造成成的的。表表示示對(duì)對(duì)照照明明設(shè)設(shè)施施造造成成的的能見見度度損損失失方面面的的評(píng)評(píng)價(jià)價(jià)。。失能能眩眩光光是生生理理上上的的過過程程，，是是表表示示由生生理理眩眩光光導(dǎo)導(dǎo)致致辨辨認(rèn)認(rèn)能能力力降降低低的的一一種種度度量量。⑵不舒舒適適眩眩光光眩光光造造成成的的不不舒舒適適感感，，目目前前還還沒沒有有專專門門的的測(cè)測(cè)量量?jī)x儀器器，，是是用用眩眩光光控控制制等等級(jí)級(jí)（（G）表表示示所所感感到到的的不不舒舒適適程程度度的的主主觀觀評(píng)評(píng)價(jià)價(jià)。。表表示示在在眩眩光光感感覺覺中中的的動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)駕駕駛駛條條件件下下，，對(duì)對(duì)道道路路照照明明設(shè)設(shè)施施的的評(píng)評(píng)價(jià)價(jià),心理理上上的的過過程程。4、誘誘導(dǎo)導(dǎo)性性為了了保保證證交交通通安安全全，，道道路路的的走走向向，，道道路路的的界界限限，，道道路路交交叉叉點(diǎn)點(diǎn)以以及及特特殊殊地地點(diǎn)點(diǎn)都都應(yīng)應(yīng)該該清清晰晰可可見見，，要求求有有良良好好的的誘誘導(dǎo)導(dǎo)性性。誘誘導(dǎo)導(dǎo)性性一一般般來來自自兩兩個(gè)個(gè)方方面面：：即即視見見誘誘導(dǎo)導(dǎo)性性和和光光學(xué)學(xué)誘誘導(dǎo)導(dǎo)性性。誘誘導(dǎo)導(dǎo)性性通通過過各各種種誘誘導(dǎo)導(dǎo)標(biāo)標(biāo)志志和和照照明明設(shè)設(shè)施施獲獲得得，，與與照照明明設(shè)設(shè)施施等等一一起起，，共共屬屬交交通通安安全全設(shè)設(shè)施施范范圍圍。。⑴視見見誘誘導(dǎo)導(dǎo)性性●道路路視視線線誘導(dǎo)導(dǎo)標(biāo)標(biāo)志志，是是沿沿行行車車帶帶標(biāo)標(biāo)明明道道路路邊邊緣緣和和線線形形的的一種種設(shè)設(shè)施施，以以便便晝晝夜夜誘誘導(dǎo)導(dǎo)司司機(jī)機(jī)的的視視線線，，并并根根據(jù)據(jù)需需要要設(shè)設(shè)在在某某一一路路段段上上，，如如路路面面中中心心線線、、路路線線或或兩兩側(cè)側(cè)路路面面標(biāo)標(biāo)志志、、道道路路護(hù)護(hù)欄欄與與護(hù)護(hù)樁樁、、積積雪雪地地區(qū)區(qū)設(shè)設(shè)置置雪雪標(biāo)標(biāo)桿桿等等。。⑴視見見誘誘導(dǎo)導(dǎo)性性●隧道道內(nèi)內(nèi)墻墻面面也也可可以以起起誘誘導(dǎo)導(dǎo)作作用用，，但但隧隧道道內(nèi)內(nèi)的的誘誘導(dǎo)導(dǎo)作作用用首首先先要要求求有有足足夠夠的的照照明明，，使使誘誘導(dǎo)導(dǎo)標(biāo)標(biāo)志志成成為為可可以以視視見見的的。。⑵光學(xué)學(xué)誘誘導(dǎo)導(dǎo)性性●在道道路路照照明明設(shè)設(shè)施施中中，，排列列成成行行的的照照明明器器可以以指指示示出出道道路路走走向向、、彎彎道道、、交交叉叉和和各各種種特特殊殊場(chǎng)場(chǎng)合合，，再再配配合合其其它它視視線線誘誘導(dǎo)導(dǎo)標(biāo)標(biāo)志志，，能能在在遠(yuǎn)距距離離上上使使司司機(jī)機(jī)明明顯顯地地注注意意到到有有危危險(xiǎn)險(xiǎn)性性的的地地段段?！裾彰髅髌髌髟谠谂帕辛?、、光光色色、、光光強(qiáng)強(qiáng)以及及設(shè)設(shè)置置的的方位位和和間間隔隔的變變化化，，會(huì)會(huì)有有效效地地起起到到光光學(xué)學(xué)誘誘導(dǎo)導(dǎo)作作用用。?！裨谕灰粎^(qū)區(qū)段段內(nèi)內(nèi)注注意意保保持持照照明明的的一一致致性性（（照照明明系系列列及及光光色色等等）），，以以及及在在不同同區(qū)區(qū)段段，采采用用不不同同類類型型的的光光源源、、不同同的的格格調(diào)調(diào)等，，都都會(huì)會(huì)有有效效地地起起到到光光學(xué)學(xué)誘誘導(dǎo)導(dǎo)作作用用。?！裨谝?guī)規(guī)模模大大、、線線形形復(fù)復(fù)雜雜、、多多層層次次的的立立體體交交叉叉場(chǎng)場(chǎng)合合不不宜宜大大量量裝裝設(shè)設(shè)路路燈燈，，這這種種場(chǎng)場(chǎng)合合宜宜采采用用高桿桿照照明明，在在照照亮亮道道路路的的同同時(shí)時(shí)也也照照亮亮環(huán)環(huán)境境，，可可以以獲獲得得與與白白天天相相似似的的良良好好誘誘導(dǎo)導(dǎo)性性。。9.8隧道道亮亮度度曲曲線線1、隧隧道道照照明明區(qū)區(qū)段段劃劃分分長(zhǎng)隧隧道道照照明明基基本本上上可可以以按按接近近段段、、入入口口段段、、過過渡渡段段、、中中間間段段和和出出口口段段五個(gè)個(gè)區(qū)區(qū)段段劃劃分分。。2、隧隧道道亮亮度度曲曲線線⑴亮度度曲曲線線：：沿沿道道路路軸軸線線，，由由入入口口洞洞外外的的接接近近段段經(jīng)經(jīng)入入口口段段、、過過渡渡段段、、中中間間段段直直至至出出口口段段，，司機(jī)機(jī)在在白白天天所所需需要要的的路路面面亮亮度度變變化化曲曲線線，，稱稱為為亮亮度度曲曲線線。●自然然光光在路路面面反反射射引引起起的的亮亮度度有有可可以以利利用用的的亮亮度度和和需需要要限限制制的的亮亮度度兩兩部部分分；；●人工照明在路面反射射引起的亮亮度是因自自然光不足足或根本影影響不到而而需用人工工照明加以以彌補(bǔ)的亮亮度，人工工亮度沿路路軸的變化化曲線稱為為人工亮度度曲線。由于目前人人們對(duì)視覺覺適應(yīng)能力力的估算不不一致，所所以在入口口（包括入入口段和過過渡段）亮亮度曲線的的劃法上相相差甚遠(yuǎn)。。我國(guó)的《公路隧道通通風(fēng)照明設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)各區(qū)段的的長(zhǎng)度與亮亮度作了具具體規(guī)定。。9.9照明設(shè)計(jì)道路隧道的的內(nèi)部照明明，不僅要要有足夠的的亮度，而而且要有符符合要求的的質(zhì)量。同同時(shí)還要注注意到隧道道的特點(diǎn)，，即它是一一個(gè)封閉空空間。另一一方面，司司機(jī)在動(dòng)態(tài)態(tài)條件下觀觀察障礙物物時(shí)，需要要更長(zhǎng)的背背景，即在在增加的背背景長(zhǎng)度上上要保證亮亮度和亮度度對(duì)比。⑴確定光源和和照明器●隧道照明的的光源，除除了應(yīng)滿足足在隧道特特定環(huán)境下下的光效、、光通量、、壽命及工工作特性、、光色、顯顯色性和控控制配光的的難易程度度等主要要要求外，還還應(yīng)選擇在在汽車排煙煙形成的煙煙霧中仍能能保證有良良好能見度度的光源。。●隧道用照明明器的主要要作用是控控制配光及及保護(hù)光源源。照明器的選選擇，應(yīng)充充分注意以以下幾點(diǎn)：：◎照明器的配配光特性是是否符合照照明目的，，能否符合合于設(shè)置該該照明器場(chǎng)場(chǎng)所的幾何條件?！蛐螤詈统叽绱缡欠裥《鴪?jiān)固，安裝、維修修應(yīng)方便?！虿牧蠎?yīng)有良良好的耐腐蝕性能，必要時(shí)時(shí)要施以表表面處理。?！?qū)λ淼缐γ婷娴呐涔饧凹盁焿m的污污染應(yīng)充分分注意?！蛟跐M足照明明質(zhì)量、環(huán)環(huán)境條件及及防觸電保保護(hù)要求的的情況下，，盡量選用用光輸出比比高，壽命長(zhǎng)、光通衰減減少的照明明器。⑵進(jìn)行照度計(jì)計(jì)算照度計(jì)算的的目的是根根據(jù)所需要要的照度值