1、海河东路隧道照明设计徐英捷（天津市市政工程设计研究院） 崔金荣（天津市市政工程设计研究院）摘要:本文通过海河东路隧道照明设计，阐述了城市隧道照明的特点和特殊要求， 以及照明的计算和控制。关键词：城市隧道 照明 亮度前言：随着城市建设如火如荼的进行，一般的道路桥梁已经不能满足日益增长的 交通要求，在这种情况下，越来越多的城市在市区内建设城市隧道。对于城市隧 道，其隧道内的照明就是其中的一个重要的组成部分。一、城市隧道的设计依据和和特征目前，国内还没有针对城市隧道照明所颁布的规范和规程，在隧道设计当 中，我们主要是参照了一些行业标准，如公路隧道通风照明设计规范 （JTJ026.1-1999）和公路
2、隧道交通工程设计规范（JTG/T D71-2004）。城市隧 道与公路隧道相比，存在着以下几点不同：（一）地理位置不同。城市隧道不言而喻是位于城市当中；而公路隧道多半是 山区的穿山隧道。（二）结构不同。城市隧道由于地处城市之中，大都为地下工程。公路隧道由 于地处山区，因此地上工程偏多。（三）周围环境不同。在山区中的公路隧道的出入口段的遮挡要比城市隧道易 于实现。除此以外，在照明系统设置方面，公路隧道与城市隧道的设置方案大体是 相同的。二、隧道照明的基本要求根据相关的技术规范：100m以上隧道必须有照明。隧道照明质量的好坏与 隧道灯具和光源直接相关。为了满足隧道安全运行的要求，隧道灯具应适应隧道
3、 使用特点,保证行车安全、舒适，并能有效进行营运管理。隧道照明是为了给司机 提供一定的舒适性和安全度，保证行驶车辆以设计速度安全顺畅地接近和通过隧 道。隧道照明必须符合以下要求:（一）司机视觉：由于人眼对光强度的变化需要一定的适应过程，白天当司机驾车从隧道外进 入隧道内时，隧道内外明显的亮度落差可形成黑洞效应，驶离隧道时将形成白洞 效应。黑洞效应和白洞效应都将使司机的视觉出现暂时的盲视状态，严重危及驾 车安全。另外，由于隧道内的汽车排放的尾气不可能迅速消散，烟雾对光线也存 在一定的吸收，降低了隧道的能见度。为克服这种视觉上的滞后现象，必须运用照明控制手段使隧道出入口和隧 道内的亮度与隧道外的亮
4、度相匹配，使司机的视觉尽快适应光线的变化。通常人的视觉适应从亮到暗所需的过渡时间（暗适应）较长（约几分钟），由 暗到亮的过渡时间（亮适应）较短（约几秒钟），同时车辆处于高速前进状态。一般 将整条隧道的照明亮度按照视觉适应过程和行车速度等分成几段,如入口段、适 应段、过渡段、基本段、出口段等（如为双向隧道，出口段与入口段可对称设计）。 同时在进入隧道前的一段距离设置减光设施（如在两侧挡墙上设置减光隔栅或种 植些植被等）。（二）亮度道路表面的亮度对能否清晰看到目标起非常重要的作用，亮度越高，目标 能见度越高。隧道内不同区段的亮度要求不同，通常入口段的亮度要求高，以减 少洞内外亮度落差，避免黑洞效应
5、;适应段亮度其次；过渡段亮度减弱;基本段亮 度只要满足安全行车的照明要求就可以了；出口段亮度必须加强，以避免白洞效 应。三、工程概况海河东路隧道是天津站交通枢纽工程的一个子项工程，与天津站主广场地 下工程毗邻，构成一个较为复杂的互通式地下隧道工程。海河东路隧道位于海河 东岸，沿海河东路呈东西走向，隧道西起三经路和进步道，东至天津邮政处理中 心门前，隧道总长度949.324m，其中封闭段长度620.324m，横向采用双向六车 道标准，隧道行车净空4.5m。与其相邻的天津站主广场地下工程为一座二层地 下停车场，总停车位约440辆。（见附图）附图海河东路隧道及主广场地下工程总平面图四、隧道照明设计（
6、一）设计标准：隧道形式：两端为单孔四车道，中间段为四洞八车道，沥青砼路面。 车道宽度：四车道25 m，中间单孔最宽处22 m。行车速度为30kM/h各区段长度标准遮光段距离：45 m入口段距离：16.5 m过渡段I距离：26 m过渡段II距离：44 m出口段距离：60 m路面亮度标准（cd/m2）入口段：39；过渡I段：11.7；过渡II段：3.9基本段：1.4；出口段：7；引道段：0.5应急照明：0.2应急照明为基本照明的组成部分，平时处于工作状态。接近段环境亮度L20取3250 cd/m2平均照度换算系数：22 (沥青路面)光源选择根据相关规范的要求，一般情况下，隧道照明光源宜选择效率高、
7、透雾性能 较好的光源，并且光源的使用寿命不小于10000小时。另外，隧道照明灯具还应 满足的条件包括：防护等级应不低于IP65。应具有适合公路隧道特点的防眩装置。灯具结构应便于更换灯泡和附件。灯具的零部件应具有良好的防腐性能。灯具配件安装应易于操作，并能调试安装角度。灯具不得侵入隧道建筑限界。目前，国内各种隧道内的照明光源主要为两种，高压钠灯和荧光灯。由于荧 光灯灯具在工程运营阶段的设备维护数量较大，故本工程采用FV3型隧道专用 灯具，光源采用高压钠灯100W、150W和250W。高压钠灯作为隧道照明的光源， 具有能见度好，光效高达130Lm/W，发光面积较大；寿命长，性能稳定，不受 点灯位置
8、的限制；光源使用期间的光通量维持好，维护成本低等优点。照明计算及光源布置：照明方案计算结果段落划分亮度 理论值 (cd/m2)长度(m)亮度计算值亮度纵 向均匀 度()亮度总均匀度(%)布灯方式选用值最小亮度最大亮度平均亮度入口段3916.540.6468.5850.1366.6781.1见附图过渡段I11.72610.0523.216.795059.9见附图过渡段II3.9443.429.996.74051.1见附图中间段1.42.573.843.3976.977.1见附图出口段7604.7613.318.5841.6755.5见附图基本照明采用100W高压钠灯，间距为9m；加强照明采用15
9、0W和250W高压钠灯。附图：灯具布置示意图O巧抑航柚Q 1脚呻中国四事景田1：伽耶敝1C0H戏打O iMrtS*iJr（四）照明智能控制隧道智能照明设计的基本思路就是在保证行车安全的前提下，达到照明控制 的智能化，操作简单，并节约能源，降低隧道的运行管理成本。本工程中，隧道照明采用的是在隧道现场的进出口段安装光强度检测仪，通 过光强度检测仪采集外界光照度，再经过其内部CPU的数据处理和比较，按预 先设定的程序对隧道内进口段、出口段以及过渡段的照明灯具发出开闭的指令， 以达到与外界亮度相适应的结果。整个控制系统能够在天文时钟的管理下一年四 季自动运行，不需要人为的操作。但是为保证照明的可靠性，在隧道的综合控制 室内设置一套控制面板，面板上对应各种的点灯模式和照度设置，以满足在特殊 情况下，隧道管理人员对整条隧道照明的人为控制。（五）遮光段设置本工程为东西走向，早晚日照情况对整条隧道的行车状况影响很大，所以设 置隧道遮光段是十分必要的。同时，考虑到由于整条隧道地处海河畔上，周围又 没有高大的建筑物或植被为其遮光，故在隧道的进出口段顶部设置大型的结构钢 架，以达到遮光的效果，尽量减少隧道内外的亮度对比。五
