雪地環(huán)境隧道照明設(shè)計(jì)、白晝與夜間亮度閾值計(jì)算、標(biāo)定測(cè)試、調(diào)光等級(jí)計(jì)算

（資料性）

雪地環(huán)境隧道照明設(shè)計(jì)照明參數(shù)計(jì)算示例高寒地區(qū)隧道，單向交通，單洞雙車道，長(zhǎng)度5000?m,設(shè)計(jì)速度120?km/h,設(shè)計(jì)交通量大于等于1200?veh/(h?ln)，則入口段亮度折減系數(shù)k取值0.07，若取雪地環(huán)境晴天時(shí)洞外亮度8000?cd/m2作為設(shè)計(jì)洞外亮度，按照J(rèn)TG/TD70/2-01-2014，則入口加強(qiáng)Ⅰ段、加強(qiáng)Ⅱ段、過渡段Ⅰ、過渡段Ⅱ、中間段、出口Ⅰ段、出口Ⅱ段的亮度計(jì)算分別見公式（A.1）～公式（A.7）： Lth1=8000×0.07=560 (A.seqfulu_equation_1337180979523079811)式中：Lth1—入口段加強(qiáng)Ⅰ段TH1的亮度，單位為坎德拉每平方米（cd/m2） Lth2=0.5×Lth1=280 (A.seqfulu_equation_133718097952307981式中：Lth2—入口段加強(qiáng)Ⅱ段TH2的亮度，單位為坎德拉每平方米（cd/m2） Ltr1=0.15×Lth1=84 (A.seqfulu_equation_133718097952307981式中：Ltr1—過渡段ⅠTR1的亮度，單位為坎德拉每平方米（cd/m2 Ltr2=0.05×Lth1=28 (A.seqfulu_equation_133718097952307981式中：Ltr2—過渡段ⅡTR2的亮度，單位為坎德拉每平方米（cd/m2 Lin=6.5 (A.seqfulu_equation_1337180979523079815)式中：Lin—中間段的亮度，單位為坎德拉每平方米（cd/m2）中間段照明亮度值參考JTG/TD70/2-01-2014表6.1.1，設(shè)計(jì)速度為120?km/h時(shí)，中間段亮度可按100?km/h對(duì)應(yīng)亮度取值。 Lex1=3×Lin=19.5 (A.seqfulu_equation_133718097952307981式中：Lex1—出口Ⅰ段EX1的亮度，單位為坎德拉每平方米（cd/m2 Lex2=5×Lin=32.5 (A.seqfulu_equation_133718097952307981式中：Lex2—出口Ⅱ段EX2的亮度，單位為坎德拉每平方米（cd/m2設(shè)計(jì)速度120km/h時(shí)各照明區(qū)段落亮度（單位：cd/m2）照明區(qū)段入口Ⅰ段入口Ⅱ段過渡Ⅰ段過渡Ⅱ段中間段出口Ⅰ段出口Ⅱ段亮度56028084286.519.532.5表A.1設(shè)計(jì)速度120km/h時(shí)各照明區(qū)段落亮度（續(xù)）照明區(qū)段入口Ⅰ段入口Ⅱ段過渡Ⅰ段過渡Ⅱ段中間段出口Ⅰ段出口Ⅱ段若按此參數(shù)進(jìn)行隧道照明設(shè)計(jì)，各照明區(qū)段所需照明功率均較高，投入較大，運(yùn)營(yíng)后隧道照明能耗較高。因此建議通過優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行降低建設(shè)投資及照明運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。速度調(diào)整法設(shè)計(jì)行車速度由120?km/h調(diào)整為80?km/h時(shí)，入口段亮度折減系數(shù)k可取值0.035，則各照明區(qū)段亮度值見表A.2。設(shè)計(jì)速度80?km/h時(shí)各照明區(qū)段落亮度（單位：cd/m2）照明區(qū)段入口Ⅰ段入口Ⅱ段過渡Ⅰ段過渡Ⅱ段中間段出口Ⅰ段出口Ⅱ段亮度28014042143.510.517.5通過調(diào)整設(shè)計(jì)速度，可將隧道照明系統(tǒng)加強(qiáng)照明、基本照明所有照明區(qū)段亮度需求值降低，從而大幅度降低燈具投入費(fèi)用及隧道照明運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。交通量調(diào)整法若上述案例設(shè)計(jì)交通量由大于等于1200?veh/(h?ln)調(diào)整為小于等于350?veh/(h?ln)，設(shè)計(jì)速度不變，則入口段亮度折減系數(shù)k可取值0.05，中間段亮度可取2.25cd/m2,則隧道各照明區(qū)段亮度值如下所示。設(shè)計(jì)速度80?km/h時(shí)各照明區(qū)段落亮度（單位：cd/m2）照明區(qū)段入口Ⅰ段入口Ⅱ段過渡Ⅰ段過渡Ⅱ段中間段出口Ⅰ段出口Ⅱ段亮度40020060202.256.7511.25通過調(diào)整設(shè)計(jì)速度，可將隧道照明系統(tǒng)基本照明、出口加強(qiáng)照明區(qū)段的亮度需求值降低，從而降低燈具投入費(fèi)用及隧道照明運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。雙調(diào)法若上述案例設(shè)計(jì)交通量由大于等于1200?veh/(h?ln)調(diào)整為小于等于350?veh/(h?ln)，設(shè)計(jì)速度由120km/h調(diào)整為80?km/h，則入口段亮度折減系數(shù)k可取值0.025，中間段亮度可取1?cd/m2,則隧道各照明區(qū)段亮度值如下所示。設(shè)計(jì)速度80?km/h時(shí)各照明區(qū)段落亮度（單位：cd/m2）照明區(qū)段入口Ⅰ段入口Ⅱ段過渡Ⅰ段過渡Ⅱ段中間段出口Ⅰ段出口Ⅱ段亮度2001003010135由上表可以看出，通過調(diào)整設(shè)計(jì)速度、設(shè)計(jì)交通量，可將隧道照明系統(tǒng)所有照明區(qū)段的亮度需求值降低，從而降低燈具投入費(fèi)用及隧道照明運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。但是在實(shí)際的隧道照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，多數(shù)隧道并未在參數(shù)中考慮雪盲現(xiàn)象，設(shè)計(jì)洞外亮度不超過5000cd/m2。

（資料性）

白晝與夜間亮度閾值計(jì)算JTG/TD70/2-01-2014中9.3.4、9.3.5規(guī)定了隧道白晝、夜間的照明節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和措施，但并未給出白晝、夜間分界點(diǎn)的計(jì)算方法。鑒于此，可以假設(shè)存在某一臨界洞外亮度Lc,以其作為白晝和夜間的分界點(diǎn)，此分界點(diǎn)時(shí)無論是按白晝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行照明，還是按夜間標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行照明，駕駛者在視覺上均能適應(yīng)，此時(shí)隧道其他照明區(qū)段已轉(zhuǎn)化為與中間段照明一致，由于中間段照明需求也在調(diào)整，例如，由白晝2.5?cd/m2調(diào)整至夜間1.0?cd/m2，因此Lc是一個(gè)范圍而不是一個(gè)固定的值。根據(jù)上述描述，可以用以下步驟來確定白晝與夜間亮度過渡區(qū)間Lc確定中間段照明所需的最大亮度Lin,m確定臨界洞外亮度Lc取值范圍為L(zhǎng)in,考慮照明設(shè)計(jì)誤差，當(dāng)設(shè)計(jì)洞外亮度誤差小于±25%時(shí)可不進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，因此光亮度變化不超過±25%時(shí)被認(rèn)為滿足視覺的適應(yīng)性，可以取誤差系數(shù)R為25%；確定分界點(diǎn)范圍。可按公式（B.1）～（B.2）計(jì)算： Lc,min=（1-R）×Lin,min式中：Lc,minR—誤差系數(shù)；Link—入口段照明亮度折減系數(shù)。 Lc,max=（1+R）×L式中：LcLin入口段亮度折減系數(shù)k為0.035，中間段亮度正常交通量時(shí)為2.5?cd/m2，小交通量時(shí)為l?cd/m2,白晝與夜間的分界區(qū)間為21.4?cd/m2～89.3?cd/m2；入口段亮度折減系數(shù)k為0.035，中間段亮度正常交通量時(shí)為4.5?cd/m2，小交通量時(shí)為2.5?cd/m2，則白晝和夜間的亮度過渡區(qū)間為53.6?cd/m2～160.7?cd/m2。實(shí)際運(yùn)營(yíng)應(yīng)用中，宜取亮度過渡區(qū)間的中位值作為白晝與夜間的判斷閾值。

（資料性）

標(biāo)定測(cè)試新建隧道照明功率會(huì)冗余40%左右，此部分照明功率開啟時(shí)會(huì)存在能源浪費(fèi)情況，因此宜按照隧道照明區(qū)段進(jìn)行亮度標(biāo)定測(cè)試。亮度標(biāo)定測(cè)試技術(shù)要求包括但不限于：亮度標(biāo)定測(cè)試宜符合GB/T5700規(guī)定；亮度標(biāo)定宜在夜間進(jìn)行；亮度照度換算系數(shù)宜參考設(shè)計(jì)文件；采用人工測(cè)試時(shí)，在所檢照明區(qū)段中間位置選取一個(gè)布燈周期長(zhǎng)度區(qū)域，測(cè)試點(diǎn)分布見圖1，對(duì)于三車道、四車道隧道，在橫斷面方向，宜在車道1/6線、車道中心線、車道5/6線分別畫點(diǎn)，每車道橫斷面畫3個(gè)點(diǎn)；標(biāo)引符號(hào)說明：—照明燈具；×—測(cè)點(diǎn)；L—單側(cè)布燈間距；B—車道寬度；n—測(cè)試區(qū)段長(zhǎng)度數(shù)值通過進(jìn)尾取整修約后所得的一個(gè)整數(shù)，L≤n＜L+1。照明測(cè)試點(diǎn)分布示意圖采用移動(dòng)設(shè)備測(cè)試時(shí)，測(cè)試結(jié)果宜與人工測(cè)試結(jié)果偏差不宜超過±5%；亮度標(biāo)定測(cè)試的燈具調(diào)光等級(jí)分級(jí)宜不低于10級(jí)，分別測(cè)試不同調(diào)光等級(jí)時(shí)對(duì)應(yīng)的各照明區(qū)段路面照度；宜采用插值法確定設(shè)計(jì)洞外亮度時(shí)各照明區(qū)段亮度需求值對(duì)應(yīng)的燈具調(diào)光等級(jí)Cn宜根據(jù)測(cè)試的不同路面照度對(duì)應(yīng)的燈具調(diào)光等級(jí)用于照明調(diào)光控制。

（資料性）

調(diào)光等級(jí)計(jì)算隨車調(diào)光模式下車輛前方調(diào)亮距離內(nèi)，以及無級(jí)調(diào)光模式下，根據(jù)實(shí)時(shí)洞外亮度、交通量進(jìn)行調(diào)光控制時(shí)，燈具亮度等級(jí)調(diào)節(jié)宜遵循各照明區(qū)段對(duì)應(yīng)亮度大于需求亮度的原則，并留出5%的冗余，如此調(diào)光控制不但滿足隧道照明安全運(yùn)營(yíng)的需求，也可取得較好的節(jié)能減排效果。在實(shí)際調(diào)光應(yīng)用中，照明控制系統(tǒng)多以燈具調(diào)光等級(jí)進(jìn)行照明區(qū)段亮度控制，因此宜對(duì)根據(jù)附錄C標(biāo)定測(cè)試數(shù)據(jù)，按照度亮度換算系數(shù)將路面照度換算得到需求亮度對(duì)應(yīng)的燈具調(diào)光