高速公路隧道照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計及優(yōu)化

摘要：高速公路隧道運營是保障高速公路行車安全的重要舉措。文章結(jié)合某實際工程，對高速公路典型隧道照明系統(tǒng)的設(shè)置和節(jié)能控制方案進行了優(yōu)化，選用LED 光源、改進隧道各區(qū)段照明設(shè)計，采用自動實時控制方式等節(jié)能降耗的策略，旨在降低運營成本，減少能耗。

　　近些年，隨著我國高速公路的迅速發(fā)展，大量以橋隧為主的高速公路里程也逐年增加，公路隧道照明系統(tǒng)作為保證車輛安全通行的同時也使得隧道照明運營開支居高不下。近年來，LED以其低能耗高效率的特點，在照明行業(yè)正得到廣泛的應(yīng)用，從顯示器背光照明到景觀照明再到日常照明，覆蓋范圍越來越大。作為光源，LED的優(yōu)勢體現(xiàn)在三個方面：節(jié)能、環(huán)保和長壽命。LED不依靠燈絲發(fā)熱來發(fā)光，能量轉(zhuǎn)換效率非常高，理論上可以達到白熾燈10%的能耗，相比熒光燈，LED也可以達到50%節(jié)能效果。研究如何在基于交通流量、行車速度、可視度、駕駛員視覺特性基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對LED燈具合理的智能照明無級控制，這對提高隧道照明質(zhì)量，降低能耗與隧道運營成本，營造安全舒適的隧道行車環(huán)境，具有重要的意義。

　　一、工程概況

　　金麗溫高速公路金華段隧道群共有6個隧道，分別是：水坑隧道（長度為405m）、黃埔坑隧道（長度為157m）、黃塢壟隧道（長度為565m）、黃家壟隧道（長度為360m）、焦巖隧道（長度為470m）、白陽山隧道（長度為477m）。隧道單洞：凈寬10.75m，限界凈高5m；設(shè)計車速：80km/h（即按100m停車視距標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計）。

　　根據(jù)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》和招標(biāo)文件要求，本次改造工程按隧道內(nèi)行車速度80公里/小時對水坑隧道、黃塢壟隧道、黃家壟隧道、焦巖隧道、白陽山隧道等5個隧道的基本段中排照明燈設(shè)施進行設(shè)計、購置、安裝、測試、開通、保修、培訓(xùn) 、提供資料等服務(wù)。

　　二、隧道照明系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

　　本次照明改造系統(tǒng)為三級負荷，采用《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（JTJ026-90）設(shè)計，照明標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合隧道通行能力B級——80公里/小時車速，主要設(shè)備采用最新頒布的國際通用標(biāo)準(zhǔn)、中國國家標(biāo)準(zhǔn)或能代表最新先進水平的標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計生產(chǎn)。

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　　隧道照明分段為：入口段、適應(yīng)段、過渡段、基本段、出口段，使入口區(qū)亮度逐級降低到基本段的亮度要求，同樣，為使司機的眼睛盡快適應(yīng)光線由弱變強，出口段也設(shè)有加強照明。本次照明改造工程為中間段（也稱基本段）照明改造，因此，沒有基本段的隧道就不需要改造，如黃埔坑隧道（長度為157米）。

　　（二）照明控制

　　新加裝的LED燈組成一個回路，由加裝在夜間照明箱內(nèi)的控制回路進行控制亮燈，并且與箱內(nèi)的PLC控制器進行連接，達到遠程控制的目的。原有中排高壓鈉燈（僅限基本段）組成一個回路，通過加裝開關(guān)箱進行手動開關(guān)的第二級控制，達到是否接通回路的目的，而是否亮燈，則由原來的白天/夜間照明控制回路進行控制。

　　（三）照明配光

　　原設(shè)計洞內(nèi)燈具采用250W、150W二種，根據(jù)隧道長度不同采用三排、單排布燈方式。隧道照明系統(tǒng)的配光以隧道參數(shù)和光學(xué)數(shù)據(jù)為依據(jù)，已滿足下列指標(biāo)：入口段白天照明平均亮度：80cd/O；適應(yīng)段白天照明平均亮度：50cd/O；過渡段白天照明平均亮度：

　　10cd/O；基本段白天照明平均亮度：4.5cd/O；夜間照明平均亮度：4.5cd/O；我們本次改造的LED中排燈的平均亮度應(yīng)大于4.5cd/O。