隧道照明器概论

摘要：公路隧道的照明，是为了把必要的视觉信息传递给司机，防止因视觉信息不足而出现交通事故，从而提高驾驶上的安全性和增加舒适感。本文对隧道照明器进行了概括性的阐述，重点探讨了照明器的分类、选择以及布置。

关键词：隧道；照明器；分类

中图分类号： U455 文献标识码： A 文章编号：

0前言

隧道照明与道路照明的显著不同是白天也需要照明，而且白天照明问题比夜间更加复杂。从理论上讲隧道照明与道路照明一样，也需要考虑路面应具有一定的亮度水平，同时还应进一步考虑设计速度、交通量、线性等影响因素，并从驾驶上的安全性和舒适性等方面综合确定照明水平。

1光源

用来作为采光和照明的电发光体称为电光源，可分为热辐射光源和气体放电光源两大类[1]：

（1）热辐射光源：利用电能使物体加热到白炽程度而发光的光源称为热辐射光源，如白炽灯、卤钨灯。

（2）气体放电光源：利用气体或蒸气的放电而发光的光源，如荧光灯、荧光高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等。

在常用的电光源中，光效较高的有高压钠灯、金属卤化物灯和荧光灯等；显色性较好的有白炽灯、卤钨灯、荧光灯、金属卤化物灯等；寿命较长的，目前国内生产的光源有高压汞灯和高压钠灯；能瞬时启动、再启动的光源是白炽灯、卤钨灯等；输出光通量随电压波动变化最大的是高压钠灯、最小的是荧光灯。

隧道照明的光源，除了应满足在隧道特定环境下的光效、光通量、寿命及工作特性、光色、显色性和控制配光的难易程度等主要要求外，还应选择在汽车排烟形成的烟雾中仍能保证有良好能见度的光源。因此，在通常情况下，应使用在烟雾中有较好透视性的低压钠灯，如果是短隧道或柴油车比率较小的隧道，烟雾会少些，亦可使用显色性好的荧光灯。

2照明器的特性

照明器是根据人们对照明质量的要求，重新分布光源发出的光通，防止人眼受强光作用的一种设备。它包括光源，控制光线方向的光学器件（反射器、折射器等），固定和防护灯泡以及连接电源所必需的组件，供装饰、调整和安装用的部件等。照明器通称照明灯具或简称灯具。

照明器的特性通常以光强分布、亮度分布、保护角、光输出比等指标来表示。

3照明器的分类

由于照明工程有各种不同的要求，目前照明器材行业生产了各种各样的照明器，其分类方法很多，这里仅仅介绍一下与道路照明有关的几种分类。

3.1CIE分类

这是一种按照明器向上、下两个半空间发出的光通量的比例来分类的方法，按此方法将室内照明器分为五类[2]。

（1）直接照明器：此类照明器绝大部分光通量（90％~100％）直接投照下方，所以照明器光通的利用率最高。但因反射面的形状、材料与处理差异很大，或出口面上的装置不同，出射的光线分布有的很宽、有的集中，变化很多。

（2）半直接照明器：这类照明器大部分光通量（60％~90％）是射向下半空间，小部分射向天棚或上部墙壁等上半空间，向上射的分量将减少影子的硬度并改善室内各表面的亮度比。

（3）漫射型或直接—间接型照明器：照明器向上向下的光通量几乎相同（各占40％~60％）。

（4）半间接照明器：照明器向上光通占60%~90％，它的向下分量往往只用来产生与天棚相称的亮度，此分量过多或分配不适当也会产生直接或间接眩光等一些缺陷。

（5）间接照明器：照明器的绝大部分光通（90％~100％）向上，设计得好时，全部天棚成为一个照明光源，达到柔和无阴影的照明效果，由于照明器向下光通很少，只要布置合理直接眩光与反射眩光都很小。此类照明器的光通利用率比前面四种都低。

3.2直接型照明器按光强分布分类

带有反射罩的直接型照明器使用很普遍，它们的光分布变化范围很大，从集中于一束到散开在整个下半空间，光束扩散程度的不同带来截然不同的照明效果。按光分布的窄宽进行分类，依次命名为特狭照、狭照、中照、广照、特广照五类，并用它们的最大允许距高比s／h来表示[1]。

“灯具最大允许距高比s／h”是指灯间距S与灯安装高度h之比值的最大允许值。对一般照明要求获得均匀的水平照度，如使灯下方的照度与两灯中间一点照度相等如图1所示，即可满足照度均匀的要求。由此可见，当配光形式确定后，l／2照度角就确定了，s／h值也就确定了。灯具厂提供的灯具资料中应给出各种灯具的最大允许距高比s／h值。s／h值较小的灯具适应于顶棚较高的房间。

图1 确定s/h的条件

3.3按外壳防护登记分类

外壳的防护形式包括：①防止人体触击或接近外壳内部的带电部分，防止固体异物进入外壳内部；②防止水进入外壳内部达到有害程度；③防止潮气进入外壳内部达到有害程度。

4照明器的选择与布置

隧道用照明器的主要作用是控制配光及保护光源。在选择照明器时，应充分注意以下几点：

（1）照明器的配光特性是否符合照明目的，能否符合于设置该照明器场所的几何条件。

（2）形状和尺寸是否小而坚固，安装、维修应方便。

（3）材料应有良好的耐腐蚀性能，必要时要施以表面处理。

（4）对隧道墙面的配光及烟尘的污染应充分注意。

（5）在满足照明质量、环境条件及防触电保护要求的情况下，尽量选用光输出比高，利用系数高、寿命长、光通衰减少的照明器。

照明器的布置方法很多，可安装在拱顶、墙壁或吊装顶棚上，沿隧道纵向有单排布置的，也有双排布置的。在双排布置的情况下，既有成对布置的，也有交错布置的。总之，灯具的合理布置就是在最经济的条件下达到最好的照明效果，灯具的布置方式如图2、图3所示[3]。

图2 灯具的布置方式平面图

图3 灯具的布置方式横断面图

5结语

道路隧道的内部照明，不仅要有足够的亮度，而且要有符合要求的质量。同时还要注意到隧道的特点，即它是一个封闭空间。按照理论的方法设计照明设施，其照明成本与隧道总成本比经常是很高的，这就要求能找到一种成本低，安全又有保证的方法。本文就隧道照明器进行了概括性的阐述，以帮助相关专业人员进行合理的隧道照明设计。

参考文献：

［1］JTG D70-2004，公路隧道设计规范[S].

［2］JT/T 609-2004，公路隧道照明灯具[S].

［3］JTJ 026.1-1999，公路隧道通风照明设计规范[S].