公路隧道照明节能改造技术应用研究

公路隧道照明系统电能消耗约占隧道总电能消耗的80%左右,节能减排空间较大。随着LED灯具质量提升和成本降低,LED灯具正逐步取代高压钠灯。介绍隧道照明系统电能消耗特征,基于LED灯具的技术特点提出隧道照明节能改造方案,分析示范工程浙南地区黄岗隧道的改造后节能效果,提出隧道节能改造经济效益与隧道长度的关系。     

公路隧道洞外生态减光模型试验研究

隧道照明是为了解决行车的安全性和舒适性问题,但随着大量公路隧道建成通车,隧道照明所带来的能源消耗问题越来越受到关注。相关研究提出对隧道洞口接近段采取必要的减光措施,可有效降低隧道入口段的人工照明亮度,从而达到节约电能的目的。在隧道洞外减光传统结构的基础上,提出新型的洞外生态减光结构,其利用藤蔓进行减光,具有减光效果好、造价低、节约隧道照明用电的优点。通过新型减光结构的模型试验,对顶部不同空隙率的减光效果进行对比分析,确定了减光棚的重要参数配置。研究结果表明:当减光棚顶部的藤蔓空隙率为10% 时,棚下路面照度与棚外路面照度的比值为0.30,基于人的视觉适应曲线,此空隙率的减光效果好。研究成果对于进一步实现隧道的绿色照明意义重大。     

太阳光光纤照明在公路隧道中的应用研究

采集太阳光照明系统已是各国竞相研究的热点。介绍太阳光光纤照明系统研究进展,结合太阳光光纤照明与隧道照明的特点,分析太阳光光纤照明系统应用于隧道照明的可行性。指出将太阳光光纤照明与隧道照明相结合,降低隧道出、入口段加强照明能耗是可行的,并可解决隧道洞口视觉问题,实现隧道洞口亮度与洞外环境亮度同步变化。     

基于安全的公路隧道照明影响因素分析与探讨

分析了现有公路隧道照明规范和规定,结合试验和工程实践,指出了现有规范中的缺陷。通过隧道亮适应和暗适应视觉原理和隧道内障碍物识别分析,认为隧道照明设计应该在降低照度指标的基础上增加显色性的影响。提出了不同显色性指标下新的隧道照度指标,并认为应该减少过渡段照明指标。从理论上分析了眩光,提出增设工程措施,降低出洞口眩光影响的减光措施,如植树、遮阳棚等。     

公路隧道光伏薄膜遮阳棚的透光率选型及光伏效益估算

在隧道洞口设置遮阳棚可以有效减弱车辆进出隧道时出现的“黑洞”“白洞”效应,并且节约电能。光伏薄膜材料具有光伏发电的功能,并具备一定的透光率,可以很好地结合遮阳棚达到洞口减光和光伏发电的双重效果。针对光伏薄膜遮阳棚的设计,根据光伏薄膜材料透光率的特点以及光伏发电规模的需求,通过DIALUX 数值模拟对视觉照度适应曲线进行对比,探讨在不同季节、不同行车速度下光伏薄膜遮阳棚透光率的不同组合形式及遮阳棚长度。研究发现: 1)行车速度为120、80、40 km/ h 时遮阳棚最佳透光率组合分别为初始段透光率0. 3+末尾段透光率0.15、初始段透光率0. 2+末尾段透光率0. 1、初始段透光率0. 15+末尾段透光率0. 05,对应的最佳长度分别为100、0、60 m。2)光伏薄膜遮阳棚对隧道洞口的减光效果良好。     

低等级公路隧道光环境优化方法研究

为提高二级及以下低等级公路隧道行车安全,总结低等级公路隧道中照明设施和视线诱导设施存在的问题,并从用路人需求、交通安全管理需求、主体结构建设与养护需求及照明与诱导设施更新需求的层面确定低等级公路隧道光环境优化思路,提出低等级公路隧道视线诱导系统。结果表明,隧道线性视线诱导系统具有优化视距、发光柔和、明确限界等优点,可缓和隧道洞口视觉过渡,提升隧道中部距离感、速度感和方向感,提高应急诱导连续性与可视性。     

蓄能发光涂料在富龙高速平耶3号隧道中的辅助照明应用研究

本文以富龙高速平耶3号隧道为试验依托工程,研究了蓄能发光涂料对于改善公路隧道照明光环境的应用效果。试验结果显示,蓄能发光涂料辅助公路隧道照明的增光增亮率为27.79%、延时发光时间大于10h、总均匀度U0提高至0.840、纵向均匀度U1提高至0.857。     

跨江隧道洞口减光棚配置方案分析研究

跨海隧道出入口光线亮度差异是导致其洞口发生交通事故的最主要因素之一。以深圳至中山跨江隧道实例，采用设置减光棚的方式建立隧道洞口亮度过渡段，以降低隧道洞口交通事故率。主要拟选用格栅减光棚和封闭式“透光板”减光棚两种形式，并分别对其进行了效能分析，对两种不同的形式做出了方案比选，然后结合相应路面阳光分布的数值模拟结果，总结出透光板减光棚具有更优秀的减光效益，更符合跨海隧道进出口的减光要求，最后根据透光板减光棚的缺陷提出一些优化方案，研究结果可为深海隧道出入口减光设计提供参考。     

LED隧道照明试验研究

论述进行LED隧道照明试验的必要性,分析LED隧道照明灯的光衰减、总均匀度、纵向均匀度、墙面照度和用电量随时间的变化,对光衰减、均匀度、墙面照明和用电量问题进行讨论,得到光衰减、均匀度、横向光束角和灯的结构4个方面的结论,建议墙面照明要求采用英国标准。在LED隧道照明灯的开发中,应对灯的结构、散热和配光进行更深入的研究。     

隧道连续照明效能分析研究

针对隧道内传统点式布设照明存在的视觉均匀度不佳和诱导性差等问题,提出一种连续照明的方法,并用Dialux光学分析软件对隧道连续照明进行数值仿真,分析其照明环境的舒适性和能耗性。基于仿真给出的配光曲线,研究得出:1)连续照明时,相比点式照明其路面亮度的总均匀度和纵向均匀度最高分别可提升45%和16.3%,且连续照明光环境视觉诱导性好;2)连续照明GR眩光方面无明显突出特点,且能满足规范要求;3)路面相同亮度等级下,连续照明比点式照明需求的光通量要高、比点式照明中的对称型配光和偏光型配光分别高出2%和14.7%,照明节能效果不明显。     

高速公路隧道照明智能节电技术研究

近年来,随着中国经济水平的不断提高,高速公路建设得到长足发展,高速公路照明相关设施建设数量和规模不断增大。但受各方面因素影响,隧道照明的高能耗问题一直存在,如何降低隧道照明的电能消耗成为高速公路运营部门急需解决的问题。文中在分析当前隧道照明存在的问题及电能浪费原因的基础上,提出隧道照明智能节电综合措施,在保障高速公路隧道安全运营的前提下尽可能降低隧道照明电能消耗。     

基于洞口朝向的减光构筑物光透射率对比研究

针对不同朝向的隧道洞口可能引起入口段减光构筑物减光效果的差异,采用DIALux4.13建模分析了东西和南北2种朝向的洞口在不同的减光构筑物光透射率和特定季节天气下的全天时段路面平均亮度。结果表明:1)当1年中洞外光照强烈时,以不超过路面平均亮度相关规定的合理范围为准则,东西朝向的隧道减光构筑物宜采用50%及以上光透射率,南北朝向宜采用30%及以上光透射率; 2)对光照不利天气,提高减光构筑物的光透射率并不能对路面平均亮度产生明显增益。     

某沉管隧道洞口减光建筑通风特性分析

沉管式隧道洞口的减光建筑可显著改善、减缓驾驶人进出洞口时的明暗交替视觉冲击,其设计除要满足视觉适应需求外,还应兼顾隧道通风效果.为此,建立了SST-组分运输模型,通过室内相似试验对模型进行了验证,并以某海底沉管隧道为研究对象,分析洞口减光建筑不同设计参数对进出风流的影响,得到减光建筑通风特性及污染物窜流规律:1)设置中...     

隧道路段交通事故原因分析及安全性评估

主要选取行车安全影响因素对隧道的安全性进行了评估。隧道是连续道路上的事故黑点，诱发事故的原因主要有人、车、隧道、交通条件及行车环境因素。调查了重庆双山隧道，对车速离散程度进行了分析。选取了通风、照明、洞内外线形过渡、路面过渡、横断面过渡、防撞桶和立面标记、洞外减光措施、防火涂料、洞口景观9个因素应用集值统计模型进行了安全评估。     

隧道辅助照明多功能蓄光发光涂料的应用研究

针对公路隧道照明能耗高、易产生"黑洞"和"盲光"现象、火灾逃生能力差等问题,研究了一种具有增光发亮、延时发光、防火阻燃、防水等功能的多功能蓄光发光涂料,并在某高速公路隧道中应用。应用结果表明:多功能蓄光发光涂料可明显提高隧道照明亮度和路面亮度均匀度,降低隧道照明功率,晴天耗能率可降低53.39%,夜间降低25.62%,年节约电费10.35万元;多功能蓄光发光涂料延时发光可达8h以上,在火灾等灾害时可起到应急疏散引导作用,具有良好的经济效益和社会效应。     

色温可控性在公路隧道LED照明光环境中应用研究

近几年隧道LED照明灯具以其启动快、能耗低、光色可控性好等优势已广泛应用在隧道照明工程中。但目前隧道LED照明灯具大都采用光亮度单一调光控制功能,没有充分发挥隧道LED照明灯具光亮度和光色温双指标可控技术优势,更没有考虑LED光源色温和光谱分布对隧道LED照明光环境安全性和舒适性的影响。因此,本文研究了隧道LED照明光源色温与视认舒适性和视认距离的关系,分析了LED光源色温对隧道照明光环境的实际影响,提出了适用于隧道LED照明入口段和出口段光环境色温指标,为打造安全型和舒适型"两型"隧道LED照明光环境提供理论依据。     

浙西南山区高速公路隧道洞外亮度研究

在分析传统公路隧道洞外亮度L20(S)测算方法不足的基础上,介绍一种基于数码技术的公路隧道洞外亮度L20(S)测试方法,使得大规模、高效率地实测公路隧道洞外亮度L20(S)成为可能。采用上述方法和手段对金丽温、两龙高速公路隧道洞口光环境进行实测,提出浙西南山区高速公路隧道洞外亮度L20(S)建议值,可供高速公路隧道照明系统节能运营及改造设计时参考。基于环境景观理论,提出符合"环境友好型"山区高速公路隧道设计理念的接近段减光措施。研究成果具有较好的经济效益、社会效益和生态效益,可在实际工程中全面推广应用。     

光伏太阳能薄膜遮阳棚在公路隧道中的应用研究

公路隧道为避免驾驶员在进出口视觉不适,采取了洞口强照明设计,致使隧道能耗居高不下,为此,提出一种将太阳能薄膜光伏技术与遮光棚技术合二为一,以实现隧道照明节能和供电功能统一的方法。采用数值分析和模拟仿真相结合的方法,开展了光伏太阳能薄膜遮光棚的设计,并通过经济性分析说明采用该技术可实现1 km左右长隧道的运营照明节能达30%左右,在全寿命周期内,该技术的应用具有较好的经济和社会效益。     

Application of Wind-solar Hybrid Technique and HB LED in Highway Tunnel Lighting

针对中短隧道照明设计中缺少供电来源的难题,采用风光互补技术太阳能供电系统,合理利用现有资源,保障隧道机电建设及运营中正常照明.该系统通过结合风光混合发电技术,利用太阳能光伏发电,对隧道内的高亮LED照明系统进行供电.这2套系统相互结合,无需直流向交流转化,从而大大节省了能源损失;并通过合理的改良设计,对蓄电池充放电模块和高亮LED外围电路节能深入研究,改变传统电能转化中的能量损失和照明光转换率.确保蓄电池长时间放电和高亮LED照明系统的低能损耗,即使在恶劣环境下整套系统也能安全稳定运转.系统对现有的太阳能供电关键技术进行改良和工程细节微调,同时对灯具布局进行调整,提高整个照明系统的工作时间,真正达到经济节能的目的.     

遮阳棚在公路隧道洞口减光中的应用

针对公路隧道洞口减光问题,根据隧道所处地质和地形环境、隧道洞门形式以及地理位置等,在隧道洞口设置不同构件的遮阳棚,形成平滑的亮度过渡带,防止洞内外亮度突变,从而有效地改善了隧道行车环境,确保行车安全和节能降耗,符合高速公路隧道安全、节能、环保的发展理念,在公路隧道设计中具有较好的推广意义。