基於DIAlux的公路隧道照明設計研究
學術研究
作者：陳丹 趙寧
摘 要：以鄧家灣隧道為依托工程，針對公路隧道的特殊性和隧道內特有的視覺現象，計算不同路段的照度需求。通過DIAlux軟件對該公路隧道照明係統進行仿真模擬，以檢測該照明係統的合理性與可行性。
關鍵詞：隧道照明；照明設計；DIAlux；仿真模擬
中圖分類號：TP316 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2015）04-00-02
0引言
公路隧道作為一種特殊路段，其兩側與頂部是封閉的，這種結構使洞內與洞外亮度差距較大，因此產生一係列的視覺現象，例如“黑洞現象”和“白洞現象”[1]。這些現象會影響隧道內車輛的行駛安全。為了保證行車安全，需要在隧道內設置照明係統。
為解決隧道照明係統的計算問題，可以采用照明模擬仿真軟件來模擬隧道的照明空間。DIAlux軟件可模擬出空間照明模型，並在模擬的三維空間中計算出不同路段的照度情況，生成照度報表。對鄧家灣隧道照明參數進行測量，比較DIAlux模擬與傳統計算方法，確定DIAlux在隧道照明係統設計中的工作效率。
1公路隧道照明係統分析
公路隧道照明與普通道路照明主要區別在於公路隧道需要全天照明，且白天照明要求比夜間照明更加複雜。駕駛員在白天進入、穿過和離開隧道的過程中，會產生特殊的視覺問題[2]。
當車輛進入隧道時，由於隧道內外亮度差較大，因此在隧道入口處會形成“黑洞現象”；當車輛駛出隧道時，同樣由於隧道內外亮度差較大，在隧道出口處會形成“白洞現象”。為消除這些現象，需采取適當的照明措施。
為使駕駛員眼睛適應視覺變化，隧道出口處的光線亮度變化不能過快，通常在出口路段采取種植樹木、設置光棚等方式來降低白天自然光的強度，並在出口處兩側設置路燈，以提供夜間照明。
對於長度大於1000m的長隧道，需另設置應急照明燈具，以保證照明中斷小於0.3s，維持時間大於3min。同時，在洞外要設置信號燈和信息顯示板提醒駕駛員行車安全。對於特長隧道，還應在隧道內設置避災引道燈[3]。
目前，公路隧道照明中使用最普遍的照明燈具是高壓鈉燈。按照公路隧道設計規範，隧道內基本照明燈具采用“中線”和“雙側壁對稱或交錯”兩種布置方式[4]。
當基本照明燈具采用“拱頂側偏單光帶”方式布置時，入口段照明燈具可采用“拱頂側偏單光帶”或“雙側壁對稱或交錯”方式布置；當基本照明燈具采用“拱頂壁對稱或交錯”方式布置時，出口段照明燈具采用“拱頂測偏單帶”或“雙側壁對稱或交錯”方式布置；當基本照明燈具采用“拱頂側偏單光帶”方式布置時，燈具可直接安裝在隧道拱頂[5，6]。