《第9章2-隧道照明优秀PPT.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第9章2-隧道照明优秀PPT.ppt(52页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、9.5 9.5 概述概述9.6 9.6 隧道照明基础隧道照明基础9.7 9.7 道路照明的质量道路照明的质量9.8 9.8 隧道亮度曲线隧道亮度曲线9.9 9.9 照明设计照明设计9.5 9.5 概述概述 1 1、隧道照明的目的、隧道照明的目的 把必要的视觉信息传递给司把必要的视觉信息传递给司机,保证行车平安。机,保证行车平安。2 2、人对光强变更的视觉问题、人对光强变更的视觉问题 人的视觉人的视觉 光入射人眼后产生的各种视觉光入射人眼后产生的各种视觉 光觉光觉明暗明暗 形觉形觉物物体形态体形态 色觉色觉颜色颜色 动觉动觉物物体运动体运动 立体觉立体觉远近远近 深度觉深度觉深浅深浅 白天进洞白
2、天进洞 由亮度极高进入黑暗,有适应由亮度极高进入黑暗,有适应的滞后现象黑洞效应的滞后现象黑洞效应 白天出洞白天出洞 亮度差别大,简洁出现弦光亮度差别大,简洁出现弦光 3 3、我国隧道照明状况、我国隧道照明状况 我国马路上大部分隧道都无照明或仅我国马路上大部分隧道都无照明或仅悬挂几盏路灯共行人照明,从调研得到的悬挂几盏路灯共行人照明,从调研得到的资料看,安装了照明的隧道较少,照明的资料看,安装了照明的隧道较少,照明的标准也很低。规范规定标准也很低。规范规定300m300m以下的以下的行人稀有且交通量不大的隧道可不设照明,行人稀有且交通量不大的隧道可不设照明,但二级以上马路隧道长度超过但二级以上马
3、路隧道长度超过100m100m时必时必需有牢靠的照明设施。需有牢靠的照明设施。9.6 9.6 隧道照明基础隧道照明基础1 1、光的度量、光的度量2 2、司机的视觉、司机的视觉3 3、影响视觉的主要因素、影响视觉的主要因素1 1、光的度量、光的度量 光的本质:光的本质:光是一种波,可见光的波长范围为光是一种波,可见光的波长范围为380 380 760nm760nm之间,具有波粒二象性之间,具有波粒二象性光的传播速度为光的传播速度为3030万万km/skm/s光通过介质传播,波长和速度将随介质光通过介质传播,波长和速度将随介质变更,而频率不变更变更,而频率不变更 光通量光通量 光通量是指单位时间内
4、光辐射能量的大光通量是指单位时间内光辐射能量的大小,它是依据人眼对光的感觉来评价的。小,它是依据人眼对光的感觉来评价的。式式中中:K Kmm 最最大大光光谱谱光光效效能能,683 683 lmlmw w;V()V()明视觉光谱光效率;明视觉光谱光效率;流明流明lmlm 为光谱辐射通量为光谱辐射通量;发光强度发光强度(光强光强)光通量的角密度(空间),描述辐射体在不同方向上光通量的分布特征cd cd 坎德拉坎德拉 若光源辐射的光通量若光源辐射的光通量是匀整的,则在立体是匀整的,则在立体角角 内的平均光强内的平均光强I I为:为:照度照度 照度是用来表示被照面上光的强弱,以被照场所光通的面积密度来
5、表示。取微小面积dA,入射的光通为d,则照度E为:勒克斯勒克斯lxlx 亮度亮度 亮度是表征发光面在亮度是表征发光面在不同方向上的光学特性不同方向上的光学特性太阳的亮度:太阳的亮度:荧光灯:荧光灯:尼特尼特ntnt2 2、司机的视觉、司机的视觉 视野:视野:人眼的视野较广,大约人眼的视野较广,大约100100度范度范围,上约围,上约5050、下约、下约7575度度 视觉:视网膜上分布着两种感光视觉:视网膜上分布着两种感光细胞,锥状体和杆状体细胞,依据细胞,锥状体和杆状体细胞,依据光强度不同进行工作。光强度不同进行工作。司机凝视范围司机凝视范围 国际照明委员会(国际照明委员会(CIECIE)建议
6、:司)建议:司机视察路面的平均视点高度为机视察路面的平均视点高度为1.5m1.5m,相当于汽车司机的人眼高度,若向前相当于汽车司机的人眼高度,若向前凝视的视角约为凝视的视角约为11则凝视的范围约则凝视的范围约为正前方为正前方60160m60160m左右。左右。司机的看视条件司机的看视条件 路面平均亮度,对隧道来说还有作为背景路面平均亮度,对隧道来说还有作为背景的墙面亮度;的墙面亮度;路面亮度匀整度路面亮度匀整度 物体的亮度;物体的亮度;物体与背景的亮度对比;物体与背景的亮度对比;视察物体时的有效时间;视察物体时的有效时间;眩光程度等。眩光程度等。还与物体的形态,轮廓的清晰度、在还与物体的形态,
7、轮廓的清晰度、在视野中的位置;视野中的位置;视觉是以生理量度量的,受视察者的视觉是以生理量度量的,受视察者的精神、视力、身体状况的影响。还受气象精神、视力、身体状况的影响。还受气象(如雾等)和空气混浊程度的影响。(如雾等)和空气混浊程度的影响。3 3、影响视觉的主要因素、影响视觉的主要因素 适宜的亮度适宜的亮度 适宜的亮度是物体在视网膜成象引起适宜的亮度是物体在视网膜成象引起视觉的基本条件。物体表面亮度大,视网视觉的基本条件。物体表面亮度大,视网膜上象的照度就高,就看得清晰,视觉与膜上象的照度就高,就看得清晰,视觉与亮度的对数成正比关系。亮度的对数成正比关系。对象的大小对象的大小 “对象对象”
8、的定义就是能够看到的事物的定义就是能够看到的事物或者事物的一部分。能否看清对象,除或者事物的一部分。能否看清对象,除了依靠于照明条件外,还确定于对象的了依靠于照明条件外,还确定于对象的大小。大小。对象和背景的亮度对比对象和背景的亮度对比 在视察方向上,若对象的表面亮度为在视察方向上,若对象的表面亮度为L0L0,背景亮度为,背景亮度为 Lb Lb,则对象与背景的亮,则对象与背景的亮度对比度对比C C可用下式表示可用下式表示 C C值表示对象与背景亮度差别的大小,值表示对象与背景亮度差别的大小,C C值越大,可以识别得越清晰。值越大,可以识别得越清晰。C C值小到某值小到某一值以下时就不能识别对象
9、了。一值以下时就不能识别对象了。颜色对比的影响颜色对比的影响 亮度对比是识别对象的主要因素,颜色对亮度对比是识别对象的主要因素,颜色对比则为协助因素。比则为协助因素。环境亮度的影响环境亮度的影响 对背景亮度的要求是足以识别背景。足够对背景亮度的要求是足以识别背景。足够亮的背景,才能衬托出对象的轮廓和相对位置,亮的背景,才能衬托出对象的轮廓和相对位置,使司机作出精确的推断,保证行车平安。使司机作出精确的推断,保证行车平安。空气对能见度的影响空气对能见度的影响 空气对光通的衰减作用和光幕空气对光通的衰减作用和光幕 发光(或反光)物体的光通,必需经过空发光(或反光)物体的光通,必需经过空气才能到达人
10、的眼睛。在传播的过程中受到吸气才能到达人的眼睛。在传播的过程中受到吸取作用和散射作用造成光通衰减。取作用和散射作用造成光通衰减。空气的散射作用空气的散射作用 散射是指空气组成成份把原来向一个方向散射是指空气组成成份把原来向一个方向传播的光变成向各个方向传播,使原来光线减传播的光变成向各个方向传播,使原来光线减弱的现象。弱的现象。透过率透过率 视察时间的长短视察时间的长短 视察尺寸大的物体只需很短的时间,视察尺寸大的物体只需很短的时间,同一物体,照度越高(背景亮度越大),同一物体,照度越高(背景亮度越大),识别时间越短。识别时间越短。9.7 9.7 道路照明质量道路照明质量 1 1、路面平均亮度
11、、路面平均亮度 路面(背景)亮度越高,眼睛的路面(背景)亮度越高,眼睛的对比灵敏度越好(亮度对比阈对比灵敏度越好(亮度对比阈 越越小)。小)。DunbarDunbar试验表明:平均亮试验表明:平均亮度上升时,察觉障碍物所必要的亮度上升时,察觉障碍物所必要的亮度对比度对比C C变小。变小。察觉障碍物的平均亮度察觉障碍物的平均亮度LavLav和亮度对比和亮度对比C C的关系的关系 2 2、路面亮度匀整度、路面亮度匀整度 保保证证亮亮度度匀匀整整度度是是为为了了给给司司机机供供应应良良好好的的能能见见度度和和视视觉觉上上的的舒舒适适性性。干干燥燥路路面面和和湿湿路路面面的的路路面面亮亮度度有有很很大
12、大变变更更,匀匀整整度度也也相相应应有有很很大大变变更更。严严格格的的匀匀整整度度要要求求,一一般般限限于于干干燥燥路路面面和和路路面面平平均均亮亮度度较较低低的的状状况。况。总匀整度(总匀整度(U0U0)为为了了使使路路面面上上全全部部区区域域都都有有足足够够的的亮亮度度和和对对比比度度,供供应应令令人人满满足足的的能能见见度度,须须要要规规定定路路面最小亮度和平均亮度比值的范围。面最小亮度和平均亮度比值的范围。式式中中:Lav:Lav距距车车道道边边缘缘1/41/4宽宽度度处处(左左或或右右)测得的路面平均亮度;测得的路面平均亮度;Lmin Lmin距车道边缘距车道边缘1/41/4宽度处宽
13、度处(左或右左或右)测得的路面最低亮度。测得的路面最低亮度。对于隧道总匀整度包括路面和两侧2m高范围内的墙面,昼间U00.7;夜间U00.5。对于露天道路一般不低于0.4。纵向匀整度(纵向匀整度()为了供应视觉舒适性,要求沿各车道线为了供应视觉舒适性,要求沿各车道线中心线有确定的纵向匀整度。纵向匀整度中心线有确定的纵向匀整度。纵向匀整度是沿中心线的局部亮度的最小值和最大值是沿中心线的局部亮度的最小值和最大值之比。之比。式中:式中:L Lmaxmax从车道线中心线测得的最大亮度;从车道线中心线测得的最大亮度;L Lminmin从车道线中心线测得的最小亮度。从车道线中心线测得的最小亮度。隧道纵向匀
14、整度包括路面两侧2m高范围的墙面,昼间Ul0.8;夜间Ul0.6。露天道路依道路等级不同,不低于0.7或0.5。3 3、眩光限制、眩光限制 道路照明眩光分为两类:道路照明眩光分为两类:失能眩光失能眩光 不舒适眩光不舒适眩光 失能眩光失能眩光 眩光导致的识别实力的下降,是由光眩光导致的识别实力的下降,是由光在眼睛里发生散射过程造成的。表示比照在眼睛里发生散射过程造成的。表示比照明设施造成的能见度损失方面的评价。失明设施造成的能见度损失方面的评价。失能眩光是生理上的过程,是表示由生理眩能眩光是生理上的过程,是表示由生理眩光导致分辨实力降低的一种度量。光导致分辨实力降低的一种度量。不舒适眩光不舒适眩
15、光 眩光造成的不舒适感,目前还没有特眩光造成的不舒适感,目前还没有特地的测量仪器,是用眩光限制等级(地的测量仪器,是用眩光限制等级(G G)表示所感到的不舒适程度的主观评价。表示所感到的不舒适程度的主观评价。表示在眩光感觉中的动态驾驶条件下,表示在眩光感觉中的动态驾驶条件下,对道路照明设施的评价对道路照明设施的评价,心理上的过程。心理上的过程。4 4、诱导性诱导性 为了保证交通平安,道路的走向,道路为了保证交通平安,道路的走向,道路的界限,道路交叉点以及特殊地点都应当的界限,道路交叉点以及特殊地点都应当清晰可见,要求有良好的诱导性。诱导性清晰可见,要求有良好的诱导性。诱导性一般来自两个方面:即
16、视见诱导性和光学一般来自两个方面:即视见诱导性和光学诱导性。诱导性通过各种诱导标记和照明诱导性。诱导性通过各种诱导标记和照明设施获得,与照明设施等一起,共属交通设施获得,与照明设施等一起,共属交通平安设施范围。平安设施范围。视见诱导性视见诱导性 道路视线诱导标记,是沿行车带标明道路视线诱导标记,是沿行车带标明道路边缘和线形的一种设施,以便昼夜道路边缘和线形的一种设施,以便昼夜诱导司机的视线,并依据须要设在某一诱导司机的视线,并依据须要设在某一路段上,如路面中心线、路途或两侧路路段上,如路面中心线、路途或两侧路面标记、道路护栏与护桩、积雪地区设面标记、道路护栏与护桩、积雪地区设置雪标杆等。置雪标
17、杆等。视见诱导性视见诱导性 隧道内墙面也可以起诱导作用,但隧道隧道内墙面也可以起诱导作用,但隧道内的诱导作用首先要求有足够的照明,使内的诱导作用首先要求有足够的照明,使诱导标记成为可以视见的。诱导标记成为可以视见的。光学诱导性光学诱导性 在道路照明设施中,排列成行的照明在道路照明设施中,排列成行的照明器可以指示出道路走向、弯道、交叉和各器可以指示出道路走向、弯道、交叉和各种特殊场合,再协作其它视线诱导标记,种特殊场合,再协作其它视线诱导标记,能在远距离上使司机明显地留意到有危急能在远距离上使司机明显地留意到有危急性的地段。性的地段。照明器在排列、光色、光强以及设置照明器在排列、光色、光强以及设
18、置的方位和间隔的变更,会有效地起到光学的方位和间隔的变更,会有效地起到光学诱导作用。诱导作用。在同一区段内留意保持照明的一样性在同一区段内留意保持照明的一样性(照明系列及光色等),以及在不同区(照明系列及光色等),以及在不同区段,接受不同类型的光源、不同的格调段,接受不同类型的光源、不同的格调等,都会有效地起到光学诱导作用。等,都会有效地起到光学诱导作用。在规模大、线形困难、多层次的立体在规模大、线形困难、多层次的立体交叉场合不宜大量装设路灯,这种场合交叉场合不宜大量装设路灯,这种场合宜接受高杆照明,在照亮道路的同时也宜接受高杆照明,在照亮道路的同时也照亮环境,可以获得与白天相像的良好照亮环境
19、,可以获得与白天相像的良好诱导性。诱导性。9.8 9.8 隧道亮度曲线隧道亮度曲线1 1、隧道照明区段划分、隧道照明区段划分 长隧道照明基本上可以按长隧道照明基本上可以按接近段、入接近段、入口段、过渡段、中间段和出口段口段、过渡段、中间段和出口段五个区段五个区段划分。划分。2 2、隧道亮度曲线、隧道亮度曲线 亮度曲线:沿道路轴线,由入口洞外亮度曲线:沿道路轴线,由入口洞外的接近段经入口段、过渡段、中间段直至的接近段经入口段、过渡段、中间段直至出口段,司机在白天所须要的路面亮度变出口段,司机在白天所须要的路面亮度变更曲线,称为亮度曲线。更曲线,称为亮度曲线。自然光在路面反射引起的亮度有可以自然光
20、在路面反射引起的亮度有可以利用的亮度和须要限制的亮度两部分;利用的亮度和须要限制的亮度两部分;人工照明在路面反射引起的亮度是因人工照明在路面反射引起的亮度是因自然光不足或根本影响不到而需用人工自然光不足或根本影响不到而需用人工照明加以弥补的亮度,人工亮度沿路轴照明加以弥补的亮度,人工亮度沿路轴的变更曲线称为人工亮度曲线。的变更曲线称为人工亮度曲线。由于目前人们对视觉适应实力的估算由于目前人们对视觉适应实力的估算不一样,所以在入口(包括入口段和过渡不一样,所以在入口(包括入口段和过渡段)亮度曲线的划法上相差甚远。我国的段)亮度曲线的划法上相差甚远。我国的马路隧道通风照明设计规范对各区段马路隧道通
21、风照明设计规范对各区段的长度与亮度作了具体规定。的长度与亮度作了具体规定。9.9 9.9 照明设计照明设计 道路隧道的内部照明,不仅道路隧道的内部照明,不仅要有足够的亮度,而且要有符要有足够的亮度,而且要有符合要求的质量。同时还要留意合要求的质量。同时还要留意到隧道的特点,即它是一个封到隧道的特点,即它是一个封闭空间。另一方面,司机在动闭空间。另一方面,司机在动态条件下视察障碍物时,须要态条件下视察障碍物时,须要更长的背景,即在增加的背景更长的背景,即在增加的背景长度上要保证亮度和亮度对比。长度上要保证亮度和亮度对比。确定光源和照明器确定光源和照明器 隧道照明的光源,除了应满足在隧隧道照明的光
22、源,除了应满足在隧道特定环境下的光效、光通量、寿命及道特定环境下的光效、光通量、寿命及工作特性、光色、显色性和限制配光的工作特性、光色、显色性和限制配光的难易程度等主要要求外,还应选择在汽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车排烟形成的烟雾中仍能保证有良好能见度的光源。见度的光源。隧道用照明器的主要作用是限制配光及爱护光源。照明器的选择,应充分留意以下几点: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。形态和尺寸是否小而坚实,安装、修理应便利。材料应有良好的耐腐蚀性能,必要时要施以表面处理。对隧道墙面的配光及烟尘的污染应充分留意。在满足
23、照明质量、环境条件及防触电爱护要求的状况下,尽量选用光输出比高,寿命长、光通衰削减的照明器。进行照度计算进行照度计算 照度计算的目的是依据所须要的照度照度计算的目的是依据所须要的照度值及其它已知条件(照明器型式及布置、值及其它已知条件(照明器型式及布置、照明场所各个面的反射条件及污染状况等)照明场所各个面的反射条件及污染状况等)来确定灯具的容量或灯具的数量,或在照来确定灯具的容量或灯具的数量,或在照明器型式、布置及光源的容量都已确定的明器型式、布置及光源的容量都已确定的状况下,计算某点的照度值。状况下,计算某点的照度值。照度计算基本方法的特点及适用范围照度计算基本方法的特点及适用范围 方法名称
24、方法名称特点特点适用范围适用范围利用利用系数系数法法用系数计算用系数计算考虑直射光和考虑直射光和反射光两部分反射光两部分的照度,计算的照度,计算水平面上的平水平面上的平均照度均照度计算室内水平面的平均照度,计算室内水平面的平均照度,特别适用于反射条件的房间特别适用于反射条件的房间查概算曲线查概算曲线一般生产及生活用房的灯数概一般生产及生活用房的灯数概略计算略计算逐点逐点计算计算法法平方反比法平方反比法此发只考虑直此发只考虑直射光产生的照射光产生的照度,可以计算度,可以计算任意面上某一任意面上某一点的直射照度点的直射照度采用直射照明器的场所,可直采用直射照明器的场所,可直接求得水平面照度,也可乘
25、上接求得水平面照度,也可乘上系数求得任意面上的照度系数求得任意面上的照度等照度曲线等照度曲线法法方位系数法方位系数法使用线光源的场所,求得任意使用线光源的场所,求得任意面上一点的照度面上一点的照度 灯具布置方案灯具布置方案 照明器的布置方法很多,可安装在拱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。排布置的,也有双排布置的。灯具的合理布置就是在最经济的条件灯具的合理布置就是在最经济的条件下达到最佳照明效果下达到最佳照明效果 平面 横断面 电源及配电方式电源及配电方式 照明电源、电压、容量、照度选择及照明电源、
26、电压、容量、照度选择及配电系统型式的确定原则;配电系统型式的确定原则;隧道照明必需不分昼夜的连续进行,隧道照明必需不分昼夜的连续进行,但在昼夜点灯率上有变更。但在昼夜点灯率上有变更。为了使照明牢靠,确保连续性,必需为了使照明牢靠,确保连续性,必需保证有两个以上独立电网供电。并要求保证有两个以上独立电网供电。并要求它能有效的自动转换。它能有效的自动转换。避开瞬间停电或转换电源时发生短暂避开瞬间停电或转换电源时发生短暂的黑暗,应当设置瞬时启动(的黑暗,应当设置瞬时启动(1 15 5l l10s10s以内)的协助电源电池组作为瞬间照以内)的协助电源电池组作为瞬间照明设备。明设备。本章内容结束!本章内容结束!下一章内容:下一章内容:隧道工程质量检测隧道工程质量检测