公路隧道照明设计计算详细案例

公路隧道照明设计计算详细案例以二级公路双向交通为例（2014年新的照明规范）第五章照明计算5.1基本资料隧道设计车速60km/h，双车道双向交通，水凝混凝土路面，纵坡1.30%，设计交通量420辆/h，隧道内路面宽度W=8.0m，灯具安置高度5.5米，入口段双侧对称布置，过渡段与中间段交替布置。隧道走向接近东西方向，且进出口都位于沟谷地带，洞外亮度条件较差。5.2基本参数计算5.2.1接近段接近段长度Ds=57m，洞外亮度L20(s)=3500cd/m25.2.2入口段分为两段计算入口段亮度：Lth1=k·L20(S)=0.019×3500=66.5cd/m2Lth2=0.5∗k·L20(S)=33.25cd/m2入口段平均照度：Eav1=Lth1×4π=66.5×13=864.5lxEav2=Lth2×4π=66.5×13=432.25lx入口段长度：Dth1=Dth2=1.154Ds−h−1.5tan10°=43.93m≈44m5.2.3过渡段过渡段Ⅰ的亮度：Ltr1=0.15Lth1=9.975cd/m2平均照度：Eav1=Ltr1×4π=9.975×13=129.8lx长度：Dtr1=92.0m过渡段Ⅱ的亮度：Ltr2=0.05Lth=3.33cd/m2平均照度：Eav2=Ltr2×4π=3.33×13=43.23lx长度：Dtr2=66.7m过渡段Ⅲ的亮度：Ltr3=0.02Lth=1.33cd/m2＜2cd/m2可以不设置TR3过渡段总长：Dtr=Dtr1+Dtr2=158.7𝑚5.2.4中间段中间段亮度：Lin=2.0cd/m2（人车混行最低标准）中间段照度：Eav（in）=Lin×4π=2.0×13=26.0lx长度：Din=𝐿−2Dth−2Dtr−20=1006𝑚5.2.5出口段在双向交通的隧道中，两端均为入口和出口，并且隧道为东西走向，洞外亮度基本一致，所以设定两端的照明情况完全相同。5.3灯具布置本隧道照明方案采用高压钠灯，采用利用系数曲线图计算方法计算布置间距S=η·Φ·M·NW·Eav取η=0.36，M=0.7，W=8.0基本段与过渡段N=1，入口段N=2（1）基本段：取中间段布灯间距：Φ=6600（70w的高压钠灯）Eav=26.0lxS=η·Φ·M·NW·Eav=8.0m（2）加强段：a)入口段的布灯间距：Φ=45000（400w的高压钠灯）入口段1：Eav=Eav1（入）−Eav(in)=838.5lxS=η·Φ·M·NW·Eav=3.4m（取3.0m）Φ=28000（250w的高压钠灯）入口段2：Eav=Eav2（入）−Eav(in)=406.25lxS=η·Φ·M·NW·Eav=4.3m（取4m）b)过渡段ⅠΦ=16000（150w的高压钠灯）Eav=Eav1−Eav(in)=103.8lxS=η·Φ·M·NW·Eav=4.85m（取4.5m）c)过渡段ⅡΦ=6600（70w的高压钠灯）Eav=Eav2−Eav(in)=17.23lxS=η·Φ·M·NW·Eav=12.2m（取12m）灯具布置详细图见隧道设计图纸部分5.4结论由规范可知，隧道的照明由基本照明和加强照明两部分组成，基本照明按中间段照明考虑，实际布置灯距只可比上述灯具小才能满足照明要求，根据上面计算可计算得：(1)基本照明：布置70w高压钠灯192组，共计192盏，间距8m，全长交叉布置；Eav=η·Φ·M·NW·S=26𝑙𝑥L𝑖𝑛=Eav13=2.0𝑐𝑑/𝑚2(2)加强照明：a)入口1段需布置400W的高压钠灯15组，共计30盏，间距3.0m，对称布置45m（共55m，前10m不布置）Eav=η·Φ·M·NW·S=945𝑙𝑥L𝑡ℎ=Eav13+L𝑖𝑛=74.7𝑐𝑑/𝑚2入口2段需布置250W的高压钠灯11组，共计22盏，间距4.0m，对称布置44mEav=η·Φ·M·NW·S=441𝑙𝑥L𝑡ℎ=Eav13+L𝑖𝑛=36𝑐𝑑/𝑚2b)过渡段Ⅰ需布置150W的高压钠灯22组，共计22盏，交叉布置（间距4.5m，布置99m）Eav=η·Φ·M·NW·S=106.1𝑙𝑥L𝑡𝑟1=Eav13+L𝑖𝑛=10.2𝑐𝑑/𝑚2c)过渡段Ⅱ需布置70W的高压钠灯6组，共计6盏，交叉布置（间距12m，布置72m）Eav=η·Φ·M·NW·S=17.33𝑙𝑥L𝑡𝑟2=Eav13+L𝑖𝑛=3.33𝑐𝑑/𝑚2表5-1隧道灯具布置详细表区段灯具瓦数(W)光通量（lm）间距（m）长度（m）灯具盏数西北口入口段Th1400450003.05515组30盏Th22502800044411组22盏过渡段Tr1段150160004.59920组20盏Tr2段70660012726组6盏中间段及基本照明7066008.01536（总）192组192盏西北口入口段Th1400450003.05515组30盏Th22502800044411组22盏过渡段Tr1段150160004.59920组20盏Tr2段70660012726组6盏5.5调光当洞外亮度和交通量发生变化时，入口段、出口段照明亮度应根据洞外亮度和交通量变化分级调整。表5-2白天调光分级亮度调光Ⅰ晴天L20（S）开所有灯Ⅱ多云天0.5L20（S）开一半的灯Ⅲ阴天0.5L20（S）开一半的灯表5-2夜间调光分级亮度调光Ⅰ交通量较大与Lin相同开所有基本照明灯Ⅱ交通量较小0.5Lin但不小于1cd/m2开一半的基本照明灯