LED在隧道照明中的创新应用探讨

By | 2020年7月24日

  0 引言


  LED正在地道照明的使用讨论已有5年多了。随同 LED光源以及LED照明技巧的倒退,LED照明产物的 设计理念在走出模拟传统照明产物的外观外型、 灯具结构、光学设计等的老路,而开端钻研并使用 一些表现LED劣势的翻新设计。正在户外照明方面, 连系LED光源特性以及地道照明要求,以年夜幅进步隧 道照明质量以及节能目标为主导的“地道延续光带照 明”以及“地道人口段亮度滑润圆滑设计”的概念已被提 出,并被国际一些年夜型地道照明工程所采用,实际 使用成果精良。估计这两个概念将会正在地道照明中 成为LED照明的根本模式。本文将对上述两个概念 进行较具体的引见以及剖析,以便于使更多的地道照 明可以从这两个理念中受害。 1地道延续光带照明的概念


  延续光带概念是指地道根本照明光源延续散布的照明形式。例如采纳功率0.5~1w/颗的LED光源,把灯具制造成线形照明灯具,装置到地道内,完成 照明光源的延续散布,从而形成了延续光带照明。延续光带照明的优点是:灯具间距小于肯定距离的 可以使地道内路面亮度平均度靠近1;灯具间无距离的 延续光带照明可正在任何行车速率下保障无频闪。


  但出于灯具老本的思考,正在地道根本照明灯具 的设计以及实际使用中,不成能达到齐全延续,但其 成果曾经远好过低压钠灯照明。实际延续光带LED 地道照明能够将灯具设计为单排光源或双排光源的长条形,灯具长度通常正在1~1.5m或许2.4m,这样,地道根本照明灯之间的距离就比传统照明灯具要小不少,行车温馨度也有较年夜的进步。这个概念也齐全可使用到地道增强照明灯具的设计上,尽可能地把增强照明灯具的宽度升高,长度进步,让灯具之间的距离缩短到最低限制。


  2 地道入口段亮度滑润圆滑的概念


  地道入口段的亮度Lth可按式(1)较量争论,


  


  此中,L20(S)是指地道靠近段终点一个泊车视距处,距高空1.5m超出跨越正对洞口标的目的20°视场范畴内实测失去的均匀量亮度,年夜你问:cd/m²;k为入口段亮度折减系数。


  例如,假定设计行车速率为100km/h时,k=0.045,假如洞外亮度L20(S)为4000cd/m²,保护系数为0.75(保护系数相称于进步了地道入口段的设计亮度),地道入口段的设计亮度Lth


  =4000×0.045/0.75=240cd/m²。照明泊车视距Ds=158m,依照JTJ026.1-1999《公路地道透风照明设计标准》,适度1段的亮度值Lth1=0.3×Lth=72cd/m²,绝对于地道入口段的亮度值240cd/m²跌落70%。正在车辆行驶到入口段与过渡1段交接点时,会构成一个视觉黑屏效应,无益于行车平安。入口段的高强度照明构成了地道照明的次要能耗。


  为了进步行车温馨度,咱们提出经过将入口段划分为2-3段的形式,逐渐升高亮度,完成


  视觉上入口段与过渡1段的亮度滑润圆滑过渡。完成入口段亮度滑润圆滑设计后,入口段的照明功率可降落25%-30%,年夜幅度进步了地道照明的节能目标。


  3 使用案例


  国际第1例采纳LED延续光带照明概念的地道照明是杭州萧山的西山地道(由广东国晟驼子无限公司施行)LED照明革新。西山地道是一个建成工夫比拟早的市政地道,2车道双向通行,车流量较年夜。原照明零碎为低压钠灯,因为地道内的硬件设计无益于地道照明,加之已有的低压钠灯灯具应用工夫已久,地道内的照明成果很差。为了进行照明革新,正在2009年6月对该地道进行了LED照明实验,并于2009年9月正式实现了LED照明革新,获得了很好的照明成果(如图1所示)。



  之后,2009年末又实现了上海长江地道LED照明施行(图2)。该地道做过两个计划:第一计划是采纳传统灯型的LED灯具,但其亮度平均性欠好,斑马线景象较为重大;起初改来延续光带照明灯型,照明成果年夜为改善。



  再接上去又实现了青岛胶州湾海底地道、烟台黄金顶地道以及长沙湘江第一过江地道LED照明施行(图3)等。


 

  4 利害剖析


  4.1 延续光带照明


  地道照明采纳延续光带概念,优点非常突出,特地是正在设计行车速率很高的高速公路地道。起首是地道内路面亮度平均度很高。假如灯具的配光曲线设计正当,亮度平均度能够高达90%以上;其次是频闪景象削弱,行车温馨度进步,远间隔视觉感触极佳。


  然而较长的灯具缺陷是灯具散热体所应用的铝资料要比如形灯具添加20%以上,老本略高一些。假如正在没有太受老本限度的低档地道照明中,采纳灯具间延续性更好的延续光带照明,正在配以智能照明管制,其照明成果愈加理想,而且节能愈加明显。


  4.2 入口段亮度滑润圆滑设计


  地道照明采纳入口段亮度滑润圆滑设计技巧,正在保障行车平安的根底上,不只进步了行车的温馨性,也年夜幅度升高了入口段的照明功率,年夜幅进步节能成果。同时,整个地道照明的工程价钱也有了肯定幅度(约10%)的降落。详细视入口段占地道总长度比例的没有同而没有同。段地道的比例可能达到30%,长地道的可能低于10%。


  如下是某个地道照明设计计划。


  表1所涉地道是1个别离式双向4车道的通知公路地道,因为设计行车速率没有高,以是入口段的亮度值没有高。从这个案例中能够看出,入口段的耗电程度占到了地道照明的45%阁下。假如再采纳入口段亮度滑润圆滑设计技巧,将入口段分为入口段1以及入口段2,将后者的亮度设计为前者的1/2,则入口段照明功率占地道照明比例降落到40%如下。与低压钠灯相比,节能目标可再进步4%,全体节能可达到72%阁下。


  


  5 倒退前景


  因为延续光带照明概念正在地道照明中的显著劣势,正在曾经建成的采纳LED延续光带概念的地道的影响下,一些理解延续光带概念的业主已提出采纳延续光带的LED照明灯具,而且已有一些其余LED照明公司推出了延续光带概念对俄地道照明灯具,为促成延续光带照明概念正在地道照明中的使用,孕育发生较年夜的推进。


  入口段亮度滑润圆滑概念,经验了3年的鼎力宣传,已开端孕育发生踊跃的反应。正在广东省交通团体无限公司体例的《高速公路LED地道照明设计与施工技巧指南》(第1版)中曾经采用了这一律念。有理由置信,地道入口段亮度滑润圆滑设计理念将会正在从此的地道照明设计规范中作为一种惯例的设计标准。


  6 完结语


  高速公路地道延续光带照明概念和入口段亮度滑润圆滑概念是一句LED光源共同的功能钻研开收回来的翻新使用,兴许还需求进一步翻新以及欠缺。但它给地道照明带来的温馨性以及高节能目标是不言而喻,已施行的工程案例验证了这些翻新使用概念正在地道照明中的劣势。


 


编纂:Cedar