版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
ICS號
中國標準文獻分類號
中國工程建設標準化協(xié)會標準
T/CECSXXXXX-2019
公路隧道照明質(zhì)量評價規(guī)程
EvaluationProcedureforHighwayTunnelLightingQuality
(征求意見稿)
xxxx-xx-xx發(fā)布xxxx-xx-xx實施
中國工程建設標準化協(xié)會發(fā)布
1總則
1.0.1為提高公路隧道照明系統(tǒng)建設和運營管理水平,提升公路隧道照明品質(zhì),指導公
路隧道照明質(zhì)量評價工作,制定本規(guī)程。
【條文說明】
黨的“十九大報告”提出——推進綠色發(fā)展,建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟體系,
推進資源全面節(jié)約和循環(huán)利用。公路隧道作為公路交通的重要組成部分,隨著隧道建設和通
車里程的逐年增加,對隧道照明安全與節(jié)能提出了更高的要求。交通運輸部辦公廳《關于印
發(fā)促進公路隧道提質(zhì)升級行動方案的通知》(交辦公路20199號)提出要加快推進公路隧
道提質(zhì)升級,更好地為公眾安全便捷出行服務。
當前,在公路交通領域,我國已開展了大量的關于公路隧道安全與節(jié)能的研究,但在照
明評價方面仍缺乏指導性的標準。本規(guī)程將填補我國在公路隧道照明評價領域的空白,既是
對我國《公路隧道照明設計細則》的有益補充,也是對我國綠色安全標準體系的補充,對規(guī)
范和引導我國公路隧道照明健康可持續(xù)發(fā)展起到重要作用。
1.0.2本規(guī)程適用于新建、改建和運營公路隧道照明質(zhì)量檢測與評價,其他公路隧道照
明質(zhì)量檢測與評價可參考執(zhí)行。
【條文說明】
本條規(guī)定了規(guī)程的適用范圍,即本規(guī)程適用于公路隧道新建、改建和運營的照明質(zhì)量檢
測與評價,其他隧道可參考執(zhí)行。
1.0.3本規(guī)程涉及到產(chǎn)品、設計、檢測等內(nèi)容,除應符合本規(guī)程的規(guī)定外,尚應符合國
家和行業(yè)現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。
【條文說明】
本規(guī)程的重點在于對公路隧道照明質(zhì)量相關性能進行評價,其中質(zhì)量性能要求包括照明
系統(tǒng)相關的燈具、控制等產(chǎn)品和設計要求。并且本規(guī)程所規(guī)定評價未涵蓋公路隧道所應有的
全部質(zhì)量要求。故參與評價的公路隧道除滿足本規(guī)程規(guī)定外,尚應符合國家現(xiàn)行有關標準的
規(guī)定。
2
2術語
2.0.1隧道照明質(zhì)量Tunnellightingquality
在多種照明技術應用下,表征隧道照明工程性能優(yōu)劣的指標。
2.0.2閾值增量Thresholdincrement
失能眩光的度量。表示為彌補由于眩光造成的觀察者視覺分辨能力的降低,在達到剛能
辨識物體能力下所需增加的額外亮度對比。
2.0.3頻閃Stroboscopic
在一定行車速度下,由于觀察者與光源的相對運動而引起的亮度隨時間呈周期性閃爍現(xiàn)
象。
2.0.4安全辨識距離Safeidentificationdistance
為保障行車安全,在一定亮度與速度條件下駕駛員能辨識物體所需的最小距離。
2.0.5目標物對比度Objectcontrast
在一定亮度水平下,沿著觀察者視線方向,物體亮度與背景亮度之間的差異值。
2.0.6功率密度Powerdensity
單位路面面積上的照明安裝功率。
2.0.7色溫差Differenceofcolortemperature
同一座隧道中不同型號燈具之間的色溫之差。
3
3總體要求
3.0.1公路隧道照明質(zhì)量評價以隧道內(nèi)照明環(huán)境、營造照明環(huán)境的設施及相關技術為評
價對象。
【條文說明】
本規(guī)程的評價對象是隧道照明質(zhì)量,包括照明環(huán)境、營造照明環(huán)境的設施及相關技術。
3.0.2公路隧道照明質(zhì)量評價分為安全性要求、節(jié)能性要求、舒適性要求三類分項評價
和總體評價,每類分項評價均包括對應指標評價項,總體評價在分項評價的基礎上進行。
【條文說明】
根據(jù)行業(yè)對隧道照明質(zhì)量的關注度主要從是否滿足安全性要求、節(jié)能性要求和舒適性要
求體現(xiàn),因此本規(guī)程對隧道照明質(zhì)量的評價主要從以上三方面體現(xiàn),總體評價通過分項評價
加權計算。
3.0.3開展公路隧道照明質(zhì)量評價應在隧道照明質(zhì)量檢測的基礎上進行。
【條文說明】
公路隧道照明質(zhì)量評價應結(jié)合評價項目的實際情況,對評價指標進行檢測,根據(jù)檢測結(jié)
果按評價方法進行計算得到。
3.0.4公路隧道運營部門宜每年委托評價機構對所轄范圍內(nèi)的公路隧道進行照明質(zhì)量
評價。
【條文說明】
根據(jù)隧道實際運營情況評價頻率可適當降低至2年1次。評價單位應具有隧道照明相關
設計、檢測資質(zhì)。
3.0.5開展公路隧道照明質(zhì)量評價同時應進行評價期內(nèi)的技術經(jīng)濟論證。
【條文說明】
公路隧道照明應注重對設計、建設和運營的全過程管控,并綜合考慮性能、安全、經(jīng)濟
等因素,基于全壽命周期的技術經(jīng)濟分析,選擇適宜的技術體系。
4
4隧道照明質(zhì)量評價規(guī)定
4.1安全性要求
4.1.1公路隧道照明的區(qū)段劃分和亮度及均勻度指標應滿足行業(yè)標準《公路隧道照明設
計細則》(JTG
D70
2‐01‐2014)所規(guī)定的要求。
【條文說明】
公路隧道照明質(zhì)量首先應滿足行業(yè)標準《公路隧道照明設計細則》(JTGD702-01-2014)
相關規(guī)定要求,此為本規(guī)程的基本要求。
4.1.2公路隧道基本照明布燈間距應滿足頻閃低于2.5
Hz或高于15
Hz的要求。
【條文說明】
根據(jù)《公路隧道照明設計細則》(JTGD702-01-2014)規(guī)定,燈具的布燈間距應滿足頻
閃低于2.5Hz或高于15Hz的要求,以避免處于2.5Hz~15Hz之間的頻閃對司乘人員的視
覺干擾。CIE研究表明,當頻閃介于4Hz~11Hz之間,特別是出射光銳變的小面積光源會
對司乘人員帶來極大的視覺干擾。
4.1.3公路隧道照明應滿足眩光限制要求,閾值增量TI(%)最大初始值應小于15。
【條文說明】
根據(jù)CIE88-2004《隧道與地下通道照明指南》規(guī)定,隧道入口段、過渡段和中間段的
閾值增量TI應控制在15%以內(nèi),以避免不舒適眩光對駕駛員的視覺干擾,提高行車安全性。
4.1.4公路隧道照明安全辨識距離應大于停車視距。
【條文說明】
根據(jù)行車視覺行為理論,駕駛員的安全辨識距離應大于停車視距,才能保證在發(fā)現(xiàn)危險
時避免追尾等交通事故。安全辨識距離直接與照明質(zhì)量相關。表4.1.1為《公路隧道照明設
計細則》(JTGD702-01-2014)所規(guī)定的設計速度與縱坡相關的停車視距取值。
表4.1.1照明停車視距Ds(m)
縱坡
設計速度vt(km/h)
-4%-3%-2%-1%0%1%2%3%4%
120260245232221210202193186179
100179173168163158154149145142
8011211010610310098959390
60626058575655545352
40292827272626252525
20~30202020202020202020
4.1.5公路隧道照明目標物對比度應大于0.3。
【條文說明】
5
CIE88-2004《隧道和地下空間照明》規(guī)定,最小可被辨識的物體對比度為28%。根據(jù)
工程設計及評價取值實際需求,將目標物對比度最小值規(guī)定為0.3。
4.1.6公路隧道照明應設置必要的誘導設施:
1.
公路隧道內(nèi)反光環(huán)色彩宜采用黃色或白色;直線隧道反光環(huán)間距宜大于200米,曲
線隧道反光環(huán)間距應根據(jù)隧道線形設置。
2.
公路隧道其他誘導設施布設應滿足《公路隧道設計規(guī)范
第二冊
交通工程與附屬設
施》(JTG
D70/2—2014)規(guī)定。
【條文說明】
良好的誘導性可以提高司乘人員對隧道線形有輪廓的辨識性,提高行車安全性。研究表
明,合理的誘導設施有助于提高司乘人員的注意力,增加興奮度;反之,不合理的誘導設施
反而為引起視覺干擾,降低對環(huán)境的辨識性,引起視覺疲勞和不舒適性。
4.2節(jié)能性要求
4.2.1公路隧道照明控制應具備手動控制、預案控制和智能化控制三種模式。智能化控
制宜采用實時的洞外亮度、交通量、車速、洞內(nèi)亮度等多元參數(shù)進行控制。
【條文說明】
《公路隧道照明設計細則》(JTGD702-01-2014)規(guī)定加強照明應根據(jù)洞外亮度和交通
量變化,進行入口段、過渡段和出口段的調(diào)光方案設計。隨著控制智能化技術的進步和LED
燈具電流連續(xù)可調(diào)的技術特點,使得隧道照明隨實時洞外亮度、交通量、車速及洞內(nèi)亮度反
饋進行實時調(diào)光成為可能。根據(jù)大量研究表明,通過實時洞外亮度、交通量、車速及洞內(nèi)亮
度反饋實時調(diào)光可大幅降低隧道照明運營能耗,特別在低交通量下,開展與實時交通量相關
的智能控制可大幅降低照明能耗。
4.2.2采用實時交通量智能調(diào)光控制模式,設有監(jiān)控隧道無車通行照明亮度可調(diào)至
1.0cd/m2;無監(jiān)控隧道無車通行照明亮度可調(diào)至待機亮度。
【條文說明】
當采用LED無級調(diào)光智能按車流量的智能控制技術時,無車狀態(tài)可將燈具調(diào)到待機狀態(tài)。
4.2.3公路隧道照明運營控制應考慮墻面材料反射率對照明節(jié)能的提升作用,節(jié)能運營
控制可按表4.2.1的系數(shù)進行設計亮度折減。墻面應選用反射率大于0.7、易清潔維護的漫反
射材料。
6
表4.2.1
墻面反射率與設計亮度折減系數(shù)的關系
序號
墻面反射率
亮度折減系數(shù)
1
≤0.7
1
2
0.8
0.95
3
≥0.9
0.9
備注:如實測反射率處于表4.2.1區(qū)段,可采用插值法進行確定。
【條文說明】
大量研究表明,隧道側(cè)壁涂設高反射率的漫反射材料對提高隧道整體光照環(huán)境,提高照
明均勻性具有較大的促進作用,并且易清潔維護的墻面材料有助于降低隧道環(huán)境的運維費用。
《公路隧道照明設計細則》(JTGD702-01-2014)規(guī)定隧道兩側(cè)墻面2m高范圍內(nèi)的平均亮
度,不宜低于路面平均亮度的60%。高反射率的墻面材料可在提高燈具的利用率前提下保證
墻面亮度不低于路面亮度60%的要求。
根據(jù)研究表明,在兩側(cè)墻面2m高范圍內(nèi),墻面材料的反射率不同,對路面亮度的增益
效果亦不同。隨著反射率的增加,在相同照明系統(tǒng)條件下的路面亮度越高,意味著在達到相
同亮度水平下,高反射率的墻面材料可以通過亮度折減系數(shù)適當降低照明系統(tǒng)的功率以達到
規(guī)定照明要求。圖4.2.1為墻面反射率對路面亮度的增益效果,研究表明,墻面反射率的增
加對路面亮度的增大近似滿足線性關系。
具有發(fā)光功能材料的反射率由發(fā)光效應和反射效應共同決定。
圖4.2.1墻面反射率與路面亮度增亮關系
4.2.4公路隧道照明運營控制應考慮亮度均勻度對照明節(jié)能的提升作用。節(jié)能運營控制
可按表4.2.2的折減系數(shù)進行亮度折減。
表4.2.2
路面亮度均勻度與所需亮度折減系數(shù)的關系
7
序號
路面亮度均勻度U0
所需亮度折減系數(shù)
1
≤0.4
1
2
0.4<U0≤0.6
0.95
3
0.6<U0≤0.8
0.9
4
0.8<U0≤1
0.85
【條文說明】
《公路隧道照明設計細則》(JTGD702-01-2014)規(guī)定路面亮度總均勻度不應低于表4.2.3
所示值。
表4.2.3路面亮度總均勻度U0
設計小時交通量N[veh/(h?ln)]
U0
單向交通雙向交通
≥1200≥6500.4
≤350≤1800.3
注:當交通量在其中間值時,按線性內(nèi)插取值。
研究表明,當路面亮度均勻度越高時,駕駛員的辨識能力越高,所需的亮度需求越低。
由圖4.2.2路面亮度均勻度與基本照明亮度需求之間的關系表示,亮度均勻度與亮度需求之
間近似滿足反向線性關系,并且均勻度每增加0.1,亮度需求可減少近10%左右,保守估計
至少可減少5%的光能需求,因此當亮度均勻度根據(jù)表4.2.2每逐級提高一檔時,亮度需求
可在原基礎上逐級減少5%。
根據(jù)實驗研究,加強照明的規(guī)律與上述結(jié)論一致。
圖4.2.2亮度均勻度與基本照明亮度需求之間的關系
4.2.5公路隧道照明運營控制應考慮亮度對比度對照明節(jié)能的提升作用。節(jié)能運營控制
可按表4.2.3的折減系數(shù)進行亮度折減。
表4.2.3亮度對比度與所需亮度折減系數(shù)的關系
序號
亮度對比度C
所需亮度折減系數(shù)
8
1
0.3
1
2
0.4
0.98
3
0.5
0.92
4
0.6
0.88
5
0.7
0.8
6
0.8
0.75
7
0.9
0.73
8
1
0.70
注:如亮度對比度處于表4.2.3中間區(qū)段,可采用插值法進行確定。
【條文說明】
研究表明,當增加目標物對比度時,物體越容易被辨識,所需的亮度越低,即在高對比
度情況下,較低的亮度水平可以達到相同的辨識效果。圖4.2.3為亮度對比度與亮度需求減
少變化率之間的關系。在亮度對比度較低水平下,隨著對比度的提高,亮度需求減少較快,
隨著對比度的進一步提高,亮度需求減少速度變緩,即盡管對比度提高,但仍需要最低亮度
來達到相同的辨識水平。由圖4.2.3的亮度對比度與亮度需求減少變化率之間的關系可得到
如表4.3.3所示的所需亮度折減系數(shù)規(guī)律。
圖4.2.3對比度與亮度需求減少變化率之間的關系
4.2.6公路隧道基本照明功率密度宜符合表4.2.4規(guī)定要求。
表4.2.4隧道基本照明功率密度限值
照明功率密度(LPD)限值
序號
對應亮度值(cd/m2)
(W/m2)
1
≤1.2
4.5
2
≤0.8
3
9
3
≤0.5
2
4
≤0.4
1
注:如測試亮度值處于表4.2.4中間區(qū)段,可采用插值法進行確定。
【條文說明】
本條規(guī)定了基本照明功率密度。結(jié)合《公路隧道照明設計細則》(JTGD702-01-2014)
基本照明采用四檔亮度標準值,其他亮度值的最大功率密度可采用插值法確定。本規(guī)定的功
率密度限值采用節(jié)能型LED燈具得出。理論上講,采用功能光源,應將LPD乘以適當?shù)南禂?shù),
該系數(shù)應由兩種光源的光效和利用系數(shù)決定。
4.2.7公路隧道加強照明功率密度宜符合表4.2.5規(guī)定要求。
表4.2.5隧道加強照明功率密度限值
照明功率密度(LPD)限值
序號
對應亮度值(cd/m2)
(W/m2)
1
≤36
150
2
≤25
105
3
≤18
75
4
≤12.5
52
5
≤6
25
6
≤312
7
≤28
8
≤14
注:如測試亮度值處于表4.2.5區(qū)段,可采用插值法進行確定。
【條文說明】
本條規(guī)定了加強照明功率密度。結(jié)合《公路隧道照明設計細則》(JTGD702-01-2014)
不同加強照明區(qū)段的亮度取值采用六檔亮度標準值,其他亮度值的最大功率密度可采用插值
法確定。本規(guī)定的功率密度限值采用節(jié)能型LED燈具得出。理論上講,采用功能光源,應將
LPD乘以適當?shù)南禂?shù),該系數(shù)應由兩種光源的光效和利用系數(shù)決定。
4.2.8公路隧道照明宜積極穩(wěn)妥采用新型照明節(jié)能技術。
【條文說明】
本規(guī)程鼓勵公路隧道照明可采用如太陽光直接照明、智慧控制技術等新型綠色環(huán)保節(jié)能
技術。
10
4.3舒適性要求
4.3.1公路隧道照明燈具色溫范圍宜在2500K~6500K之間。
【條文說明】
《公路隧道照明設計細則》(JTGD702-01-2014)規(guī)定了LED燈具的色溫范圍宜取3500
K~6500K。研究表明,隧道入口段宜采用低色溫的高壓鈉燈或暖白光LED燈更宜提高入口段
的視覺適應性和物體的辨識性,提高隧道行車的舒適性。最新LED燈具技術可將LED燈具色
溫做到2500K,與高壓鈉燈的色溫接近。因此,本條規(guī)定燈具色溫范圍宜在2500K~6500K之
間。
4.3.2公路隧道照明燈具宜根據(jù)季節(jié)進行色溫可調(diào),不同季節(jié)燈具的色溫范圍可參考表
4.3.1。
表4.3.1不同季節(jié)隧道照明燈具色溫選取參考
序號
季節(jié)
燈具色溫范圍
1
春
3500K~5000K
2
夏
4000K~6500K
3
秋
3000K~4500K
7
冬
2500K~4000K
【條文說明】
研究表明,隧道行車的舒適性與環(huán)境色溫具有很大關系,溫度較高的春夏季需要高色溫、
偏冷色調(diào)的白光;溫度較高的秋冬季節(jié)則需要低色溫、偏暖色調(diào)的白光。根據(jù)LED的色溫與
色調(diào)分布規(guī)律以及現(xiàn)有LED技術可做到色溫可調(diào),建議公路隧道照明燈具可進行色溫可調(diào),
調(diào)溫范圍宜滿足表4.3.1所示。
4.3.3公路隧道照明入口段燈具色溫范圍宜取2500K~4000K。
【條文說明】
根據(jù)研究表明,隧道入口段宜采用低色溫的高壓鈉燈和暖白光LED燈,可提高入口段的
視覺適應性和舒適性。
4.3.4同座隧道照明燈具色溫差宜小于3000K。
【條文說明】
同座隧道燈具色溫差別過大會影響司乘人員的舒適性,根據(jù)研究表明,當色溫差小于
3000K時不會引起明顯的不舒適性。
11
4.3.5公路隧道出入口段宜全斷面涂裝,其余區(qū)段至少2m以下兩側(cè)墻面應進行涂裝。
涂裝材料宜采用淺色系漫反射材料。
【條文說明】
隧道照明的一個主要作用是避免入口段的“黑洞效應”和“白洞效應”。研究表明,隧
道全斷面涂裝可提升隧道照明光照環(huán)境,在出入口段進行全斷面涂裝可降低“黑洞效應”和
“白洞效應”引起的視覺不適應性,提高隧道行車的舒適性。
4.3.6公路隧道內(nèi)側(cè)裝飾性涂裝應具有警示、誘導功能,色彩選擇宜滿足美學要求。
【條文說明】
研究表明,兼有警示、誘導和美學功能的隧道涂裝在一定程度上可提高司乘人員的注意
力,緩解疲勞,增加興奮度。
12
5隧道照明質(zhì)量檢測
5.1安全性要求檢測
5.1.1照明亮度指標應由具有檢測資質(zhì)的第三方單位根據(jù)設計文件和《公路隧道照明設
計細則》(JTG
D70
2‐01‐2014)采用照度計或亮度計現(xiàn)場測試隧道各區(qū)段照度或亮度指標并
核查指標符合性。
【條文說明】
照明測試區(qū)域的選擇是在所檢照明區(qū)段中間位置選取一個布燈周期長度區(qū)域作為測試
區(qū)域,在此測試區(qū)域內(nèi)根據(jù)不同的布燈方式按以下示意圖布設測點。
(1)兩車道隧道照明測試區(qū)域的選擇是在所檢照明區(qū)段中間位置選取一個布燈周期長
度區(qū)域作為測試區(qū)域,在此測試區(qū)域內(nèi)根據(jù)不同的布燈方式應按圖1、圖2布設測點。
圖5.1.1兩車道隧道雙側(cè)對稱布燈方式照度測試點分布示意圖
圖5.1.2兩車道隧道雙側(cè)交錯布燈方式照度測試點分布示意圖
13
L-單側(cè)布燈間距。n-測試區(qū)段長度數(shù)值通過進尾取整修約后所得的一個整數(shù),L≤n
<L+1。
隧道壁上測點在路面上方1.5m高處。
(2)三車道隧道橫斷面方向應在隧道壁1.5m高處、車道邊緣線,車道中心線,車道分界
線分別畫點,每一橫斷面共9個點。
5.1.2頻閃指標應由具有檢測資質(zhì)的第三方單位采用皮尺或測距儀現(xiàn)場實測布燈間距,
計算頻閃指標,并核查其指標符合性。
【條文說明】
頻閃計算公式如下:
f=vt/S
(5.1.1)
式中: