公路隧道和地道照明指南.doc
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公路隧道和地道照明指南.doc
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GB/T××××—××××
××××-××-××实施
××××-××-××发布
公路隧道和地道照明指南
Guideforthelightingofroadtunnelsandunderpasses
(CIE88:
2004,IDT)
(送审稿)
GB/T××××—××××/CIE88:
2004
中华人民共和国国家标准
ICS
1
GB/T××××—××××/CIE88:
2004
前言
1973年,CIE发布“隧道照明的国际建议”(CIE26号专刊)。
几年后。
26号专刊分两次进行修订。
1985年发布一份报告,评述了白天入口照明要求的基本设备(CIE61-1984:
“隧道入口照明—确定境界区辉度的基本原则概述”),以CIE61-1984为背景,修订了建议并作为新文献发布:
CIE88-1990“公路隧道和地道照明指南”。
该指南是在与PIARC(世界道路协会)公路隧道委员会照明工作组紧密接触下制定的。
在过去十年必要的修订本中,隧道照明领域已取得相当大的发展,这也更准确地反映了当前的实验研究和工程经验。
工作范围
工作范围是制定CIE88-1990的修订本:
“公路隧道和地道照明指南”。
CIE61-1984:
“隧道入口照明—确定境界区辉度的基本原则概述”仍在CIE清单上无变更。
免责声明
本文的主要目的是用作隧道照明设计的基本原理。
本文只涉及照明,没有给出关于建筑的建议。
其目的是为设计新隧道照明提供建议的惯例。
本文不适用已有的隧道照明系统,除非此类系统重新设计。
本标准等同采用CIE88:
2004《公路隧道和地道照明指南》(英文版)。
本标准等同翻译CIE88:
2004。
为便于使用,本标准做了下列编辑性修改:
a)
b)
c)
本标准由中国轻工业联合会提出。
本标准由全国照明电器标准化技术委员会(SAC/TC224)归口。
本标准起草单位:
。
本标准主要起草人:
。
本标准首次发布。
I
概要
在评述和界定隧道和公路地道照明需要考虑的各种因素后,本文提出了关于白天和夜间照明的建议。
并描述了为使该照明适应外部照明的波动或在照明设备正常电力供应故障情况下所考虑的措施。
,同时给出了为确保设备稳定质量所必须进行的维护的注意事项。
重要提示,本标准是提高道路安全的一般活动的一部分,安全取决于大量因素,其中照明仅是一个特殊的组成部分。
本文中照明的作用在于通过确保物体充足的能见度使道路使用者履行其视觉任务
工作范围
工作范围是制定CIE88-1990的修订本:
“公路隧道和地道照明指南”。
CIE61-1984:
“隧道入口照明—确定境界区辉度的基本原则概述”仍在CIE清单上无变更。
免责声明
本文的主要目的是用作隧道照明设计的基本原理。
本文只涉及照明,没有给出关于建筑的建议。
其目的是为设计新隧道照明提供建议的惯例。
本文不适用已有的隧道照明系统,除非此类系统重新设计。
II
公路隧道和地道照明指南
1 引言
CIE88-1990所建立的基本原理对当前的修订本仍完全有效。
然而,关于几项新的理解,是过去十多年新研究和来自隧道建设的广泛实际经验的结果,不会导致CIE88-1990与当前修订本之间大的差异。
主要不同是境界区第一部分辉度的确定。
根据CIE88-1990,建议使用L20法,建议将来使用光幕辉度法。
最近的研究允许基于当前的修订本使用光幕辉度法。
这种变化让确定境界区域辉度比根据较早的文献更准确,尤其是在非标的情况。
另一个不同是长隧道和非常长的隧道中内部区所建议的辉度值。
它是从数以百计自CIE88-1990发布起投入使用、交通流量的影响超预期、现代设备导致在较低等级辉度下具有相同等级舒适性和类似能见度的隧道的实际经验得出的。
当前修订本与CIE88-1990之间的差异固然重要,但它们都是直接从CIE88-1990中所拟定的原则上进一步发展而得出的。
对隧道照明设备的要求受几个决定能见度的关键因素影响。
这些因素异常易变,包括驾驶员的特性(包括能力、年龄和个人习惯);隧道长度、隧道入口、道路的物理状况;大气状况;交通密度、交通量和速度;通过车辆的类型。
另外需考虑因素包括照明对隧道口的建筑方面关于视觉引导、舒适性的影响,以及对设备全面维护的影响。
本文目的在于界定一个供项目设计者和项目顾问使用的指南。
本指南基于当前的技术可行性,因而随着技术的发展,相应地很可能再修订。
由于上述原因,为获得设备关于安全性和舒适性方面足够的质量,所给规则必须视作最小能见度的情况。
如果,对于特殊原因,隧道必须特别小心地完成,则可能加上更严格的要求并且一些信息必须明确给出。
由于本指南是针对所有的照明设备,因此隧道照明的质量为一些参数的函数而变化。
最小的日间照明和夜间照明要求是确保此种能见度状况:
用户可以以给定设计速度在白天和在夜间同等地良好地穿行。
在不低于同一时间沿接近道路至该隧道所拥有的能见度等级,此种能见度应安全、舒适和值得信赖。
为达到这个目的,对于道路使用者,在隧道里面具有足够的视觉信息(关于形成视野的道路部分的几何形状、可能的障碍的出现与移动、后面的特别是其它的道路使用者)是必不可少的。
然而,接近隧道入口的汽车驾驶者应有他们沿至入口的接近道路的以前部分相同自信感觉,也是必须的。
界定照明系统质量的隧道照明设备光度特性如下:
——道路和隧道洞壁下部的辉度等级;
——路面和洞壁辉度的一致性和分布;
——光源产生的眩光的限制;
——闪光效果的限制;
——可能的障碍物的能见度等级;
——视觉引导;
所有本指南中规定的值为在整个隧道使用的持续期内要保持的值。
为了获得处于崭新状态的隧道所要达到的值,考虑到设备的维护,因而有必要增加规定值。
它们取决于所使用设备的质量、维护频率和场地的周围状况。
对于维护原则,参阅第9章。
2 问题的定义
隧道的照明要求,白天和夜间是完全不同的。
在夜间,问题相当简单,包括在隧道内照明路线上提供的至少等于隧道外面照明的辉度等级。
白天照明的设计则由于人的视觉系统而特别关键。
隧道外面的驾驶员不能觉察到路上照明同时存在一个高亮度的外部和相对黑暗的内部(即瞬时适应)的细节。
虽然视觉系统能适应周围照明的迅速减少,如从日光下进入隧道的黑暗中所产生的,但这些调整不是瞬时的。
适应过程需要一段时间,时间取决于照明减少的幅度:
差异越大,适应时间越长。
对于给定的速度,这意味着隧道内部和外部照明等级的差异越大,驾驶员的视觉系统必须适应的距离越长。
3 交通和视觉任务
视觉任务包括驾驶员察觉前方路面上物体的出现与移动。
这些物体取决于隧道的类型,如城市隧道、公路隧道、高速公路隧道,以及交通的主要组成(如,机动车、自行车、行人等等)类型。
然而相应的视觉任务太复杂并且太多变,以致不能建立能用于隧道照明光度要求评估的能见度标准。
面对这种情况,用类似于在道路照明的研究中所经常考虑的物体(即具有规定反射系数的0.2m×0.2m目标)能见度作为标准任务。
典型的反射系数是0.2。
实际的交通障碍可能要大些。
也视作是立在路面上的一个物体,必须能被在入口前接近隧道的驾驶员察觉。
从该物体能被看见起的距离必须等于相应隧道设计速度的停车距离。
本标准中所给定的隧道和地道照明要求就是基于此准则。
经验表明,如果特殊的照明情况满足该视觉任务,则它也能满足其它类型的评估。
关于交通量,以上所定义的视觉任务仅适用于车辆与跟随车辆之间的距离大于停车距离的情况。
如果不是这样,则驾驶员的视觉任务包括预计前面车辆的行为。
因而重要的是不应导致驾驶员进行突然的操作,例如意外的刹车。
这证明为防止不充足照明隧道入口表现出的黑洞效果所必须采取的预防措施是有道理的。
但是小物体的能见度仍然是必须的。
这表明了运输流量对隧道中可能出现的实际情况的能见度的巨大影响。
因为运输流量在一天中通常变化相当大,并且为保证充足能见度对照明设备的要求比为保证充分车辆跟随可能性所需要的要求更为严格,因此本指南基于物体的能见度。
在这方面,车辆的速度是一个基本元素。
车辆的停车距离定义为不仅是在进行观察的驾驶员必须能够察觉物体出现的点,而且,如后面所示,是进入区的长度。
在所有其它的因素相等的情况下,设计速度的提高通常将导致照明要求的增加,因而导致增加设备费用。
这可能意味着需要在接近区和穿行隧道时引入车速限制。
鉴于在整个交通线路上交通流的连续性,在隧道中与在邻近的开放道路上具有相同的设计速度是合理的。
4 长隧道与短隧道之间的区别
隧道是路面上的覆盖物。
长、短隧道的照明要求根据接近的开车人能够看穿隧道的程度而不同。
看穿隧道的能力主要取决于隧道的长度,并且取决于一些其它的设计参数(隧道的宽度、高度、水平和/或垂直的曲度等等)。
隧道通常细分为“长隧道”和“短隧道”。
这个名称主要涉及隧道的长度(沿隧道轴线测量的)。
一些隧道-驾驶员不能从隧道前的一点看到出口-即使它们的长度应叫它们“短隧道”,仍需要象长隧道一样照明,与那些接近的开车人能够看穿的隧道(“光学短隧道”)相反,这样的隧道被叫作“光学长隧道”。
关于照明,隧道被细分为三类:
——几何长隧道;
——光学长隧道;
——短隧道;
根据图4.1中所给的图进行区别。
1.隧道长度
2.在隧道前从停车距离处看时,出口是否完全可见?
3.日光穿透是好还是差?
4.洞壁反射是高(>0.4)还是低(<0.2)?
5.交通拥挤(或包括自行车或行人)还是顺畅?
无日间照明
正常境界区照明等级的50%
正常境界区照明等级
<25m25m-75m75m-125m>125m
顺畅
拥挤
顺畅
拥挤
是
否
是
否
好
差
好
差
高
低
高
低
图4.1不同长度隧道日间照明
图4.1提供初始近似值。
对于详细的照明设计,看穿隧道的可能性必须用图表确定。
注:
对于长度最长为75m、在图4.1中建议不用日间照明的隧道,至少在日落前1h和日出后1h应达到等于长隧道内部区建议值的照明等级(参见内部区的辉度)。
夜间仅需要达到夜间照明的建议值。
5 定义
这章报告本指南所使用的专业术语的定义,一般术语请参阅CIE17.4-1987国际照明用语(CIE,1987)。
为确定日间照明的纵向照明等级,在隧道中区分不同的区域:
入口区、境界区、内部区和出口区(参见图5.1)。
5.1 设计速度
隧道照明系统设计所考虑的设计速度必须由主要承包单位规定。
设计速度原则上是为隧道设计的速度。
一般认为该速度是隧道入口道路所允许的最大速度。
然而,一些人认为接近和穿过隧道减速是可以接受的。
在这种情况下,减速当然必须在隧道的前面标明。
5.2 基准点
参考点原则上是位于接近通路中央、在1.5m的高度、在距隧道入口处等于停车距离(以设计速度)的点。
该停车距离为以设计速度安全停止车辆移动所必需的距离。
它包括反应时间期间和刹车时间期间所覆盖的距离。
根据驾驶员、他的车辆、车辆速度、路面的坡度以大气状况,停车距离有极大的不同。
国家标准应制定出参考。
附录A.2中给出了更详细的说明。
单向隧道的典型纵剖面
图5.1隧道中的区域
5.3 隧道相关区域(参见图5.1)
隧道:
路面上的建筑物,其限制了路面部分正常的日间照明,使得驾驶员看的能力显著减小。
本指南中,其它没有限制能见度的建筑物无关。
为确定日间照明的纵向照明等级,在隧道中区分不同的区域是有效的:
入口区、境界区、渐变区、内部区和出口区。
入口区:
隧道入口(前面)外的开阔路面部分,包括接近中的驾驶员必须能够看到隧道里面的整个
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- 公路 隧道 地道 照明 指南
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