目前有關(guān)隧道照明的節(jié)能，主要是采用高功率因數(shù)的照明燈具(配高效電子鎮(zhèn)流器)、隧道內(nèi)兩側(cè)鋪反射率高的裝修材料、盡量縮短供電電纜長(zhǎng)度以減少線路損耗、合理布置配電房的位置、集中調(diào)光控制、減少洞外亮度等方法。為了進(jìn)一步節(jié)能，設(shè)計(jì)者還把隧道內(nèi)的燈具分為全日燈、黃昏燈、白日燈和應(yīng)急燈等幾個(gè)回路進(jìn)行人工或自動(dòng)的控制?？v觀現(xiàn)有的這些方法，雖然有一定的節(jié)能效果，但在實(shí)際運(yùn)行中還是存在著電能的浪費(fèi)現(xiàn)象，以及營(yíng)運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生的與行車(chē)安全和隧道監(jiān)控之間的矛盾等問(wèn)題。

　　問(wèn)題的提出

　　一、 現(xiàn)有隧道照明控制模式設(shè)計(jì)，在實(shí)際運(yùn)行中存在相當(dāng)大的電能浪費(fèi)。

　　目前，隧道照明設(shè)計(jì)者依據(jù)規(guī)范通常把隧道分為入口段、過(guò)渡段、中間段和出口段等四個(gè)段來(lái)設(shè)計(jì)照明，其中過(guò)渡段有兩個(gè)，分別設(shè)計(jì)在中間段前后。各段的長(zhǎng)度和照度(lx)是從全年行車(chē)安全要求出發(fā)，對(duì)洞內(nèi)最大照度的設(shè)計(jì)是以全年洞外最大亮度和最高行車(chē)時(shí)速來(lái)確定隧道內(nèi)各段的燈具功率和燈具分布密度。能夠?qū)崿F(xiàn)照明自動(dòng)控制的非常有限，通常因線路布線回路的限制，只能做到2、3級(jí)人工或自動(dòng)控制，對(duì)于如天氣、車(chē)速、車(chē)流量等參數(shù)只是在設(shè)計(jì)階段給予以最大值考慮，最終各段照明的長(zhǎng)度和照度也始終是處于最大值狀態(tài)。對(duì)于天氣、車(chē)速、車(chē)流量等時(shí)變參數(shù)無(wú)法從宏觀上對(duì)整個(gè)隧道的照明進(jìn)行自適應(yīng)方式調(diào)制。因此，目前這種傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與使用的隧道照明系統(tǒng)存在著大量電能浪費(fèi)問(wèn)題。

　　二、現(xiàn)有隧道照明控制營(yíng)運(yùn)中節(jié)能與安全的矛盾突出。

　　營(yíng)運(yùn)者為了節(jié)省電費(fèi)，往往都不采用自動(dòng)控制，因?yàn)楝F(xiàn)有的自動(dòng)控制沒(méi)有涉及天氣和車(chē)流量等實(shí)時(shí)變化因素。實(shí)際上營(yíng)運(yùn)者采用手動(dòng)控制方式工作，在規(guī)定的時(shí)間人工開(kāi)關(guān)隧道燈，白天全開(kāi)燈，晚上關(guān)掉所有的燈。部分營(yíng)運(yùn)者考慮白天電能浪費(fèi)嚴(yán)重，有的只開(kāi)全日燈。這種燈控方式表面上有一定的節(jié)能效果，但其實(shí)當(dāng)洞外亮度小于1500cd/m2時(shí)，只要確保隧道內(nèi)路面亮度總均勻度U0、亮度縱向均勻度U1以及各段亮度達(dá)到相應(yīng)要求，符合行車(chē)視覺(jué)要求，取其照度最小值即可，并非一定要達(dá)到開(kāi)全日燈時(shí)的亮度。其次，存在一個(gè)洞口亮度不夠的安全隱患問(wèn)題。由于一天中洞外亮度變化很大，按照司機(jī)行車(chē)從進(jìn)入到離開(kāi)隧道全過(guò)程的視覺(jué)適應(yīng)要求，當(dāng)洞外亮度較大時(shí)，入洞口亮度應(yīng)和洞外亮度及洞內(nèi)亮度有較好的交替，要考慮入口端洞口排出的大量廢氣可能降低亮度對(duì)比度和照明效果，所以期間要保持洞口足夠的亮度，否則在車(chē)子進(jìn)入洞口的瞬間，司機(jī)眼前感覺(jué)一片黑暗，產(chǎn)生“黑洞效應(yīng)”，如果前方有障礙車(chē)或行駛較慢的車(chē)輛，可能誘發(fā)連環(huán)撞車(chē)事故。同樣，當(dāng)隧道出口洞外亮度很高時(shí)，隧道內(nèi)離隧道出口一段距離的亮度不能過(guò)低，以防止大型車(chē)輛后緊跟有小車(chē)，小車(chē)難以被發(fā)現(xiàn)、視認(rèn)的情況發(fā)生。因此，隧道內(nèi)照明的節(jié)能不是簡(jiǎn)單地開(kāi)關(guān)某些燈具，而是要求建立在行車(chē)安全基礎(chǔ)上的最大節(jié)能。

　　三、 有隧道照明控制營(yíng)運(yùn)中節(jié)能與隧道監(jiān)控的矛盾。

　　隧道監(jiān)控是隧道管理的重要組成部分，目前隧道照明與監(jiān)控之間產(chǎn)生的矛盾主要在夜間。營(yíng)運(yùn)者為了省電，夜幕降臨時(shí)關(guān)閉隧道內(nèi)所有的燈，由于目前國(guó)內(nèi)隧道普遍采用非紅外線攝像頭，隧道內(nèi)部一片漆黑，使得無(wú)法發(fā)揮有效監(jiān)控，夜間直接造成從攝像頭到監(jiān)視器之間大量設(shè)備電能的浪費(fèi)。這種間斷的監(jiān)控也不符合重要隧道內(nèi)所需的監(jiān)控要求：夜間，在有人進(jìn)入隧道或發(fā)生偷盜、破壞等現(xiàn)象，很難被及時(shí)發(fā)現(xiàn);在車(chē)輛發(fā)生故障或發(fā)生交通事故時(shí)，不但監(jiān)控不到，而且在處理時(shí)不能提供必要照明。在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮在隧道發(fā)生緊急情況時(shí)，隧道內(nèi)燈具能夠根據(jù)需要自動(dòng)控制照明亮度。比如隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)或擁擠堵塞時(shí)，為幫助隧道及時(shí)排除危險(xiǎn)，系統(tǒng)自動(dòng)將全部燈點(diǎn)亮，系統(tǒng)的手動(dòng)控制應(yīng)能夠可以在多處實(shí)現(xiàn)，如監(jiān)控中心，隧道管理房或隧道內(nèi)的其他位置等。從安全、監(jiān)控、節(jié)能及所能提供便利等方面綜合考慮，夜間隧道內(nèi)提供適當(dāng)?shù)恼彰魇潜匾摹?/P>

　　節(jié)能方法

　　在隧道照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，通常入口段和出口段燈具的密度和照度最大，中間段最小。而中間段燈具的布設(shè)長(zhǎng)度一般最長(zhǎng)，其他各段燈具的布設(shè)長(zhǎng)度根據(jù)隧道實(shí)際長(zhǎng)度和實(shí)際要求的不同而有所不同。根據(jù)國(guó)家<<公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范>>的設(shè)計(jì)要求，隧道照明的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮車(chē)流量和車(chē)速的因素，所以影響隧道內(nèi)燈具照度的設(shè)計(jì)主要有車(chē)速、車(chē)流量和洞外亮度三個(gè)因素。

　　當(dāng)平均車(chē)速較大時(shí)，應(yīng)按要求適當(dāng)增加入口段和過(guò)渡段照明的長(zhǎng)度和照度，中間段、出口段的照度也應(yīng)相應(yīng)增加，反之相應(yīng)減小。有關(guān)研究機(jī)構(gòu)曾做過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，在車(chē)輛通過(guò)隧道洞口前后，會(huì)很自然地降速，通過(guò)隧道時(shí)，車(chē)速普遍下降30%左右,因此在考慮車(chē)速對(duì)隧道內(nèi)各段照明的長(zhǎng)度和亮度的影響時(shí)，應(yīng)注意考慮這一點(diǎn)。當(dāng)交通量大增時(shí)，入口段、過(guò)渡段、中間段、出口段的照度應(yīng)相應(yīng)增加，此時(shí)路面均勻度U0和縱向均勻度U1也應(yīng)相應(yīng)增加，反之相應(yīng)減小。影響洞內(nèi)亮度設(shè)計(jì)的另一主要因素是洞外亮度，洞外亮度除了和洞口所處的位置有關(guān)外，白天主要由天氣狀況決定。晴天、多云、陰天、重陰的天氣對(duì)洞內(nèi)入口段、過(guò)渡段、出口段亮度的調(diào)節(jié)均產(chǎn)生較大影響，洞外亮度增加，隧道內(nèi)各段燈具的照度也相應(yīng)增大，反之相應(yīng)減小。雨天或是大風(fēng)的天氣，不但影響洞外亮度，還影響車(chē)速，而車(chē)速又直接影響隧道內(nèi)各段照明的長(zhǎng)度和照度。

　　在整個(gè)隧道照明的設(shè)計(jì)規(guī)劃中，就應(yīng)該考慮節(jié)能問(wèn)題。比如入口段照明通常由基本照明和加強(qiáng)照明兩部分組成，前者的燈具布置同中間段照明相類似，后者的加強(qiáng)照明采用功率較大的燈具。由于洞外日光的投射進(jìn)入，可利用作為入口段加強(qiáng)照明的部分，參照設(shè)計(jì)規(guī)范，可將離洞口10m以內(nèi)的加強(qiáng)照明燈具予以省略。在單向交通隧道中，出口段照明的設(shè)計(jì)，其長(zhǎng)度可與入口段有所不同，據(jù)相關(guān)資料證實(shí)，出口段長(zhǎng)度取60米是合適的，可省去幾十米入口段高密度布置的燈具，由中間段布置較為稀疏的燈具取代。出口段亮度也可有別于入口段，其亮度取中間段亮度的5倍即可。在長(zhǎng)隧道中，由于有充分的適應(yīng)(過(guò)渡)時(shí)間，所以中間段亮度可適當(dāng)降低。

　　為了提高司機(jī)行車(chē)安全系數(shù)，在設(shè)計(jì)較長(zhǎng)隧道的照明時(shí)，過(guò)渡段應(yīng)設(shè)計(jì)為T(mén)R1、TR2、TR3三個(gè)照明段，其亮度與長(zhǎng)度的劃分可采用CIE適應(yīng)曲線作為依據(jù)。

　　由于隧道長(zhǎng)度超過(guò)100米就要設(shè)置照明，當(dāng)隧道里安裝照明燈具時(shí)，它的長(zhǎng)度通常是幾百米、幾千米，如果隧道交通是單向，燈具安裝總長(zhǎng)度可能達(dá)到幾公里甚至更長(zhǎng)，如按照全年最大照度設(shè)計(jì)，單從洞外亮度這一指標(biāo)分析，只要天氣不是晴天，洞內(nèi)亮度就是多余的，長(zhǎng)時(shí)間勢(shì)必造成電能的極大浪費(fèi)。所以，要把隧道內(nèi)各段照明的長(zhǎng)度和照度設(shè)計(jì)成能夠根據(jù)實(shí)際要求(如洞外亮度等)不斷調(diào)整變化，動(dòng)態(tài)地實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道內(nèi)各段燈具照明的自動(dòng)控制。在長(zhǎng)度小于1000米的隧道，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)各段燈具照度的自動(dòng)控制，在隧道長(zhǎng)度超過(guò)1000米，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)各段的照明長(zhǎng)度和照度的全面動(dòng)態(tài)控制，才能從根本上杜絕隧道照明能源的浪費(fèi)，并提高行車(chē)安全系數(shù)。