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1、淺談隧道LED照明舒適光環(huán)境,一、隧道的功能及其保障措施,二、隧道行車安全、舒適、運(yùn)行節(jié)能的影響因素,三、構(gòu)建隧道安全、舒適、節(jié)能光環(huán)境的重要性,四、以人為本的隧道照明環(huán)境的價(jià)值,五、應(yīng)用案例,隧道-某種用途、在地面下作用任何方法規(guī)定形狀和尺寸修筑修的斷面積大于2的洞室。功能分類-交通、市政、礦山和水工（隧道）。,一、隧道的功能及其保障措施,一、隧道的功能及其保障措施,舒適安全與節(jié)能的隧道環(huán)境是其運(yùn)行質(zhì)量最重要因素之一！,一、隧道的功能及其保障措施,二、隧道行車安全、舒適、運(yùn)行節(jié)能的影響因素,三、構(gòu)建隧道安全、舒適、節(jié)能光環(huán)境的重要性,四、以人為本的隧道照明環(huán)境的價(jià)值,五、應(yīng)用案例,隧道照明質(zhì)2、量是影響運(yùn)行良好行車環(huán)境最重要因素之一！也是保障隧道安全、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)營的最重要措施之一！,二、隧道行車安全、舒適、運(yùn)行節(jié)能的影響因素-所有,二、隧道行車安全、舒適、運(yùn)行節(jié)能影響因素照明問題及原因,不科學(xué)的設(shè)計(jì)-黑洞效應(yīng),沒有進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)照明指標(biāo)-以致無法辨認(rèn)洞口附近的情況，也難以發(fā)現(xiàn)障礙物，造成安全隱患,1、影響隧道行車安全的因素,不科學(xué)的設(shè)計(jì)-白洞效應(yīng),“白洞”效應(yīng)-降低司機(jī)出洞時(shí)的視覺功能和視覺舒適，造成駕駛員無法準(zhǔn)確判定前方車輛、影響行車安全。,1、影響隧道行車安全的因素,失能眩光現(xiàn)象,失能眩光感覺,失能眩光,道路上實(shí)測的TI近20%時(shí),也未出現(xiàn)失能眩光現(xiàn)象，但TI一般會(huì)超標(biāo)（在距高3、比大于3.5，實(shí)測均勻度0.7以上時(shí)一般會(huì)大于10%）隧道內(nèi)一般TI小于10%，不會(huì)出現(xiàn)失能眩光現(xiàn)象。,1、影響隧道行車安全的因素,不舒適眩光現(xiàn)象,不舒適眩光,不舒適眩光,G值為控制不舒適眩光評(píng)價(jià)指標(biāo)，與人眼觀察的范圍內(nèi)的燈具表面面積、80度與88度光強(qiáng)、路面亮度等有關(guān),1、影響隧道行車安全的因素,頻閃問題-以某隧道為例,1、影響隧道行車安全的因素,CIE:頻率低于 2.5 Hz 和高于 15 Hz 的閃爍效應(yīng)可以忽略不計(jì)。當(dāng)頻率處于 4 Hz 和 11 Hz 之間、持續(xù)時(shí)間超過 20 s 時(shí)，如果不采取其它措施，則會(huì)產(chǎn)生不舒適感。因此，持續(xù)時(shí)間超過 20 s 的安裝路段，建議避免 4 Hz 4、至 11 Hz 的頻率范圍。,1）、布燈間距確保頻率宜低于 2.5 Hz 和高于 15 Hz。,3）、頻閃由布燈間距不合適造成。,配光能力有限的“點(diǎn)狀”集束光源,2）、布燈間距確保頻率必須低于 4 Hz 和高于 11 Hz。,隧道照明頻閃產(chǎn)生原因之一,1、影響隧道行車安全的因素,隧道照明墻面斑馬線,隧道照明路面斑馬線,2、影響隧道行車舒適的因素,斑馬線問題,隧道照明斑馬線產(chǎn)生的原因,周太明教授“電氣照明設(shè)計(jì)”,1）、照度均勻度高則斑馬線消除！,2）、0.6-0.7的縱向亮度均勻度計(jì)算值足夠！,3）、解決該問題唯一方法增加燈具成本或照明投資！,理解誤區(qū),2、影響隧道行車舒適的因素,斑馬線問題,不5、合適的色溫,色溫過高,更刺眼燈亮地面不亮,色溫過低,眼睛靈敏度不高、與環(huán)境色溫差異大、情緒易低落,高壓鈉燈效果（2300k）,LED燈照明效果(5000k),日光燈管效果（6500k）,2、影響隧道行車舒適的因素,色坐標(biāo)偏離目標(biāo)太大、色容差過大、色漂移大,2、影響隧道行車舒適的因素,色坐標(biāo)偏離目標(biāo)太大、色容差過大、色漂移大,2、影響隧道行車舒適的因素,據(jù)調(diào)研，目前戶外燈損壞主要原因是電源快插接頭不滿足防水、接觸不良、線纜斷開損壞、致整燈閃爍或熄滅。,3、影響隧道行車節(jié)能的因素,燈具損壞,白天：環(huán)境亮度10，000cd時(shí)，人眼能分辨的亮度范圍為20020，000cd，低于200cd的亮度感覺為黑6、色。夜間：環(huán)境為30cd時(shí)，可分辨的亮度范圍為1200cd，100cd有相當(dāng)亮的感覺。低于1cd的亮度會(huì)引起黑色感覺。,過暗影響辨識(shí)能力,3、影響隧道行車節(jié)能的因素,過暗影響辨識(shí)能力,過分強(qiáng)調(diào)節(jié)能忽視照明效果-光亮度不足，影響行車辨識(shí)能力，帶來安全隱患。忽視照明效果節(jié)能是“偽節(jié)能”,3、影響隧道行車節(jié)能的因素,過亮 功率配置過大，浪費(fèi)電能,道路夜間環(huán)境，亮度超2cd/m2，增加對(duì)辨識(shí)力提高有限,3、影響隧道行車節(jié)能的因素,盲目追求光效非有效區(qū)域,不合理的方案，能量投射到隧道頂部，燈具利用系數(shù)低,非有效區(qū)域,3、影響隧道行車節(jié)能的因素,一、隧道的功能及其保障措施,二、隧道行車安全、舒適、運(yùn)行節(jié)能7、的影響因素,三、構(gòu)建隧道安全、舒適、節(jié)能光環(huán)境的重要性,四、以人為本的隧道照明環(huán)境的價(jià)值,五、應(yīng)用案例,三、構(gòu)建隧道安全、舒適、節(jié)能光環(huán)境的重要性,合理的照明設(shè)計(jì)日間與夜間照明分檔,三、構(gòu)建安全的隧道照明環(huán)境,照明設(shè)計(jì),夜間模式,日間模式,關(guān)閉出入口與過渡段加強(qiáng)照明、保留基本照明,開啟符合正常的隧道亮度曲線的所有照明,合理的燈具設(shè)計(jì)燈具發(fā)光面積，降低不舒適眩光,三、構(gòu)建安全的隧道照明環(huán)境,通過增大燈具發(fā)光面積來降低燈具眩光,高壓鈉燈發(fā)光面積小,LED隧道燈具發(fā)光面積大,合理的燈具設(shè)計(jì)燈具光度空間分布，減少眩光,三、構(gòu)建安全的隧道照明環(huán)境,通過控制燈具最強(qiáng)光束角，以及燈具出光角度來控制直接進(jìn)入司8、機(jī)視線的的光強(qiáng)，降低不舒適眩光值”G”.,光帶或條形燈具可帶來良好的誘導(dǎo)性、避免頻閃產(chǎn)生,三、構(gòu)建安全的隧道照明環(huán)境,保障良好的亮度均勻度尤其是縱向均勻度,三、構(gòu)建舒適的隧道照明環(huán)境,1）、照度均勻度高則斑馬線消除！,2）、0.6-0.7的縱向亮度均勻度計(jì)算值足夠！,3）、解決該問題唯一方法增加燈具成本或照明投資！,隧道照明斑馬線解決方法,1）、照度均勻度高則亮度均勻度高？,2）、0.6-0.7的縱向亮度均勻度計(jì)算值足夠？,縱向亮度均勻度計(jì)算值為0.93（實(shí)測為0.8以下），實(shí)際有斑馬線,縱向亮度均勻度計(jì)算值為0.97（實(shí)測為0.8以上），消除斑馬線,縱向亮均勻度0.7、縱向亮均勻度0.72、9、縱向亮均勻度0.72,滿足照明要求,縱向亮均勻度0.75、縱向亮均勻度0.77、縱向亮均勻度0.8,縱向亮均勻度0.8、縱向亮均勻度0.84、縱向亮均勻度0.85,道路亮度均勻度問題分析,道路亮度均勻度問題分析,隧道照明縱向亮度均勻度受到墻面反射系數(shù)不均勻性影響，計(jì)算值與實(shí)測值折扣較大，為確保消除斑馬線，一是計(jì)算值盡量高，偽色圖中無斑馬線即可，二是確保實(shí)測亮度縱向均勻度0.8以上。道路照明縱向亮度均勻度受到影響因素較多，計(jì)算值與實(shí)測值折扣較大，鑒于偽色圖中無法判斷斑馬線現(xiàn)象，為確保消除斑馬線，建議在眩光控制良好前提下，亮度均勻度計(jì)算值盡量高，確保實(shí)測亮度縱向均勻度0.7以上。,道路隧道縱向亮度10、均勻度推薦,嚴(yán)格控制燈具間的色容差和顏色衰減,三、構(gòu)建舒適的隧道照明環(huán)境,ANSI 分bin 規(guī)范，國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及目前的控制水平,Lm80測試報(bào)告中對(duì)顏色漂移的規(guī)定,關(guān)注空間照度分布,三、構(gòu)建舒適的隧道照明環(huán)境,合理的燈具光度空間分布，保證前方物體明晰的輪廓,地面亮度均勻，光強(qiáng)空間分布不一定均勻、駕駛員在光的叢林中中穿越,隧道不同高度,照度總均勻度,某隧道照度總均勻度比較不均勻，且變化幅度也最大。,隧道不同高度,照度縱向均勻度,某隧道照度總均勻度與縱向照度均勻度比較低，且變化幅度也最大。加之為“點(diǎn)狀”光源，故頻閃引起不舒適效果更明顯！,采用專業(yè)的LED隧道燈,三、構(gòu)建 節(jié)能節(jié)錢 的隧道照明環(huán)境11、,LED燈管替換方案在隧道應(yīng)用中的缺陷及隱患,燈管采用的光源為中小功率光源，目前僅大批量在室內(nèi)照明使用，可靠性低；燈管被密封在燈具中，散熱不通暢，光源結(jié)溫高，光衰大；燈管的電源為室內(nèi)級(jí)別的電源，無法承受隧道電網(wǎng)環(huán)境的沖擊，可靠性及壽命較低；燈管方案僅能滿足照明替換需求，無法實(shí)現(xiàn)智慧化隧道要求；對(duì)于新建隧道，由于LED燈管所采用的外殼體積大，帶來較大的成本，價(jià)格與LED隧道燈相當(dāng)。,隔離型燈管電源,非隔離型燈管電源,隧道燈電源,LED燈管電源與LED隧道燈電源比較：,LED燈管光源與隧道燈光源比較,電源保護(hù)功能、安規(guī)、可靠性、性能、電網(wǎng)環(huán)境友好性等差距巨大！,高分子材質(zhì),陶瓷基板,1500mm,12、600mm,T8熒光燈與LED隧道燈燈具體積比較,LED隧道燈的體積只有傳統(tǒng)熒光燈隧道燈的1/41/3大，大大節(jié)省了用材和燈具成本！,采用長壽命的LED隧道燈,三、構(gòu)建 節(jié)能節(jié)錢 的隧道照明環(huán)境,LED燈具的壽命評(píng)價(jià)方法,上海長江隧道照度實(shí)測結(jié)果：印證了LED壽命隨溫度升高而降低,采用模塊化的LED隧道燈,三、構(gòu)建 節(jié)能節(jié)錢 的隧道照明環(huán)境,外形尺寸,控制接口,安裝支架,光度接口,光通量,配光,色溫,產(chǎn)品兼容、可互換,1）整體燈具標(biāo)準(zhǔn)化以利于互換,思路：燈具外殼使用壽命20年，在升級(jí)換代及維護(hù)中，只需要更換光源模組。方法：散熱解決、連接件可靠前提下，提出了電氣連接與機(jī)械固定二合一定模塊固定方式13、。效果1：單個(gè)光源模組只有整燈成本的78，維護(hù)成本低。效果2：光源模組更換簡便，全程采用徒手方式，大規(guī)模升級(jí)更換效率高。效果3：光源模組上為每顆光源設(shè)計(jì)了保護(hù)二極管，單個(gè)光源損壞時(shí)，不會(huì)影響其他光源。,2）光源模塊化,3）科學(xué)的燈具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),燈具采用專利設(shè)計(jì)的自平衡設(shè)計(jì)，可在安裝現(xiàn)場徒手打開燈具。該結(jié)構(gòu)將鎖緊壓力均勻的分布在整個(gè)燈具表面，實(shí)現(xiàn)真正意義上的密封。而傳統(tǒng)的卡扣結(jié)構(gòu)密封面局部受力過大，會(huì)造成的密封隱患。整個(gè)燈具外觀關(guān)鍵連接部位沒有任何螺絲，避免了螺絲長期使用的生銹可能，及螺絲孔漏水隱患，燈具的整體性高。燈具尺寸符合上海建交委隧道 LED 照明技術(shù)應(yīng)用指導(dǎo)意見 的燈具外形規(guī)范。,密封面14、,密封受力區(qū),在每一路段選取三盞燈，分別在擦洗前和擦洗后進(jìn)行測試，通過前后兩次的照度值來求得灰塵遮光比,隧道出口處的環(huán)境更惡劣，油污灰塵污染很重，對(duì)隧道燈的光輸出和路面照度影響更大，維護(hù)時(shí)應(yīng)該重點(diǎn)清洗接近出口處的燈具,合理的燈具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)易于維護(hù)清洗！,提出將調(diào)光芯片與電集成式電源，電氣連接IP65，便于插拔航空接頭，實(shí)時(shí)調(diào)光，低成本，方便實(shí)施、燈具設(shè)計(jì)更靈活等。突出調(diào)光系統(tǒng)具備無極調(diào)光、響應(yīng)及時(shí)、過程無頻閃。燈具狀態(tài)查詢：燈具異常，電源異常，正常工作。,智能控制系統(tǒng),RS485智能電源,無線智能電源,3）電源標(biāo)準(zhǔn)化、智能化,+,普通調(diào)光電源,單燈控制器,合理的隧道亮度設(shè)計(jì),三、構(gòu)建 節(jié)能 的隧15、道照明環(huán)境,在白天行車中，在車流量低，車速低的隧道維持在中間視覺的1.5-2.5cd即可，當(dāng)處于流量大，車速高的隧道中，需維持在4.5以上的眀視覺,優(yōu)秀的燈具配光設(shè)計(jì),三、構(gòu)建 節(jié)能 的隧道照明環(huán)境,修改透鏡或反光杯即可實(shí)現(xiàn)眩光控制良好前提下，提高亮度均勻度，無需增加額外成本！,優(yōu)秀的燈具配光設(shè)計(jì)高效的燈具利用系數(shù),三、構(gòu)建節(jié)能的隧道照明環(huán)境,合理的設(shè)計(jì)方案示意圖，高效的燈具利用系數(shù),LCP-SH協(xié)議,一、隧道的功能及其保障措施,二、隧道行車安全、舒適、運(yùn)行節(jié)能的影響因素,三、構(gòu)建隧道安全、舒適、節(jié)能光環(huán)境的重要性,四、以人為本的隧道照明環(huán)境的價(jià)值,五、應(yīng)用案例,一、隧道的功能及其保障措施,二16、隧道行車安全、舒適、運(yùn)行節(jié)能的影響因素,三、構(gòu)建隧道安全、舒適、節(jié)能光環(huán)境的重要性,四、以人為本的隧道照明環(huán)境的價(jià)值,五、應(yīng)用案例,條形隧道燈應(yīng)用案例,錢塘江隧道大連路隧道紅梅南路隧道（待試掛）,杭州錢江隧道LED照明應(yīng)用案例,錢江隧道東線和西線隧道共安裝使用我公司GY822SD85/220AC條形LED隧道燈共2976盞，調(diào)光控制裝置10套，隧道的燈具安裝高度5.2米，燈具安裝距離5.6米，燈左右對(duì)稱布燈，整個(gè)隧道照明工程設(shè)計(jì)安裝了LED調(diào)光控制控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)9級(jí)調(diào)光;每個(gè)隧洞內(nèi)安裝10套光衰在線測量裝置，并通過相應(yīng)的現(xiàn)場總線通道實(shí)時(shí)上傳光衰檢測數(shù)據(jù)。,與與原熒光燈方案相比，隧道基本段照明五年累計(jì)節(jié)電率62.3%。,改造效果,大連路隧道應(yīng)用案例,改造前效果圖,改造后效果圖,LED 照明不僅比熒光燈照明實(shí)現(xiàn)了更高的均勻度,將照度提高了 55%!,節(jié)能對(duì)比,100負(fù)荷下，LED方案節(jié)能51.4,六年運(yùn)營費(fèi)用比較,293.4 萬度,272.8 萬元,1408.2噸,3510噸,蘇州北環(huán)快速路方案,蘇州市北環(huán)快速路隧道主線建筑長度為1510m，其中敞開段長355m，暗埋段長1155m；廣濟(jì)路并入匝道，匝道敞開段長145m，匝道暗埋段長75米，匝道并入隧道主線暗埋段長245米。隧道暗埋段采用單箱雙室結(jié)構(gòu)。,主隧道照明指標(biāo)及燈具匯總表,