1、浅谈隧道LED照明舒适光环境,一、隧道的功能及其保障措施,二、隧道行车安全、舒适、运行节能的影响因素,三、构建隧道安全、舒适、节能光环境的重要性,四、以人为本的隧道照明环境的价值,五、应用案例,隧道-某种用途、在地面下作用任何方法规定形状和尺寸修筑修的断面积大于2的洞室。功能分类-交通、市政、矿山和水工（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,舒适安全与节能的隧道环境是其运行质量最重要因素之一！,一、隧道的功能及其保障措施,二、隧道行车安全、舒适、运行节能的影响因素,三、构建隧道安全、舒适、节能光环境的重要性,四、以人为本的隧道照明环境的价值,五、应用案例,隧道照明质2、量是影响运行良好行车环境最重要因素之一！也是保障隧道安全、高效、经济运营的最重要措施之一！,二、隧道行车安全、舒适、运行节能的影响因素-所有,二、隧道行车安全、舒适、运行节能影响因素照明问题及原因,不科学的设计-黑洞效应,没有进行科学的设计照明指标-以致无法辨认洞口附近的情况，也难以发现障碍物，造成安全隐患,1、影响隧道行车安全的因素,不科学的设计-白洞效应,“白洞”效应-降低司机出洞时的视觉功能和视觉舒适，造成驾驶员无法准确判定前方车辆、影响行车安全。,1、影响隧道行车安全的因素,失能眩光现象,失能眩光感觉,失能眩光,道路上实测的TI近20%时,也未出现失能眩光现象，但TI一般会超标（在距高3、比大于3.5，实测均匀度0.7以上时一般会大于10%）隧道内一般TI小于10%，不会出现失能眩光现象。,1、影响隧道行车安全的因素,不舒适眩光现象,不舒适眩光,不舒适眩光,G值为控制不舒适眩光评价指标，与人眼观察的范围内的灯具表面面积、80度与88度光强、路面亮度等有关,1、影响隧道行车安全的因素,频闪问题-以某隧道为例,1、影响隧道行车安全的因素,CIE:频率低于 2.5 Hz 和高于 15 Hz 的闪烁效应可以忽略不计。当频率处于 4 Hz 和 11 Hz 之间、持续时间超过 20 s 时，如果不采取其它措施，则会产生不舒适感。因此，持续时间超过 20 s 的安装路段，建议避免 4 Hz 4、至 11 Hz 的频率范围。,1）、布灯间距确保频率宜低于 2.5 Hz 和高于 15 Hz。,3）、频闪由布灯间距不合适造成。,配光能力有限的“点状”集束光源,2）、布灯间距确保频率必须低于 4 Hz 和高于 11 Hz。,隧道照明频闪产生原因之一,1、影响隧道行车安全的因素,隧道照明墙面斑马线,隧道照明路面斑马线,2、影响隧道行车舒适的因素,斑马线问题,隧道照明斑马线产生的原因,周太明教授“电气照明设计”,1）、照度均匀度高则斑马线消除！,2）、0.6-0.7的纵向亮度均匀度计算值足够！,3）、解决该问题唯一方法增加灯具成本或照明投资！,理解误区,2、影响隧道行车舒适的因素,斑马线问题,不5、合适的色温,色温过高,更刺眼灯亮地面不亮,色温过低,眼睛灵敏度不高、与环境色温差异大、情绪易低落,高压钠灯效果（2300k）,LED灯照明效果(5000k),日光灯管效果（6500k）,2、影响隧道行车舒适的因素,色坐标偏离目标太大、色容差过大、色漂移大,2、影响隧道行车舒适的因素,色坐标偏离目标太大、色容差过大、色漂移大,2、影响隧道行车舒适的因素,据调研，目前户外灯损坏主要原因是电源快插接头不满足防水、接触不良、线缆断开损坏、致整灯闪烁或熄灭。,3、影响隧道行车节能的因素,灯具损坏,白天：环境亮度10，000cd时，人眼能分辨的亮度范围为20020，000cd，低于200cd的亮度感觉为黑6、色。夜间：环境为30cd时，可分辨的亮度范围为1200cd，100cd有相当亮的感觉。低于1cd的亮度会引起黑色感觉。,过暗影响辨识能力,3、影响隧道行车节能的因素,过暗影响辨识能力,过分强调节能忽视照明效果-光亮度不足，影响行车辨识能力，带来安全隐患。忽视照明效果节能是“伪节能”,3、影响隧道行车节能的因素,过亮 功率配置过大，浪费电能,道路夜间环境，亮度超2cd/m2，增加对辨识力提高有限,3、影响隧道行车节能的因素,盲目追求光效非有效区域,不合理的方案，能量投射到隧道顶部，灯具利用系数低,非有效区域,3、影响隧道行车节能的因素,一、隧道的功能及其保障措施,二、隧道行车安全、舒适、运行节能7、的影响因素,三、构建隧道安全、舒适、节能光环境的重要性,四、以人为本的隧道照明环境的价值,五、应用案例,三、构建隧道安全、舒适、节能光环境的重要性,合理的照明设计日间与夜间照明分档,三、构建安全的隧道照明环境,照明设计,夜间模式,日间模式,关闭出入口与过渡段加强照明、保留基本照明,开启符合正常的隧道亮度曲线的所有照明,合理的灯具设计灯具发光面积，降低不舒适眩光,三、构建安全的隧道照明环境,通过增大灯具发光面积来降低灯具眩光,高压钠灯发光面积小,LED隧道灯具发光面积大,合理的灯具设计灯具光度空间分布，减少眩光,三、构建安全的隧道照明环境,通过控制灯具最强光束角，以及灯具出光角度来控制直接进入司8、机视线的的光强，降低不舒适眩光值”G”.,光带或条形灯具可带来良好的诱导性、避免频闪产生,三、构建安全的隧道照明环境,保障良好的亮度均匀度尤其是纵向均匀度,三、构建舒适的隧道照明环境,1）、照度均匀度高则斑马线消除！,2）、0.6-0.7的纵向亮度均匀度计算值足够！,3）、解决该问题唯一方法增加灯具成本或照明投资！,隧道照明斑马线解决方法,1）、照度均匀度高则亮度均匀度高？,2）、0.6-0.7的纵向亮度均匀度计算值足够？,纵向亮度均匀度计算值为0.93（实测为0.8以下），实际有斑马线,纵向亮度均匀度计算值为0.97（实测为0.8以上），消除斑马线,纵向亮均匀度0.7、纵向亮均匀度0.72、9、纵向亮均匀度0.72,满足照明要求,纵向亮均匀度0.75、纵向亮均匀度0.77、纵向亮均匀度0.8,纵向亮均匀度0.8、纵向亮均匀度0.84、纵向亮均匀度0.85,道路亮度均匀度问题分析,道路亮度均匀度问题分析,隧道照明纵向亮度均匀度受到墙面反射系数不均匀性影响，计算值与实测值折扣较大，为确保消除斑马线，一是计算值尽量高，伪色图中无斑马线即可，二是确保实测亮度纵向均匀度0.8以上。道路照明纵向亮度均匀度受到影响因素较多，计算值与实测值折扣较大，鉴于伪色图中无法判断斑马线现象，为确保消除斑马线，建议在眩光控制良好前提下，亮度均匀度计算值尽量高，确保实测亮度纵向均匀度0.7以上。,道路隧道纵向亮度10、均匀度推荐,严格控制灯具间的色容差和颜色衰减,三、构建舒适的隧道照明环境,ANSI 分bin 规范，国家相关标准及目前的控制水平,Lm80测试报告中对颜色漂移的规定,关注空间照度分布,三、构建舒适的隧道照明环境,合理的灯具光度空间分布，保证前方物体明晰的轮廓,地面亮度均匀，光强空间分布不一定均匀、驾驶员在光的丛林中中穿越,隧道不同高度,照度总均匀度,某隧道照度总均匀度比较不均匀，且变化幅度也最大。,隧道不同高度,照度纵向均匀度,某隧道照度总均匀度与纵向照度均匀度比较低，且变化幅度也最大。加之为“点状”光源，故频闪引起不舒适效果更明显！,采用专业的LED隧道灯,三、构建 节能节钱 的隧道照明环境11、,LED灯管替换方案在隧道应用中的缺陷及隐患,灯管采用的光源为中小功率光源，目前仅大批量在室内照明使用，可靠性低；灯管被密封在灯具中，散热不通畅，光源结温高，光衰大；灯管的电源为室内级别的电源，无法承受隧道电网环境的冲击，可靠性及寿命较低；灯管方案仅能满足照明替换需求，无法实现智慧化隧道要求；对于新建隧道，由于LED灯管所采用的外壳体积大，带来较大的成本，价格与LED隧道灯相当。,隔离型灯管电源,非隔离型灯管电源,隧道灯电源,LED灯管电源与LED隧道灯电源比较：,LED灯管光源与隧道灯光源比较,电源保护功能、安规、可靠性、性能、电网环境友好性等差距巨大！,高分子材质,陶瓷基板,1500mm,12、600mm,T8荧光灯与LED隧道灯灯具体积比较,LED隧道灯的体积只有传统荧光灯隧道灯的1/41/3大，大大节省了用材和灯具成本！,采用长寿命的LED隧道灯,三、构建 节能节钱 的隧道照明环境,LED灯具的寿命评价方法,上海长江隧道照度实测结果：印证了LED寿命随温度升高而降低,采用模块化的LED隧道灯,三、构建 节能节钱 的隧道照明环境,外形尺寸,控制接口,安装支架,光度接口,光通量,配光,色温,产品兼容、可互换,1）整体灯具标准化以利于互换,思路：灯具外壳使用寿命20年，在升级换代及维护中，只需要更换光源模组。方法：散热解决、连接件可靠前提下，提出了电气连接与机械固定二合一定模块固定方式13、。效果1：单个光源模组只有整灯成本的78，维护成本低。效果2：光源模组更换简便，全程采用徒手方式，大规模升级更换效率高。效果3：光源模组上为每颗光源设计了保护二极管，单个光源损坏时，不会影响其他光源。,2）光源模块化,3）科学的灯具结构设计,灯具采用专利设计的自平衡设计，可在安装现场徒手打开灯具。该结构将锁紧压力均匀的分布在整个灯具表面，实现真正意义上的密封。而传统的卡扣结构密封面局部受力过大，会造成的密封隐患。整个灯具外观关键连接部位没有任何螺丝，避免了螺丝长期使用的生锈可能，及螺丝孔漏水隐患，灯具的整体性高。灯具尺寸符合上海建交委隧道 LED 照明技术应用指导意见 的灯具外形规范。,密封面14、,密封受力区,在每一路段选取三盏灯，分别在擦洗前和擦洗后进行测试，通过前后两次的照度值来求得灰尘遮光比,隧道出口处的环境更恶劣，油污灰尘污染很重，对隧道灯的光输出和路面照度影响更大，维护时应该重点清洗接近出口处的灯具,合理的灯具结构设计易于维护清洗！,提出将调光芯片与电集成式电源，电气连接IP65，便于插拔航空接头，实时调光，低成本，方便实施、灯具设计更灵活等。突出调光系统具备无极调光、响应及时、过程无频闪。灯具状态查询：灯具异常，电源异常，正常工作。,智能控制系统,RS485智能电源,无线智能电源,3）电源标准化、智能化,+,普通调光电源,单灯控制器,合理的隧道亮度设计,三、构建 节能 的隧15、道照明环境,在白天行车中，在车流量低，车速低的隧道维持在中间视觉的1.5-2.5cd即可，当处于流量大，车速高的隧道中，需维持在4.5以上的眀视觉,优秀的灯具配光设计,三、构建 节能 的隧道照明环境,修改透镜或反光杯即可实现眩光控制良好前提下，提高亮度均匀度，无需增加额外成本！,优秀的灯具配光设计高效的灯具利用系数,三、构建节能的隧道照明环境,合理的设计方案示意图，高效的灯具利用系数,LCP-SH协议,一、隧道的功能及其保障措施,二、隧道行车安全、舒适、运行节能的影响因素,三、构建隧道安全、舒适、节能光环境的重要性,四、以人为本的隧道照明环境的价值,五、应用案例,一、隧道的功能及其保障措施,二16、隧道行车安全、舒适、运行节能的影响因素,三、构建隧道安全、舒适、节能光环境的重要性,四、以人为本的隧道照明环境的价值,五、应用案例,条形隧道灯应用案例,钱塘江隧道大连路隧道红梅南路隧道（待试挂）,杭州钱江隧道LED照明应用案例,钱江隧道东线和西线隧道共安装使用我公司GY822SD85/220AC条形LED隧道灯共2976盏，调光控制装置10套，隧道的灯具安装高度5.2米，灯具安装距离5.6米，灯左右对称布灯，整个隧道照明工程设计安装了LED调光控制控制系统可实现9级调光;每个隧洞内安装10套光衰在线测量装置，并通过相应的现场总线通道实时上传光衰检测数据。,与与原荧光灯方案相比，隧道基本段照明五年累计节电率62.3%。,改造效果,大连路隧道应用案例,改造前效果图,改造后效果图,LED 照明不仅比荧光灯照明实现了更高的均匀度,将照度提高了 55%!,节能对比,100负荷下，LED方案节能51.4,六年运营费用比较,293.4 万度,272.8 万元,1408.2吨,3510吨,苏州北环快速路方案,苏州市北环快速路隧道主线建筑长度为1510m，其中敞开段长355m，暗埋段长1155m；广济路并入匝道，匝道敞开段长145m，匝道暗埋段长75米，匝道并入隧道主线暗埋段长245米。隧道暗埋段采用单箱双室结构。,主隧道照明指标及灯具汇总表,