【導(dǎo)讀】交通事故，從而提高駕駛上的安全性和增加舒適感。隧道照明與道路照明的顯著不同是白。天也需要照明，而且白天照明問題比夜間更加復(fù)雜。其相應(yīng)區(qū)段需要考慮人的視覺適應(yīng)過程。去看照明很不充分的隧道入口會(huì)看到黑洞（長隧道）及黑框（短隧道）現(xiàn)象。劇的亮度變化，使人的視覺不能迅速適應(yīng)所致。散射，降低能見度。不出外部道路的線型及路上的障礙物。由于以上特殊情況，公路隧道應(yīng)設(shè)電光照明，以利行車安全。光通量是指單位時(shí)間內(nèi)光輻射能量的大小，它是根據(jù)人眼對光的感覺來評(píng)價(jià)的。為1cd（坎德拉）的均勻點(diǎn)光源在lsr（球面度）內(nèi)發(fā)出的光通量。方向上光通量的分布特性，需引人光通量的（空間）角密度概念。本單位之一，其他光度量單位都是由坎德拉導(dǎo)出的。對于任意大小的表面積A，若入射光通量為Φ。輻射光通量的密度，可在表面上任取一微小的單元面積dA，如果它發(fā)出的光通量為dΦ，量表面密度，而照度則表示被照物體所接受的光通量表面密度。

　　

【正文】 在增加的背景長度上要保證亮度和亮度對比。見圖 。 隧道照明必須不分晝夜的連續(xù)進(jìn)行，雖然在點(diǎn)燈率上有變化。為了使照明可靠，確保連續(xù)性，必須保證有兩個(gè)以上獨(dú)立電網(wǎng)供電。并要求它能有效的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。為了避免瞬間停電或轉(zhuǎn)換電源時(shí)發(fā)生短暫的黑暗，應(yīng)當(dāng)設(shè)置瞬時(shí)啟動(dòng)（ 1／ 5～ l／ 10s以內(nèi)）的輔助電源電池組作為瞬間照明設(shè)備。事故照明與正常照明應(yīng)分別接在不同的供電線路上。 背景長度(m) 車速（ km／ h） 圖 隧道照明的效果，不僅取決于電燈的亮度，而且與背景空間的反射率密 切相關(guān)。為此，墻面和路面宜用反射率高的材料，一般隧道墻面反射率應(yīng)大于 0． 7，明亮的混凝土路面反射率為 0． 24～ 0． 31，明亮的瀝青路面反射率為 0． 18～ 0． 21，很深的黑色路面反射率為 0． 11～0． 14。為了使路面明亮。以前多半使用水泥混凝土鋪路，最近開始改用加入淺色石子和氧化鐵填料的瀝青路面改善路面亮度，提高了效果。提高墻面的反射率，對改善照明效果十分有益，一般均采用明亮的顏色作為內(nèi)裝的基本色調(diào)。白色墻面極易弄臟，比較理想的是淡黃色和淺綠色，眼睛對它們的感覺靈敏度也很高。另一方面，墻面應(yīng)當(dāng)平滑，容易清洗，并且難以附著塵埃和油污。墻面內(nèi)裝材料可用瓷磚和建筑飾面材料，最近有的開始使用加入氯化橡膠的油漆作涂料。頂棚在裝修方法上曾有過反復(fù)，過去美國改造舊隧道時(shí)，為了利用頂棚的二次反射增加路面亮度，采用過貼瓷磚的辦法。雖然反射率得到提高，但經(jīng)驗(yàn)證明瓷磚污染很快．為了保持明亮必須每周清洗兩次，增加了保養(yǎng)所需時(shí)間和工作量。另外明亮的頂棚還產(chǎn)生閃爍，在司機(jī)的視野里，頂棚反光角處于視角的中等眩光區(qū)以下，甚至極強(qiáng)烈的眩光區(qū)。頂棚也是背景的一部分，尤其在坡道上作用更明顯。所以如何解決耐臟和削弱眩光作用就是需要研究的問題了。 為了 增加誘導(dǎo)性，早期發(fā)現(xiàn)障礙物和看清車道界線，除了保證亮度、均勻度以外，車道的分隔線、路緣石應(yīng)該是反射率最高的白色線條標(biāo)志。 光源 用來作為采光和照明的電發(fā)光體稱為電光源，可分為熱輻射光源和氣體放電光源兩大類： （ 1）熱輻射光源：利用電能使物體加熱到白熾程度而發(fā)光的光源稱為熱輻射光源，如白熾燈、鹵鎢燈。 （ 2）氣體放電光源：利用氣體或蒸氣的放電而發(fā)光的光源，如熒光燈、熒光高壓汞燈、 重慶交通大學(xué)教案 191 高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等。 在常用的電光源中，光效較高的有高壓鈉燈、金屬鹵化物燈和熒光燈等；顯色性較好的有白熾燈、 鹵鎢燈、熒光燈、金屬鹵化物燈等；壽命較長的，目前國內(nèi)生產(chǎn)的光源有高壓汞燈和高壓鈉燈；能瞬時(shí)啟動(dòng)、再啟動(dòng)的光源是白熾燈、鹵鎢燈等；輸出光通量隨電壓波動(dòng)變化最大的是高壓鈉燈、最小的是熒光燈。 隧道照明的光源，除了應(yīng)滿足在隧道特定環(huán)境下的光效、光通量、壽命及工作特性、光色、顯色性和控制配光的難易程度等主要要求外，還應(yīng)選擇在汽車排煙形成的煙霧中仍能保證有良好能見度的光源。因此，在通常情況下，應(yīng)使用在煙霧中有較好透視性的低壓鈉燈，如果是短隧道或柴油車比率較小的隧道，煙霧會(huì)少些，亦可使用顯色性好的熒光燈。在隧道出入口照 明，可用小型大光通量的高壓鈉燈或高壓汞燈。隨著新一代光源的不斷問世，應(yīng)積極選擇，應(yīng)用新光源。 隧道照明常用電光源種類和主要特性見表 ： 隧道常用電光源的主要特性 表 。 光源名稱 白熾燈 熒光燈 熒光高壓汞燈 高壓鈉燈 低壓鈉燈 額定功率范圍（ w） 10~1000 6~125 50~1000 100~400 18~180 光效（ lm/w） ~19 25~67 30~50 90~100 100~175 平均壽命（ h） 1000 2020~3000 2500~5000 3000 2020~3000 一般顯示指數(shù) R 95~99 70~80 30~40 20~25 — 啟動(dòng)標(biāo)定時(shí)間 瞬時(shí) 1~3s 1~2min 4~8min 7~15 再啟動(dòng)時(shí)間 瞬時(shí) 瞬時(shí) 5~10min 10~20min ＞ 15 功率因數(shù) cosφ 1 ~ ~ 頻閃效應(yīng) 不明顯 明顯 明顯 明顯 明顯 表面亮度 大 小 較大 較大 較大 電壓變化對光通影響 大 較大 較大 大 大 環(huán)境溫度對光通影響 小 大 較小 較小 小 耐震性能 較 差 較好 好 較好 較好 所需附件 無 鎮(zhèn)流器、啟輝器 震流器 震流器 漏磁變壓器 照明器的特性 照明器是根據(jù)人們對照明質(zhì)量的要求，重新分布光源發(fā)出的光通，防止人眼受強(qiáng)光作用的一種設(shè)備。它包括光源，控制光線方向的光學(xué)器件（反射器、折射器等），固定和防護(hù)燈泡以及連接電源所必需的組件，供裝飾、調(diào)整和安裝用的部件等。照明器通稱照明燈具或簡稱燈具。 照明器的特性通常以光強(qiáng)分布、亮度分布、保護(hù)角、光輸出比等指標(biāo)來表示。 （ 1）光強(qiáng)空間分布特性 光強(qiáng)空間分布特性是用曲線來表示的，故該曲線又稱配光曲 線。配光曲線一般有兩種表示方法，一是極坐標(biāo)法，二是等光強(qiáng)曲線。 1) 極坐標(biāo)配光曲線 在通過光源中心的測光平面上，測出照明器在不同角度的光強(qiáng)值。從某一給定的方向起，將各個(gè)角度的光強(qiáng)用矢量標(biāo)注出來，連接矢量頂端的連線就是照明器配光的極坐標(biāo)曲線。對于有旋轉(zhuǎn)對稱軸的照明器，在與軸線垂直的平面上各方向的光強(qiáng)值相等，因此只用通過軸線的一個(gè)測光面上的光強(qiáng)分布曲線就能說明其光強(qiáng)在空間的分布，見圖 。如果照明器在空間的光分布是不對稱的（如管形鹵鎢燈具），則需要若干測光平面的光強(qiáng)分布曲線來說明其空間分布。 圖 。令測光平面為 C平面，取與燈具長軸垂直的平面為 C0平面，與 C0平面成 45176。、 90176。、 270176。?平面角的面相應(yīng)的稱為 C4 C90、C270?平面。 重慶交通大學(xué)教案 192 0 176。30 176。50 176。90 176。270 176。310 176。330 176。光強(qiáng)曲線（ cd)光源為10 00 （1m ） 0 176。 30 176。60 176。90 176。3002001000C 0C 45C 90cd/1000lm 圖 極坐標(biāo)配光曲線 圖 不對稱照明器配光曲線 為了便于比較不同照明器的配光特性，通常將光源化為 1000lm光通量的假想光源來繪制光強(qiáng)分布曲線，當(dāng)被測光源不是 l000lm時(shí)，可用下式換算： ?? II s ???1000 （ ） 式中： ?I —— 換算成光源光通量為 1000lm時(shí)θ方向的光強(qiáng)， cd； ?I? —— 照明器在θ方向的實(shí)際光強(qiáng)， cd； s? —— 照明器實(shí)際配用的光源光通量， lm。 室內(nèi)照明燈具多數(shù)采用極坐標(biāo)配光曲線來表示其光強(qiáng)的空間分布。 2) 等光強(qiáng)曲線圖（等燭光圖） 不對稱配光的照明器需要有許多平面配光曲線才能表示它的空間分 布，使用不便，也不醒目，不能反映各平面間的聯(lián)系，此時(shí)可采用等光強(qiáng)圖表示法。 為了正確表示發(fā)光體空間的光分布，可以設(shè)想將它放在一個(gè)外面標(biāo)有經(jīng)度和緯度線的球體中心，球體半徑與發(fā)光體的尺寸要滿足“點(diǎn)光源”的條件。發(fā)光體射向空間的每根光線都可以用球體上各點(diǎn)坐標(biāo)表示，將光源射向球體上光強(qiáng)相同的各方向上的點(diǎn)用線聯(lián)結(jié)起來，構(gòu)成封閉的等光強(qiáng)曲線（類似于地球表面的等高線），就能表示光強(qiáng)在空間各方向的分布。 （ 2）亮度分布和保護(hù)角（遮光角） 照明器表面亮度分布及保護(hù)角直接影響到眩光。照明器在不同方向上的平均亮度值，特別是γ＝ 45176。 ~85176。范圍內(nèi)的亮度值，應(yīng)由制造廠測試后提供給用戶。 若沒有亮度分布測試數(shù)據(jù)，可通過其光強(qiáng)分布，利用下述的方法求得燈具在γ角方向的平均亮度 ??? AIL ? （ ） 式中： ?I —— 照明器在γ角方向上的發(fā)光強(qiáng)度， cd； ?A —— 照明器發(fā)光面在γ方向的投影面積， m2； 重慶交通大學(xué)教案 193 ArA hAvr照明器發(fā)光部分投影面積計(jì)算 圖 對于圖 ， 其 ?A 的計(jì)算可按下式 ??? s i nc os vh AAA ?? （ ） 照明器的保護(hù)角是指照明器在出光沿口遮蔽光源發(fā)光體使之完全看不見的方位與水平線的夾角。一般照明器是燈絲（發(fā)光體）最低、最邊緣點(diǎn)與燈具沿口邊線，同出光沿口水平線的夾角，見圖 。 a a(a)透明燈泡 ( b )乳白燈泡一般照明器的保護(hù)角 （ a）透明燈泡 （ b）乳白燈泡． 圖 （ 3）照明器光輸出比（亦稱照明器效率） 照明器光輸出比是照明器的主要質(zhì)量指標(biāo)之一。光源在照明器內(nèi)由于燈腔溫度較高，光源發(fā)出的光通比裸露點(diǎn)燃時(shí)或少或多，同時(shí)光源輻射的光通量經(jīng)過照明器光學(xué)部件的反射和透射必然要引起一些損失，所以照明器光輸出比總是小于 1，其值可用下式計(jì)算 %10012 ????? （ ） 式中： 1? —— 照明器內(nèi)光源裸露點(diǎn)燃時(shí)出射的光通量， lm； 2? —— 照明器出射的光通量， lm。 圖 ，光源 S發(fā)出的光線可分成三個(gè)區(qū)域。區(qū)域Ⅰ是能從光源經(jīng)玻璃 B直接射出照明器的部分，這些光線稱為直接出射光；區(qū)域Ⅱ是射向燈殼內(nèi)部殼體產(chǎn)生雜散光，無法起到有效照明作用；區(qū)域Ⅲ是光源光線射向反射器 R，經(jīng)反射器反射后，通過前面玻璃B再射出。要提高照明器效率，需要注意下列幾點(diǎn)： A、盡量減少區(qū)域Ⅱ，不使光線白白浪費(fèi)在殼體上； B、處理好玻璃板 B與光線相互位置，一般使光線對玻璃的入射角小于 45176。，以增加光線的透過率； C、增加區(qū)域Ⅰ減少區(qū)域Ⅲ，即增加直接出射光部分 ； D、當(dāng)區(qū)域Ⅱ縮小到零時(shí)，區(qū)域Ⅲ內(nèi)的光線全部反射向區(qū)域Ⅰ中、當(dāng)反射出來光線的角度與區(qū)域Ⅰ的直接出射光線角度全吻合時(shí)，可獲得高的光輸出比。 重慶交通大學(xué)教案 194 IIIIIIRGBS光源S反射器R 殼體保護(hù)玻璃BG照明器各部分對效率的影響 S、光源； B、保護(hù)玻璃； R一反射器； G一殼體 圖 照明器的分類 由于照明工程有各種不同的要求，目前照明器材行業(yè)生產(chǎn)了各種各樣的照明器，其分類方法很多，這里僅僅介紹一下與道路照明有關(guān)的幾種分類。 （ 1） CIE分類 這是一種按照明器向上、下兩個(gè)半空間發(fā)出的光通量的比例來分類的方法，按此方法將室內(nèi)照明器分為五類。 1）直接照明器：此類照明器絕大部分光通量（ 90％ ~100％）直接投照下方，所以照明器光通的利用率最高。但因反射面的形狀、材料與處理差異很大，或出口面上的裝置不同，出射的光線分布有的很寬、有的集中，變化很多。 2）半直接照明器：這類照明器大部分光通量（ 60％ ~90％）是射向下半空間，小部分射向天棚或上部墻壁等上半空間，向上射的分量將減少影子的硬度并改善室內(nèi)各表面的亮度比。 3）漫射型 或直接 — 間接型照明器：照明器向上向下的光通量幾乎相同（各占 40％~60％）。 4）半間接照明器：照明器向上光通占 60%~90％，它的向下分量往往只用來產(chǎn)生與天棚相稱的亮度，此分量過多或分配不適當(dāng)也會(huì)產(chǎn)生直接或間接眩光等一些缺陷。 5）間接照明器：照明器的絕大部分光通（ 90％ ~100％）向上，設(shè)計(jì)得好時(shí)，全部天棚成為一個(gè)照明光源，達(dá)到柔和無陰影的照明效果，由于照明器向下光通很少，只要布置合理直接眩光與反射眩光都很小。此類照明器的光通利用率比前面四種都低。 （ 2）直接型照明器按光強(qiáng)分布分類 帶有反射罩的直接型照 明器使用很普遍，它們的光分布變化范圍很大，從集中于一束到散開在整個(gè)下半空間，光束擴(kuò)散程度的不同帶來截然不同的照明效果。按光分布的窄寬進(jìn)行分類，依次命名為特狹照、狹照、中照、廣照、特廣照五類，并用它們的最大允許距高比 s／ h來表示，見表 。 直接照明器按最大允許距高比分類 表 重慶交通大學(xué)教案 195 分類名稱 距高比 s／ h 1/2照度角 θ≤ 14176。 分類名稱 距高比 s／ h 距高比 s／ h 特狹照型 狹照型（深照型、集照型） 中照型（擴(kuò)散型、余弦型） s／ h≤ ＜ s／ h≤ ＜ s／ h≤ 14176。＜θ≤ 19176。 19176。＜θ≤ 27176。 廣照型 特廣照型 ＜ s／ h≤ ＜ s／ h 27176。＜θ≤ 37176。 37176。＜θ “ 1／ 2照度角”的求法：將燈軸垂直于水平面，若燈下水平面上某點(diǎn)，其水平照度為燈軸下方照度的 l／ 2時(shí)，則此點(diǎn)和光中心連線與燈軸線形成的夾角即為 1／ 2照度角。 “燈具最大允許距高比 s／ h”是指燈間距 S與燈安裝高度 h之比值的最大允許值。對一般照明要求獲得均勻的水平照度，如使燈下方的照度與兩燈中間一點(diǎn)照度相等（見圖 ），即可滿足