隧道无极灯照明计算的基本过程
1、进行无极灯照明计算时应收集下列资料:
1)隧道净空断面形式;
2)路面材料及其无极灯亮度系数或简化无极灯亮度系数;
3)无极灯灯具布置方式及安装高度、间距、仰角;
4)无极灯光源及无极灯灯具的类型、规格;
5)无极灯灯具的光强分布表、利用系数曲线图、等光强曲线图、无极灯亮度产生曲线图等光度数据;
6)无极灯灯具的养护系数。
2 无极灯照度计算
(1)利用光强表的数值计算方法
1)某一无极灯灯具在洞内路面计算点产生的水平无极灯照度可按下式计算:
——无极灯灯具在洞内路面计算点P产生的水平无极灯照度(1x);
γ——多点对应的无极灯灯具光线入射角(°);
Icγ——无极灯灯具在计算点p的光强值(cd),按无极灯灯具光强表取值;
M——无极灯灯具的养护系数,无资料时可取0.6—0.7;
φ——无极灯灯具额定光通量(lm);
H——无极灯灯具光源中心至路面的高度(m)。
2)数个无极灯灯具在计算点所产生的无极灯照度可按下式计算:
式中:
—路面平均水平无极灯照度(lx)
m —计算区域内计算点的总数。
(2)利用系数曲线图计算方法
路面平均水平无极灯照度可按下式计算
式中: N——无极灯灯具布置系数,对称布置时取2,交错及中线布置时取1;
——利用系数,由无极灯灯具的利用系数曲线图查取;
W——隧道路面宽度宽度(m);
S——无极灯灯具间距(m)。
3 无极灯亮度计算
(1)无极灯亮度计算应满足下列条件:
1)计算区域不小于无极灯灯具间距;
2)观察点距计算区域取60m~160m,距路面边缘为1/4路面宽,距路面宽度为1.5m;
3)计算区域内纵向计算点间距不宜大于1.0m,横向计算点应不少于5点;
4)计算无极灯灯具应包括计算区域前后各一组,约2~4个。
(2)某无极灯灯具在路面计算点产生的无极灯亮度可按下式计算:
式中: —无极灯灯具i在计算点p产生的无极灯亮度(cd/m2);
—简化无极灯亮度系数,
—观察面与光入射面之间的角度。
(3)数个无极灯灯具在计算点产生的无极灯亮度可按照下式计算:
式中: —p点的无极灯亮度(cd/m2)
(4)计算区域内路面的平均无极灯亮度可按下式计算:
式中: —计算区域内路面的平均无极灯亮度(cd/m2)。
4、均匀度计算
(1)路面无极灯亮度总均匀度可按下式计算:
式中: U0—路面无极灯亮度总均匀度;
Lmin—计算区域内路面最小无极灯亮度(cd/m2)。
(2)路面中线无极灯亮度纵向均匀度可按下式计算:
、式中: U1—路面无极灯亮度总均匀度;
—路面中线最小无极灯亮度(cd/m2);
—路面中线最大无极灯亮度(cd/m2)。
5、公路隧道无极灯照明例题
区域内平均无极灯亮度 Lav=3.934cd/m2
区域内总均匀度 U0=0.517
区域内纵向均匀度 U1=0.81
2)利用系数方法
将W=8.5、S=6、φ=8180lm、M=0.7、N=1、η=0.4代入计算路面平均无极灯照度为:
Eav=0.40×8180×0.7×1/8.5/6=44.9lx
例题2:某隧道为双车道单向交通隧道,设计交通量为800辆/小时,设计时速为V=80km/h,洞内采用水泥混凝土路面,隧道洞口内净高h=7.1m,白天洞外无极灯亮度为L20(S)=3200cd/m2,无极灯照明停车视距为DS=95m,在晴天时距离进洞口20m处洞内布设量测区域,如图1所示,区域内的路面无极灯照度实测结果如表3所示;已知水泥混凝土路面的平均无极灯照度换算系数C=13;入口段长度Dth=1.154Ds-(h-1.5)/tan10°。
计算区域,布灯(D1、D2、D3)方式,实测点布设
表1 入口段无极灯亮度折减系数K
设计交通量(辆/小时) k
计算行车速度(km/h)
双车道单向交通 双车道双向交通 100 80 60 40
≥2400 ≥1300 0.045 0.035 0.022 0.012
≤700 ≤360 0.035 0.025 0.015 0.01
表2 路面无极灯亮度总均匀度及中线无极灯亮度纵向均匀度要求值
设计交通量(辆/小时) U0 U1
双车道单向交通 双车道双向交通
≥2400 ≥1300 0.4 0.7
≤700 ≤360 0.3 0.5
注:当表1,表2中交通量在其中间值时,可内插取值。
表3 区域内路面无极灯照度实测值(lx)
测点 测线 1* 2* 3* 4* 5* 6* 备注
1- 811 778 702 614 486 283
2- 878 815 755 671 543 424 车道中线
3- 791 742 687 674 735 802 路面中线
4- 418 525 682 769 823 890 车道中线
5- 297 493 627 712 793 826
(1)根据《公路隧道通风无极灯照明设计规范》(JTJ026.1-1999)隧道洞内白天无极灯照明被划分为哪几个区段?
(2)判断图1所示量测区域属于哪一个无极灯照明区域?为什么?
(3)根据图1所示各点实测无极灯照明值判断是否满足规范要求?
(4)根据各点实测无极灯照度计算区域内路面无极灯亮度总均匀度及路面中线无极灯亮度纵向均匀度,并判断是否满足规范要求。
