摘 要

　　目前，隧道照明幾乎都是采用高壓鈉燈作為光源。但是高壓鈉燈在輻射形式、顯色性、視覺(jué)敏感特性、功率規(guī)格、亮度控制等方面均存在許多不足，而新興的LED隧道照明燈具以其優(yōu)異的性能，特別是亮度的可控性，克服了高壓鈉燈的諸多不足，正在成為當(dāng)今世界隧道照明的主流燈具。筆者在隧道照明節(jié)能方面做了一些工作。本文針對(duì)影響隧道照明能耗的因素，介紹了相應(yīng)地節(jié)能措施，并對(duì)LED照明節(jié)能方案作了相應(yīng)地分析。

　　一、洞外亮度對(duì)隧道照明能耗的影響與節(jié)能對(duì)策

　　隧道內(nèi)加強(qiáng)照明的標(biāo)準(zhǔn)值都是根據(jù)隧道洞外的亮度乘以一個(gè)系數(shù)得來(lái)的。以80km/h的雙車(chē)道單向交通為例，若設(shè)計(jì)交通量大于等于2400輛/h時(shí)，其入口段的亮度折減系數(shù)為0.035。

　　從上表可以看出，洞外亮度對(duì)隧道能耗影響相當(dāng)大。洞外亮度高，洞內(nèi)照明強(qiáng)度也要相應(yīng)提高，洞內(nèi)的電氣設(shè)備投資也會(huì)相應(yīng)地增大。因此，在設(shè)計(jì)隧道洞內(nèi)照明時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)先對(duì)隧道洞外亮度進(jìn)行實(shí)測(cè)，再根依據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果設(shè)計(jì)洞內(nèi)照明，這樣不僅可避免照明設(shè)計(jì)冗余量過(guò)高造成電氣設(shè)備投資上的浪費(fèi)，還可在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中節(jié)省大量的電能。在建設(shè)安徽省黃塔桃高速公路時(shí)，初步設(shè)計(jì)是按4000cd/m2的洞外亮度設(shè)計(jì)洞內(nèi)照明。在正式設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員奔赴現(xiàn)場(chǎng)對(duì)各隧道的洞外亮度進(jìn)行了實(shí)測(cè)，并測(cè)得隧道洞外亮度大多在3000cd/m2左右。因此設(shè)計(jì)人員按照實(shí)測(cè)的洞外亮度對(duì)洞內(nèi)照明系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)果照明燈具的總功率比原先減少了23%，設(shè)備投資約減少了19%。由此可以看出，精確測(cè)量隧道洞外亮度，對(duì)于合理設(shè)計(jì)洞內(nèi)照明，減少照明能耗和電氣設(shè)備投資，是非常必要的。

　　這個(gè)事例表明，洞外亮度對(duì)洞內(nèi)照明及設(shè)備投資的影響極大。因此，如何降低洞外亮度，也是隧道設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)考慮的問(wèn)題。通常可采取下列措施在隧道洞口接近段進(jìn)行減光：其一是在路基兩側(cè)種植常青樹(shù);其二是將洞口采用暗色調(diào)裝修;其三是在洞外的山體坡面上進(jìn)行大面積栽種常青植被等等。這些措施均可起到較好的降低洞外亮度的作用。

　　二、洞外天氣對(duì)隧道照明能耗的影響與節(jié)能對(duì)策

　　洞外亮度對(duì)加強(qiáng)照明能耗的影響很大，而天氣、季節(jié)和時(shí)辰的不同，其洞外亮度更是也大不相同。以一個(gè)洞外亮度為3000cd/m2的隧道為例，其夏至?xí)r洞外中午的最大亮度為3000cd/m2，秋分時(shí)洞外的最大亮度約為1860cd/m2，冬至?xí)r洞外的最大亮度約為842cd/m2，早、晚和陰天的洞外亮度可低至200cd/m2以下。目前我國(guó)隧道照明白天大多按照四級(jí)調(diào)光方式，即晴天、多云、陰天和重陰天四個(gè)亮度等級(jí)。這四個(gè)亮度等級(jí)大多不分季節(jié)以及上午、中午和下午，因此能耗的浪費(fèi)仍舊相當(dāng)巨大。圖1為高壓鈉燈晴天洞內(nèi)加強(qiáng)照明功率線和實(shí)際功率需求曲線。圖2為L(zhǎng)ED燈洞內(nèi)加強(qiáng)照明功率線。圖3為隧道LED亮度智能無(wú)級(jí)控制系統(tǒng)跟蹤晴天洞外亮度的洞內(nèi)加強(qiáng)照明功率曲線，它也是實(shí)際LED燈具功率需求曲線。每條線下部的面積即為該種燈具當(dāng)日加強(qiáng)照明的總能耗。圖中最上面一條均是高壓鈉燈的晴天照明功率線，所標(biāo)的能耗百分比均是指與鈉燈晴天照明能耗進(jìn)行的比較。