隧道工程第9章

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1、隧道照明9.1概述9.2隧道照明基础9.3道路照明的质量9.4隧道亮度曲线9.5照明设计9.1概述1、隧道照明的目的把必要的视觉信息传递给司机，保证行车安全。2、人对光强变化的视觉问题⑴人的视觉光入射人眼后产生的各种视觉●光觉—明暗●形觉—物体形状●色觉—颜色●动觉—物体运动●立体觉—远近●深度觉—深浅⑵白天进洞由亮度极高进入黑暗，有适应的滞后现象－黑洞效应⑶白天出洞亮度差别大，容易出现弦光3、我国隧道照明状况我国公路上大部分隧道都无照明或仅悬挂几盏路灯共行人照明，从调研得到的资料看，安装了照明的隧道较少，照明的标准也很低。《规范》规定300m以下的行人稀少且交通

2、量不大的隧道可不设照明，但二级以上公路隧道长度超过100m时必须有可靠的照明设施。9.2隧道照明基础1、光的度量2、司机的视觉3、影响视觉的主要因素1、光的度量⑴光的本质：●光是一种波，可见光的波长范围为380～760nm之间，具有波粒二象性●光的传播速度为30万km/s●光通过介质传播，波长和速度将随介质改变，而频率不改变⑵光通量光通量是指单位时间内光辐射能量的大小，它是根据人眼对光的感觉来评价的。780Φ=KΦV()λdλ流明lmm∫380e⋅λ式中：K—最大光谱光效能，683lmm／w；V(λ)—明视觉光谱光效率；Φ—为光谱辐射通量;e⋅λ⑶发光强度(光强)

3、光通量的角密度(空间)，描述辐射体在不同方向上光通量的分布特征dΦI=cd坎德拉dω若光源辐射的光通量Φ是均匀的，则在立体角ω内的平均光强I为：ΦI=ω⑷照度照度是用来表示被照面上光的强弱，以被照场所光通的面积密度来表示。取微小面积dA，入射的光通为dΦ，则照度E为：dAI。dΦθdA'E=勒克斯lxdA⑸亮度IcosθI00Lθ===L0尼特ntAcosθA亮度是表征发光面在不同方向上的光学特性92太阳的亮度：1.6×10cd/m42荧光灯：(0.5~1.5)×10cd/m2、司机的视觉⑴视野：人眼的视野较广，大约100度范围，上约50、下约75度m5.160m

4、100m司机注视范围长约100m1对应的视角⑵视觉：视网膜上分布着两种感光细胞，锥状体和杆状体细胞，根据光强度不同进行工作。⑶司机注视范围国际照明委员会（CIE）建议：司机观察路面的平均视点高度为1.5m，相当于汽车司机的人眼高度，若向前注视的视角约为1°则注视的范围约为正前方60~160m左右。⑷司机的看视条件●路面平均亮度，对隧道来说还有作为背景的墙面亮度；●路面亮度均匀度●物体的亮度；●物体与背景的亮度对比；●观察物体时的有效时间；●眩光程度等。还与物体的形状，轮廓的清晰度、在视野中的位置；视觉是以生理量度量的，受观察者的精神、视力、身体状况的影响。还受气象

5、（如雾等）和空气混浊程度的影响。3、影响视觉的主要因素⑴适宜的亮度适宜的亮度是物体在视网膜成象引起视觉的基本条件。物体表面亮度大，视网膜上象的照度就高，就看得清楚，视觉与亮度的对数成正比关系。⑵对象的大小“对象”的定义就是能够看到的事物或者事物的一部分。能否看清对象，除了依赖于照明条件外，还决定于对象的大小。⑶对象和背景的亮度对比在观察方向上，若对象的表面亮度为L，背景亮度为L，则对象与背景的0b亮度对比C可用下式表示L−Lb0C=LbC值表示对象与背景亮度差别的大小，C值越大，可以识别得越清楚。C值小到某一值以下时就不能识别对象了。⑷颜色对比的影响亮度对比是识别

6、对象的主要因素，颜色对比则为辅助因素。⑸环境亮度的影响对背景亮度的要求是足以识别背景。足够亮的背景，才能衬托出对象的轮廓和相对位置，使司机作出准确的判断，保证行车安全。⑹空气对能见度的影响●空气对光通的衰减作用和光幕发光（或反光）物体的光通，必须经过空气才能到达人的眼睛。在传播的过程中受到吸收作用和散射作用造成光通衰减。●空气的散射作用散射是指空气组成成份把原来向一个方向传播的光变成向各个方向传播，使原来光线减弱的现象。●透过率⑺观察时间的长短观察尺寸大的物体只需很短的时间，同一物体，照度越高（背景亮度越大），识别时间越短。9.3道路照明质量1、路面平均亮度路面（

7、背景）亮度越高，眼睛的对比灵敏度越好（亮度对比阈ε越小）。Dunbar实验表明：平均亮度升高时，察觉障碍物所必要的亮度对比C变小。1.00.80.6亮度对比0.40.200.020.11.024察觉障碍物的平均亮度Lav和亮度对比C的关系2、路面亮度均匀度保证亮度均匀度是为了给司机提供良好的能见度和视觉上的舒适性。干燥路面和湿路面的路面亮度有很大变化，均匀度也相应有很大变化。严格的均匀度要求，一般限于干燥路面和路面平均亮度较低的情况。⑴总均匀度（U）0为了使路面上所有区域都有足够的亮度和对比度，提供令人满意的能见度，需要规定路面最小亮度和平均亮度比值的范围。Lmi

8、nU=0L