DB36T 857-2015 公路隧道LED照明设计规范

ICS03.220.20备案号：47267—2015DB36/T857—2015CodefordesignofLEDlightinginhighwaytunnel2015-12-01实施2015-12-01实施江西省质量技术监督局发布DB36/T857—2015前言 Ⅱ 12规范性引用文件 13术语、定义和符号 14一般规定 35照明分类 46照明分期 57照明区段划分 58中、长隧道照明设计亮度标准 69短隧道照明设计亮度标准 810LED照明灯具选择 911照明布灯 912照明计算 913照明控制 14照明供配电设计 15节能措施 附录A(资料性附录)短隧道通透率的计算 附录B(资料性附录)停车视距计算方法 1DB36/T857—2015本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由江西省交通运输厅提出并归口。本标准主要起草单位：江西赣粤高速公路股份有限公司、江西省交通运输厅南昌至铜鼓高速公路项目建设办公室、招商局重庆交通科研设计院有限公司。本标准主要起草人：谭生光、韩直、王德山、陈晓利、杨全新、王小军、邹国平、郭兴隆、吴志坚、谢耀华、涂久根、刘相华、万阳、李远哲、周广振。DB36/T857—2015Ⅱ为了更好地推进公路隧道LED照明工程应用，指导江西省公路隧道LED照明设计，编制组在总结现有应用及研究成果的基础上，参考国内外有关资料，制定了本标准。各单位在使用过程中，若发现问题或提出意见、建议，请及时与主编单位联系(地址：重庆市南岸区学府大道33号，邮编：400067;电话传真邮箱：chenxiaoli@),以便修订时参考。1DB36/T857—2015公路隧道LED照明设计规范本标准规定了公路隧道LED照明系统设计的一般规定、照明分类、照明分期、照明区段划分、中长隧道照明设计亮度标准、短隧道照明设计亮度标准、LED照明灯具选择、照明布灯、照明计算、照明控制、照明供配电设计及节能措施。本标准适用于江西省境内新建、改扩建公路隧道LED照明系统的设计。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。JTG/TD70/2-01—2014公路隧道照明设计细则3术语、定义和符号3.1术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1.1设计交通量designvolume设计年份高峰小时混合交通量。3.1.2停车视距stopsightdistance以一定速度行驶的车辆安全地停止运行所需的距离。由反应时间的行驶距离和刹车时间的行驶距离组成。停车视距的计算参照附录B。3.1.3灯具效能lampeffectiveluminousefficacy在规定的工况条件下，LED灯具照射到隧道所需照明区域的光通量与灯具功率(含电源功率)3.1.4养护系数maintenancefactor照明装置使用一定时期后，受光通量衰减、灯具受污染等影响，该装置提供路面的平均亮度与在相同条件下初装时在同一路面上所得到的平均亮度之比。3.1.5利用系数utilizationfactor在相同的使用条件下，灯具发出的、投射到路面上的总光通量与灯具内所有光源发出的总光通量DB36/T857—201523.1.6小汽车交通cartraffic大型车混入率小于30%的交通流状态。3.1.7混合交通mixedtraffic大型车混入率不小于30%的交通流状态。3.1.8距洞口一个停车视距处、离地面1.5m高，正对洞口方向20°视场范围内环境的平均亮度。3.1.9设计亮度designluminance规定表面上的最低平均亮度需求值。3.1.10计算亮度computedluminance设计亮度除以维护系数得出的亮度值。3.1.11应急照明emergencylighting因正常照明的电源失效而启用的照明，供人员疏散、保障安全的照明。3.1.12功能照明functionallighting作为隧道照明的主要照明方式，应满足规范亮度要求的照明系统，包括加强照明、基本照明和应急3.1.13色温colourtemperature当某一种光源(热辐射光源)的色品与某一温度下的完全辐射体(黑体)的色品完全相同时，完全辐射体(黑体)的温度，简称色温。3.1.14通透率lookthroughpercentage在隧道入口前一个停车视距的主车道位置，驾驶员在1.5m高度看到的隧道出口面积占入口面积的百分比。3.1.15照明功率密度lightingpowerdensity单位隧道路面面积的照明安装功率(含电源功率)。3.2符号下列符号适用于本文件。N——交通量；L1——第一类中、长隧道；L2——第二类中、长隧道；L3——第三类中、长隧道；DB36/T857—20153L4——第四类中、长隧道；S1——第一类短隧道；S2——第二类短隧道；S3——第三类短隧道；L20(S)——洞外亮度；k——入口段亮度折减系数；T.——色温(K);LTP——通透率；Lh1——入口段1亮度；Lh2——入口段2亮度；TR₁——过渡段1;TR₂——过渡段2;TR₃——过渡段3;Lu₁——过渡段1亮度；Lμ2——过渡段2亮度；Lu——过渡段3亮度；Lin——中间段亮度；Dh1——入口段TH₁分段长度；Dh2——入口段TH₂分段长度；D1e1——过渡段TR₁分段长度；Du2——过渡段TR₂分段长度；Du3——过渡段TR₃分段长度；EX₁——出口段1;EX₂——出口段2;LEX1——出口段1亮度；LEx2——出口段2亮度；Dex1——出口段EX₁分段长度；Dex₂——出口段EX₂分段长度；Ds——照明停车视距(m);V₁——设计速度(km/h);h——隧道内净空高度(m);f——道路与轮胎间的摩擦系数；m——汽车质量；g——重力加速度。4.1公路隧道LED照明设计应符合安全可靠、节能环保、经济实用的设计原则，并符合国家的法律、法规和技术经济政策。4.2不设照明的隧道应设置完善的视线诱导设施。DB36/T857—201544.3公路隧道LED照明宜进行智能调光控制设计。4.4公路隧道LED照明设计前应按表1收集资料。表1公路隧道LED照明设计基础资料灯具外形尺寸、养护系数、灯具效能(在无法提供灯进行计算)4.5本规范未详细规定之处，可参照JTG/TD70/2-01—2014执行。中、长隧道交通量等级应按表2划分为大交通量、中交通量和小交通量三个等级。表2交通量等级划分交通流量单向交通/[辆/(小时·车道)]双向交通/[辆/(小时·车道)]大交通量N≥1200N≥650中交通量350<N<1200180<N<650小交通量N≤350N≤180短隧道照明类别应按表4划分为S1、S2、S3三个类别。DB36/T857—20155表4短隧道照明标准分类方法通透率(LTP)注：通透率(LTP)计算方法详见附录A。6照明分期6.1公路隧道LED照明设计应统筹规划，一次设计；可根据预测交通量变化分期实施。6.2公路隧道LED照明设计交通量宜取隧道通车3到5年的预测交通量。7照明区段划分7.1单向交通隧道照明区段可划分为入口段照明、过渡段照明、中间段照明、出口段照明、洞外引道照明以及洞口接近段减光设施；隧道照明区段构成如图1所示。TexlLIDaL.De2.DuDu!DueDr3DL₂(S)IⅢIIIdS接近段起点；A适应点；d适应距离。图1单向交通隧道照明系统分段简图7.2双向交通隧道照明区段可划分为入口段照明、过渡段照明、中间段照明、洞外引道照明以及洞口接近段减光设施；隧道照明区段构成如图2所示。6DB36/T857—2015→L₂o(S)适应曲线LLi2_diSAPLn2接近段入口段湖外引道ⅢⅢ|IIIIⅢIIⅢDm²DL入口段接近段洞外引道ⅢⅢⅢ隧道长度适应曲线d-PAS过渡段中问段Lr3Dr2Dr过渡段InaIn7Lrs=DmDr2D3L.z(S)LmLL-3上Ju₁厂中间段照明/基木照明W/A入口段加强照明A过渡段加强照明□洞外引道照明8中、长隧道照明设计亮度标准Lh=k×L₂0(S)(1)Lh=0.5×k×L₂₀(S)(2)表5入口段亮度折减系数k取值表8.1.2洞外亮度取值方法对于新建隧道宜采用环境简图法确定L₂₀(S)值，对于改造隧道宜采用数码相机法确定L₂₀(S)值。……(3)后续隧道入口段亮度应进行折减，亮度折减率可按表6取值。表6后续隧道入口段亮度折减率两隧道之间行驶时间t/sL<22≤I<55≤L<1010≤L<15后续隧道入口段亮度折减率/%7DB36/T857—20158.2过渡段照明8.2.1过渡段宜按照渐变递减原则，划分为TR1、TR2、TR3三个照明段，其亮度宜按表7取值。表7过渡段亮度8.2.2过渡段长度应按下列公式计算：过渡段1长度应按式(4)计算：过渡段2长度应按式(5)计算：过渡段3长度应按式(6)计算：8.3中间段照明8.3.1公路隧道中间段照明设计亮度按表8取值。表8中间段照明设计维持亮度标准单位为坎德拉每平方米停车视距60m照明类别L12.03.5L22.03.5L32.5L48.3.2特长隧道中间段照明分段长度L>3000m的特长单向交通隧道，中间段照明宜采用两段设置。8.3.3特长隧道中间段照明设计亮度第一段基本照明亮度标准应按表8取值，第二段基本照明亮度标准应按第一段基本照明亮度的80%取值，但不应低于1cd/m²。8.3.4特长隧道中间段照明设计长度第一段长度为设计车速下30s的行车距离，第二段长度为余下的中间段长度。8.4出口段照明8.4.1出口段宜划分为EX1、EX2两个照明段，每段长度宜取30m,其亮度应按表9取值。表9出口段亮度8DB36/T857—20158.4.2在双向交通隧道中，出口段照明和入口段照明做相同处理。隧道两侧墙面2m高范围内的平均亮度，不宜低于路面平均亮度的60%。8.6.1公路隧道应设置应急供电系统，维持时间不短于30min。8.6.2应急照明可利用部分基本照明灯具。8.6.3启用应急照明洞内路面亮度应不小于中间段亮度的10%,且不小于0.2cd/m²。8.6.4当处于应急照明状况时，宜及时将洞内照明状况信息发布，有条件时可采用可变情报板发布8.7紧急停车带和横通道照明8.7.1紧急停车带照明亮度宜取所在区段路面亮度标准的3倍，且不小于4.0cd/m2。8.7.2横通道照明平时可处于关闭状态，一旦开启应能立即自动点亮。横通道照明亮度不应低于洞外引道照明可按道路照明进行设计，其布灯长度和路面亮度要求不宜小于表10的规定值。表10引道照明设计标准设计亮度/(cd/m²)9短隧道照明设计亮度标准9.1S1类短隧道照明设计应设置功能照明系统，设计标准按照中、长隧道照明标准设计。9.2S2类短隧道照明设计应设置功能照明系统，入口段亮度设计标准应按中、长隧道照明标准的50%设计。9.3S3类短隧道照明设计应设置功能照明系统，入口段亮度设计标准应按中、长隧道照明标准的20%设计。可不设置功能照明系统，但应设置视线诱导设施。隧道两侧墙面2m高范围内的平均亮度，不宜低于路面平均亮度的60%。9DB36/T857—201510LED照明灯具选择10.1.1公路隧道LED灯色温可按表11分为暖色、中间色、冷色三类。表11色温分类表色温分类色温值暖色T.<3500K中间色3500K≤T.<5000K冷色10.1.2加强照明宜选用暖色LED光源灯具。10.1.3基本照明宜选用冷色或中间色LED光源灯具。10.2光源封装形式选择10.2.1加强照明灯具可采用集成式封装或阵列式封装光源。10.2.2基本照明灯具宜采用阵列式封装光源。11.1入口段灯具布设入口段的加强照明灯具可自隧道洞口顶部以内5m处开始布设，宜采用双侧对称布设方式，入口段第一组灯具可采用高压钠灯。11.2过渡段灯具布设过渡段1灯具宜采用双侧对称布设方式。过渡段2、过渡段3可采用双侧交错布灯方式。11.3中间段灯具布设中间段灯具布设宜采用双侧交错布设方式。11.4出口段灯具布设出口段加强照明灯具可自隧道洞口顶部以内5m处开始布设，宜采用双侧对称布设方式。12照明计算12.1隧道照明应首先根据隧道长度、设计交通量、交通组成等参数确定隧道照明类别。12.2根据隧道照明类别和停车视距，确定其中间段照明及出口段照明亮度标准。12.3根据隧道照明类别和停车视距，确定入口段亮度折减系数k,再根据实测L₂₀(S)值和k值计算入口段及过渡段照明亮度标准。12.4根据设计车速、隧道纵坡、洞口内净空高度计算入口段、过渡段及中间段长度。12.5根据确定的亮度标准、养护系数、照明段落长度、灯具效能、布灯方式计算照明灯具功率和数量。DB36/T857—201512.6根据选定的灯具技术参数及布灯间距计算出的照明亮度值不应超过设计值的10%。12.7路面亮度总均匀度应不小于0.4;路面亮度纵向均匀度应不小于0.6。13.1应结合洞外亮度、洞内亮度、时间、交通量、设计速度、天气条件等设计照明控制方案。13.2照明控制设计应实现正常和异常交通工况的控制功能，宜采用智能控制为主、手动控制为辅的控制方式。14照明供配电设计14.1应急照明应按一级负荷中特别重要负荷供电，非应急照明应按二级负荷供电。14.2照明负荷宜采用需要系数法计算，计算需用系数应取1。负荷计算时应包括灯具电器附件的损耗。14.3照明配电系统接地型式宜采用TN系统。洞内宜采用单相三线制、三相五线制，并采用耐压不小于交流500V的线缆。应急照明回路宜采用耐火型线缆。14.4照明配电系统中性线的截面应不小于相线的导线截面。14.5照明配电线路的功率因数应不小于0.9。15节能措施15.1公路隧道照明设计应纳入隧道总体设计，采用如下措施降低洞外亮度：a)洞口采用端墙形式时，墙面可采用暗色调，其装饰材料的反射率应小于0.17;b)经硬化处理的隧道洞口边仰坡可进行暗化处理；c)坡面进行绿化；d)洞口外至少一个照明停车视距长度的路面可采用黑色路面。15.2隧道洞门形式宜采用削竹式。15.3隧道内路面两侧2m高范围的墙面宜铺设反射率高的材料。15.4隧道照明设计应合理选择设计参数，并应通过多方案的全寿命经济技术分析论证，确定合理、节能的照明方案。15.5在眩光不影响交通安全的前提下，照明设计中可适当降低灯具安装高度。15.6公路隧道照明设计应积极而稳妥地推进光导照明技术，可采用自然光与LED照明相结合的照明方式。DB36/T857—2015(资料性附录)短隧道通透率的计算通透率可以根据现场照片或者隧道土建设计资料计算，计算方法分为可视角度计算法和照片面积计算法。两种计算方法适用于不同的设计阶段，可视角度计算法在隧道未建成的情况下，一般适用于初步设计阶段。照片面积计算法在隧道建成后，一般适用于施工图设计阶段。A.1可视角度计算法通透率(LTP)根据式(A.1)计算：ai>αu,βi,βa如图A.1所示，图中的隧道为端墙式洞门型式，入口和出口的距离按照5m和10m考虑；若隧道洞口为削竹式洞门型式，入口和出口的距离按照10m和15m考虑。a5mB图A.1可视角度计算法示意图A.2照片面积计算法通透率根据式(A.2)计算：DB36/T857—2015图A.2照片面积计算法示意图DB36/T857—2015(资料性附录)停车视距计算方法本标准中的停车视距是照明标准计算的基础参数，该参数包括车速、交通量、路面摩擦系数。本附录介绍了一种停车视距的计算方法。照明设计中必须计算停车视距SD,它是两段道路长度的总和；xo为反应时间内行驶的距离；x为制动时间内行驶的距离。假设u为制动开始时汽车的恒定行驶速度，则B.2x的计算图B.1不同坡度上汽车的作用力距离x可通过将dt时间内