CN103322467A - 自然光与led混合的隧道照明方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自然光与LED混合的隧道照明方法,在隧道口处以间隔方式设置LED路灯;在相邻的两个所述LED路灯的中间设置光导***的漫射装置;所述光导***的采光装置置于隧道外部;通过上述设置,保证路面的平均照度Lav在800lx以上。本发明隧道入口段采用混光照明,一部分是自然光照明,另一部分是人工照明。使驾驶员无论白天和夜间,都能很快适应隧道外部和内部照明条件,保证安全驾驶,并且可以保持隧道内良好的交通状况。本发明具有环保、节能、安全的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种照明***,更具体地说,涉及隧道内的照明***。
背景技术
隧道照明与一般道路照明截然不同,有其本身明显的特殊性和重要性,对隧道的交通安全起着至关重要的作用。同时隧道照明由于特殊物理结构,基本需要每天24小时长明。因此科学的隧道照明方法不但可以保障交通安全,还可以节省能源消耗。目前市场上隧道照明大都采用传统的高压钠灯或荧光灯照明***,虽然能够满足基本的照明需要,但是由于没有考虑到能源的有效利用,例如灯的亮度一直保持不变,显色性较低,耗电量大,功率损耗也不能根据周围环境的变化而适时调节,这种运行方式所浪费的能量是非常可观的。
国外发达国家公路隧道的照明技术经过多年的研究和实践,技术已经相对成熟,照明理论相对比较完善,已经形成了规范性的标准。这些研究主要从2个方面进行:
(1)确定布置灯光的方案,来消除“白洞效应”和“黑洞效应”等问题;
(2)设计照明***的控制***,对隧道的照明进行动态控制。
随着公路隧道的迅猛发展,我国在现有的经验基础上,借鉴国外公路隧道的先进技术和成功经验,制定《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.101999)。该规范在照明***构成、洞外亮度和减光、隧道各照明段的长度与亮度、照明总均匀度与纵向均匀度、调光分级、照度与亮度计算推荐方法等方面做出了详细的规范说明。该规范颁布后,我国公路隧道照明主要研究方向不再集中于如何设计照明***,而是转向研究照明***的控制,实现***的自动化,对照明***进行优化和节能。固然智能化的照明***对节约能源有一定好处,但是增加的额外开支及运行中的维护也是制约其发展的主要问题。
如何采用更科学的照明方法,既要获得理想的光环境,又要节约成本及电能。利用自然光及高效新光源LED的混合照明,是解决问题的一个有效途径。
LED照明技术近年来迅速发展,已经在很多行业中得到广泛应用,与传统高压钠灯的光源对比LED的节能效果得到充分的认可。由于其光源自身的特点(使用寿命长、节能、电源效率高以及瞬时启动、无级调控性),LED灯应用于隧道照明具有较大的优势和很好的发展前景。
自然光取之不尽,而且对于人来说是最舒适的。自然光导照明***属于纯正的绿色照明光源。自然光照度对人眼十分有利,而电光源亮度过高或过低都易引起眼疲劳。光导照明***还具有环保、节能、完全的特点,采用自然光,不需要用电,可以节省电能的消耗,全套***的所有零部件全部采用可回收的材料制成,做到全过程的环保。隧道作为公路的特殊路段,为消除车辆在驶入、通过和驶出隧道时,视觉产生的“黑洞效应”或“白洞效应”,隧道除设置24小时点亮的基本照明外,还需在洞口各段设置渐变式的人工加强照明,使司机的视觉逐步适应。因此,在隧道中适当引入光导照明***,可完全利用日光进行自然光过渡,而无需再设置人工加强照明,这样不仅节约了人工照明的能耗,还提升了视觉舒适度。
发明内容
本发明提供一种用于隧道照明的方法,利用自然光导***引进自然光,采用LED光源进行人工照明。这种照明方法主要用在隧道的入出口地段,消除车辆在驶入、通过和驶出隧道时,视觉产生的“黑洞效应”或“白洞效应”;具有环保、节能、安全的特点。
为了达到上述目的,本发明提供了一种自然光与LED混合的隧道照明方法,在隧道口处以间隔方式设置LED路灯;在相邻的两个所述LED路灯的中间设置光导***的漫射装置;所述光导***的采光装置置于隧道外部;通过上述设置,使得路面的平均照度Lav达到800~10000lx。这一照度下,已能够满足白天隧道口处的光照要求,能够消除“白洞效应”和“黑洞效应”等问题,且达到最优的节能效果。
优选方式下,所述LED路灯和漫射装置以道路为中线双侧对称设置。
一种最优方式下,在隧道口25千米口段,隧道路面宽度10米,每间隔8米设置一盏100W的LED路灯,所述LED路灯安装高度4.5米,灯具角度30°。
此外,隧道的中间段仅以间隔方式设置LED路灯,使得路面的平均照度Lav达到50~150lx。
此外,上述自然光导***的所述采光装置安装在隧道外,通过导光管连至隧道内的出光器件,即光导***的漫射装置。
本发明提出一种新的用于隧道照明的方法,即自然光与LED混合的隧道照明方法。混光照明包括两部分,一部分是自然光照明;另一部分是人工照明。本发明通过对照明方法的改进,即隧道入口段采用自然光导***,使驾驶员无论白天和夜间,都能很快适应隧道外部和内部照明条件,保证安全驾驶,并且可以保持隧道内良好的交通状况。自然光导照明***采用自然光照明,没有电器故障隐患,十分安全。自然光导照明***具有环保、节能、舒适的特点,采用自然光,不需要用电,可以节省电能的消耗,全套***的所有零部件全部采用可回收的材料制成,做到全过程的环保。
我国每年照明用电要消耗大量的能源,大量的电力投资,不但牵制国民经济发展而且存在严重污染问题。而目前急需一种绿色照明能源来解决污染问题,无疑光导照明***与新光源LED的结合是最佳选择,所以我国为了达到世界领先水平,仍需不断努力,进行技术革新。随着我国城市的发展和人们环保健康意识的提高,相信自然光导***与高效LED混合照明***会在国内有更好的发展前景。
附图说明
图1是光导照明***中采光装置的结构示意图;
图2是光导照明***中光导管的结构示意图;
图3是光导照明***中漫射装置的结构示意图;
图4是隧道中间段的布灯示意图;
图5是隧道口段的布灯示意图。
具体实施方式
自然光导照明***是一种新型照明装置,其***原理是通过采光罩高效采集自然光线导入***内重新分配,再经过导光管传输和强化后由***底部的漫射装置把自然光均匀高效的照射到任何需要光线的地方,得到由自然光带来的特殊照明效果。该套装置主要分为:采光装置、导光装置、漫射装置,具体如图1-3所示。
以一条隧道为例,说明本发明方法的具体应用效果。隧道基本条件参数:全长2.5km,路宽10m,隧道净高4.5m,为沥青混凝土路面,设计时速40km/h,车流量>2400辆/h,为上下分离式双向双车道隧道。洞外亮度L20(s)=4000cd/m2。采用双侧壁对称照明方式,配光方式采用“横向对称配光”,其优点是视觉引导性好,眩光小,车辆之间的光照好,开光控制方便。
中间段照明也就是基本段照明,采用100W的隧道LED灯,每8m布置一盏,灯具安装高度4.5m,灯具角度30°,布灯如图4所示。经过DIALux计算,路面平均照度Lav=80lx。
如图5所示,隧道口入口段25km,照明由基本照明和加强照明两部分组成,基本照明的灯具布置按中间段照明考虑用100W的LED,加强照明用自然光导***,降低“黑洞效应”的影响。灯具布置如图5所示。100W LED灯具每隔8m布置一盏;自然导光***垂直于地面安装,出光口位于两个LED的中间布置。
经过Skyvision软件计算,自然导光***产生的加强照明平均照度达到836lx,加上基本照明平均照度80lx,这样路面平均照度达到916lx。
如果入口段加强照明不采用自然导光***,用100W的LED光源要想达到836lx的照度,需要近百盏,给布灯带来很大困难。如想减少灯具个数,就须加大功率,而目前更大功率LED灯具由于散热等问题还很不成熟。相对比较合理的解决方案是采用传统400W高压钠灯,相应配有智能控制***,从而造成照明成本及电力的大量投入。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种自然光与LED混合的隧道照明方法,其特征在于,在隧道口处以间隔方式设置LED路灯;在相邻的两个所述LED路灯的中间设置光导***的漫射装置;所述光导***的采光装置置于隧道外部;
从而使得路面的平均照度Lav达到800~10000lx。
2.根据权利要求1所述自然光与LED混合的隧道照明方法,其特征在于,所述LED路灯和漫射装置以道路为中线双侧对称设置。
3.根据权利要求2所述自然光与LED混合的隧道照明方法,其特征在于,在隧道口25千米口段,隧道路面宽度10米,每间隔8米设置一盏100W的LED路灯,所述LED路灯安装高度4.5米,灯具角度30°。
4.根据权利要求1-3任一所述自然光与LED混合的隧道照明方法,其特征在于,所述隧道的中间段以间隔方式设置LED路灯,使得路面的平均照度达到基本要求50~150lx。
5.根据权利要求4所述自然光与LED混合的隧道照明方法,其特征在于,所述自然光导***的所述采光装置通过导光管连至所述漫射装置。
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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