CN103322467A - 自然光与led混合的隧道照明方法 - Google Patents

自然光与led混合的隧道照明方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103322467A
CN103322467A CN2012100789598A CN201210078959A CN103322467A CN 103322467 A CN103322467 A CN 103322467A CN 2012100789598 A CN2012100789598 A CN 2012100789598A CN 201210078959 A CN201210078959 A CN 201210078959A CN 103322467 A CN103322467 A CN 103322467A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tunnel
lighting
led
illumination
natural daylight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012100789598A
Other languages
English (en)
Inventor
曹冠英
邹念育
贺晓阳
孙美晶
王善鑫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Polytechnic University
Original Assignee
Dalian Polytechnic University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Polytechnic University filed Critical Dalian Polytechnic University
Priority to CN2012100789598A priority Critical patent/CN103322467A/zh
Publication of CN103322467A publication Critical patent/CN103322467A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/72—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps in street lighting

Landscapes

  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

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

自然光与LED混合的隧道照明方法
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。
CN2012100789598A 2012-03-23 2012-03-23 自然光与led混合的隧道照明方法 Pending CN103322467A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012100789598A CN103322467A (zh) 2012-03-23 2012-03-23 自然光与led混合的隧道照明方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012100789598A CN103322467A (zh) 2012-03-23 2012-03-23 自然光与led混合的隧道照明方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103322467A true CN103322467A (zh) 2013-09-25

Family

ID=49191391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012100789598A Pending CN103322467A (zh) 2012-03-23 2012-03-23 自然光与led混合的隧道照明方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103322467A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103791456A (zh) * 2014-01-23 2014-05-14 重庆交通大学 隧道内照明环境模拟装置
CN106287560A (zh) * 2016-08-30 2017-01-04 汉舟四川环保科技有限公司 隧道光导照明***
CN107448901A (zh) * 2017-08-24 2017-12-08 江西苏洋太阳能科技有限公司 设有led灯的隧道辅助照明装置
CN113028366A (zh) * 2021-03-16 2021-06-25 安徽中益新材料科技有限公司 一种适用于隧道内的节能照明装置***

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101614361A (zh) * 2009-08-11 2009-12-30 招商局重庆交通科研设计院有限公司 自然光和人工光结合的隧道照明控制方法
KR20100081966A (ko) * 2010-06-24 2010-07-15 배영진 터널 보조시설

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101614361A (zh) * 2009-08-11 2009-12-30 招商局重庆交通科研设计院有限公司 自然光和人工光结合的隧道照明控制方法
KR20100081966A (ko) * 2010-06-24 2010-07-15 배영진 터널 보조시설

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
交通部重庆公路科学研究所: "《JTJ026.1-99公路隧道通风照明设计规范》", 1 June 2000 *
吴延鹏: "光导管***在隧道中应用的设计方法", 《中国建设动态(阳光能源)》 *
林涛: "光导照明技术在城市道路隧道中的应用", 《地下工程与隧道》 *
王志强: "地铁工程采用光导照明***的可行性研究", 《铁道工程学报》 *
许景峰 宗德新 胡英奎: "天然光光纤照明***在隧道照明中的应用", 《照明工程学报》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103791456A (zh) * 2014-01-23 2014-05-14 重庆交通大学 隧道内照明环境模拟装置
CN103791456B (zh) * 2014-01-23 2016-03-23 重庆交通大学 隧道内照明环境模拟装置
CN106287560A (zh) * 2016-08-30 2017-01-04 汉舟四川环保科技有限公司 隧道光导照明***
CN107448901A (zh) * 2017-08-24 2017-12-08 江西苏洋太阳能科技有限公司 设有led灯的隧道辅助照明装置
CN113028366A (zh) * 2021-03-16 2021-06-25 安徽中益新材料科技有限公司 一种适用于隧道内的节能照明装置***
CN113028366B (zh) * 2021-03-16 2022-11-11 安徽中益新材料科技股份有限公司 一种适用于隧道内的节能照明装置***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204372810U (zh) 一种应用于隧道的节能照明***
Peña-García Sustainable tunnel lighting: One decade of proposals, advances and open points
CN204387933U (zh) 一种新型隧道照明***
CN107956479B (zh) 一种高速公路隧道视觉环境改善设备及其改善方法
CN103322467A (zh) 自然光与led混合的隧道照明方法
CN102865509A (zh) 一种中灯位多维道路照明方式
CN204901653U (zh) 智能光导灯具
CN102889515A (zh) 一种低灯位多维照明路灯
CN206894954U (zh) 隧道照明智能控制***
Chen et al. The hybrid lighting system with natural light and LED for tunnel lighting
CN205560518U (zh) 一种可伸缩式led路灯
CN205921794U (zh) Led隧道灯无线控制***
CN205399941U (zh) 建筑通风采光照明装置
Song et al. Green tunnel lighting environment: A systematic review on energy saving, visual comfort and low carbon
CN2597819Y (zh) 太阳能led隧道照明装置
CN201526874U (zh) 大型节能隧道灯
CN106287560A (zh) 隧道光导照明***
CN203052515U (zh) 隧道自然光照明采光***
CN202647574U (zh) 一种基于自然光的新型隧道照明节能***
Salata et al. Financial and environmental impact of combined actions in road tunnels for the decrease of energy and raw materials consumption
CN102798054A (zh) 高速公路隧道led逆光照明结构
CN103759216A (zh) 一种基于自然光的新型隧道照明节能***
CN205910853U (zh) 一种自适应交通信号灯
CN202082844U (zh) 一种可调仰角的无线控制led路灯灯头
Pan et al. Study on Energy-saving lighting of optical catheter system at road tunnel threshold zone

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130925