凌虎

【摘 要】隧道作为高速公路的重要组成部分，对社会经济的发展发挥着重要作用。隧道照明、通风系统的耗电费用是隧道营运中最大的一笔开销，在确保隧道营运安全的前提下，如何减少照明、通风带来的高能耗问题，已经成为高速公路建设与营运部门迫切需要解决的关键问题。论文通过分析影响隧道交通安全的主要因素，并提出了照明、通风系统节能优化的主要措施，为后期隧道的安全和节能研究提供新的方向。

【Abstract】As an important part of the expressway， tunnel plays an important role in the development of the social economy. The power consumption of tunnel lighting and ventilation system is the biggest expense in tunnel operation. Under the premise of ensuring the safety of tunnel operation， how to reduce the high energy consumption caused by lighting and ventilation has become the key problem urgently needed to be solved by expressway construction and operation departments. This paper analyzes the main factors affecting the traffic safety of the tunnel， and puts forward the main measures to optimize the energy saving of the lighting and ventilation system， providing a new direction for the later research on the safety and energy saving of the tunnel.

【關键词】照明;通风;隧道

【Keywords】lighting; ventilation; tunnel

【中图分类号】U453                                             【文献标志码】A                                【文章编号】1673-1069（2019）07-0156-02

1 影响隧道交通安全的主要因素

1.1 隧道照明与交通安全的关系

隧道内外亮度差异大，存在明显的“黑洞效应”和“白洞效应”，驾驶员进出隧道时，视觉上会经历一系列变化，如果出入口亮度相差较大，驾驶员很难在短时间内感知道路的线型和可能出现的障碍物等，对行车安全产生影响。

1.2 隧道通风与交通安全的关系

公路隧道内，汽车排放的废气中含有多种有害物质，主要以CO、NO2为主，轮胎、制动及道路磨损会产生颗粒物和扬尘，这些共同构成了隧道内的空气污染。隧道空间构造相对封闭，只有进出洞口两头与外界相通，自然通风很难将污染物排除，随着交通流的变化，污染物会逐渐增多，这些污染物对驾驶员的眼睛和呼吸道都有刺激作用，甚至发生中毒现象，固体颗粒物的增多还会对能见度造成影响，对行车安全构成威胁。

2 隧道的照明、通风与交通安全的关系

隧道的照明、通风系统并不是孤立的、没有联系的两个系统。隧道内颗粒物对光线的散射和吸收作用使得在隧道这种特殊的交通环境中，极容易出现低能见度的现象，这种现象会导致隧道内照明灯具的照明效果下降，使驾驶员的视觉对比度降低，当视觉对比度低至视觉阈值的时候，驾驶员易对前方的交通情况产生错误判断，影响行驶安全。通过合理设置照明、通风系统，提高隧道的能见度，进而改善隧道内通行环境，提高驾驶员的视觉对比度，进而提高其判断距离能力，增加反应时间和刹车距离。

3 影响照明、通风设计的主要安全指标

根据对照明、通风与营运安全的关系进行探究，分析《公路隧道照明设计细则》《公路隧道通风设计细则》相关要求，同时根据已有研究成果，本文选取光线透光率（烟雾浓度可通过测定污染空气100m距离的烟尘光线透过率来确定）、路面平均亮度作为照明、通风设计的主要安全指标。公路隧道通风设计细则指出，烟雾浓度K不但与车速、安全停车视距有关，而且与洞内亮度（或照度）、光源有关（三者关系见表1）。

透光率是指一定厚度的光线透过率，它是影响气象能见度的直接因子，用来表征大气的混浊程度。如图1所示，假定行车速度为80km/h，可以看出，透光率与照度成反比，即透光率越高时所需的照度越低。但是通过之前的研究，发现透光率对隧道照明和对能见度的影响，得出调节隧道照明亮度可以提高能见度，但两者是非线性关系，在亮度达到一定值后，再提高亮度对能见度的提高帮助不大，在低透光率的情况下，加大照明亮度提高目标背景对比度，可以改善隧道能见度，是保证行车安全直接有效的手段。

通过式（1）、式（2）可以看出，隧道通风与烟尘设计浓度、CO之间关系，隧道通风设计需与隧道内烟雾浓度结合起来。通风量足够则隧道烟雾浓度低，能见度高，所需照度相应降低;如果通风量小，则需提升隧道照度以保证驾驶员视觉对比度。