交通工程節能技術

井偉超

摘要：在我國交通工程事業蓬勃發展的背景下，投入使用的隧道工程逐漸增多。而國家交通部門的調查顯示，隧道通風系統以及照明系統是隧道能耗的主要來源，特別是隧道照明系統在隧道能耗中占有著較高的比例。本文以降低交通工程隧道照明成本為出發點，從交通工程隧道照明燈具的選擇、照明控制技術的選擇以及誘導技術的應用三個方面對交通工程隧道照明節能技術進行了研究與探討。

關鍵詞：交通工程；隧道照明；節能技術

一、隧道照明節能燈具

當交通工程隧道投入使用之后，隧道照明系統中的燈具就應該處于長期打開的狀態。照明燈具不僅需要滿足特定隧道環境對光通量、壽命、光效、顯色、光衰減以及色溫方面的要求，同時要確保隧道中具有良好的能見度，從而降低車輛安全事故的發生幾率。選擇具有節能特性的隧道照明燈具，是實現交通工程隧道照明節能的有效技術路徑。當前在交通工程隧道照明系統中得以廣泛應用的照明燈包括LED燈、無極燈和高壓鈉燈三種，在以隧道照明需求為依據確定布置方案以及滿足照明質量和功能性要求的基礎上，以節能為重要出發點的交通工程隧道照明系統有必要對燈具作出詳細的比較。

從LED燈來看，LED燈所具有的優勢突出體現在功耗低、顯色指數高、光源利用率高、啟動時間短、工作電壓范圍寬、具有調光功能幾個方面，但是同時，LED的缺陷也十分明顯，這些缺陷包括前期投入高、存在頻閃現象以及散熱問題明顯等。但是，不可否認的是，LED燈的優點決定了這種燈具在交通工程隧道照明系統中所具有的節能優勢；從無極燈來看，在額定功率30%～100%的范圍內，無極燈都具有著良好的工作穩定性以及調光性能，即便是將照明水平調低，無極燈也能夠表現出保持良好的均勻度。但是無極燈的壽命、光效、光衰以及抗電磁干擾能力等都并沒有較好的表現。

二、隧道照明節能控制系統

在交通工程隧道照明控制系統方面，依據控制方式可以將控制系統分為分時段控制、手動控制以及智能控制，顯然，分時段控制與手動控制相對于智能控制而言更加簡單，但是從節能效果方面來看，分時段控制與手動控制并沒有良好的表現，所以以節能為重要目標的交通工程隧道照明系統應當選用智能控制方式來對光源進行控制。

智能控制單元是智能控制系統中的重要組成部分，因此智能控制系統能夠讓照明控制系統實現獨立運行。智能控制方式能夠很好地解決分時段控制與手動控制中自動化程度較低以及維護與節能表現差的問題。并且，隨著控制系統技術的不斷發展，智能控制方式的應用也將是交通工程隧道照明系統中的重要發展趨勢。通過使用智能控制方式，可以利用各類檢測器對隧道內外的亮度差異進行實時檢測，并可以以檢測結果為依據來自動調節照明亮度，從而在確保提供良好的照明環境基礎上實現節能目的。雖然這種照明控制系統由于需要較高的技術含量和較高的初期投入成本而在當前并沒有得到隧道照明工程的廣泛應用，但是智能控制系統所具有的明顯優勢決定了它本身所具有的社會效益和實際應用價值，因此以節能為重要目標之一的交通工程隧道照明技術應當在今后重視對這種技術的使用。智能控制系統包括回路控制與無級控制兩類，其中無級控制可以對隧道內的車速以及隧道外的亮度等信息作出采集，并對調光控制指令下開展調光。值得一提的是，LED燈的發展能夠與無機調光進行良好的配合，這種功能是當前的高壓鈉燈所不具備的。在無級控制中，只需要對電流進行改變就可以對LED燈的亮度作出調節，并且這種調節工作并不會對電網產生污染。

三、隧道照明節能誘導技術

從國內大部分隧道的運營情況來看，雖然每條隧道通車量都具有高峰期，但是在高峰期之外的時間段只有很少的車輛通過隧道，因此，在這段時間內，可以降低照明燈具的使用量來實現節能目的。但是一是關閉部分光源容易因為光線不夠而產生交通安全事故；二是隧道光源具有著單調、重復的特點，在這種環境中，駕駛員容易產生焦躁和疲倦的心理，從而產生安全隱患。而隧道誘導照明技術的應用能夠很好地解決以上兩種問題。為了確保隧道通車的安全，隧道所具有的走向以及特殊的地點都應當作出標識，這要求隧道照明需要具備良好的視線誘導性，而這種視線誘導性主要包括視覺誘導性與光學誘導性，其中視覺誘導性主要依靠各類照明設施和誘導標志來實現。在隧道照明中，可以應用的公路隧道誘導照明技術包括光電隧道誘導標、反光道釘、特殊等光帶等。

反光道釘又稱為反光突起路標，這種固定在路面上的突起標塊能夠發揮出對道路線形輪廓作出標識的作用。反光道釘并不會受到雨水影響，并且可以讓駕駛員在改變車道的過程中體驗到輕微的振動，所以可以發揮出良好的警示與提醒作用。根據材質的不同，反光道釘可以分為太陽能道釘、鑄鋁道釘、塑料道釘等，但是無論使用何種材質，都要求反光道釘能夠體現出良好的反光效果，并且在白天也能夠具有較好表現；光電隧道誘導標能夠主動發射出閃爍光亮，并且具有清晰可調的特點，這種感覺誘導照明技術主要發揮著導向警示的作用。一般的誘導照明都具有較小的能耗、較大的光效等優勢，但是同時也需要進行經常性的維護并存在亮度較低的特點。然而光電誘導標卻因為使用了大功率、高亮度的LED光源而克服了亮度較小的缺陷，并且這種誘導技術具有著較好的穩定性、較強的警示作用、節能環保、外形精致以及安裝簡單、故障率低的特點；特殊光帶具有著更為明顯的功能性，在應用和設計的過程中，多用于較長的隧道，并對其功能性以及景觀性作出考慮。這種誘導照明技術能夠以色彩變化來避免駕駛者在較長的隧道中產生煩躁心理，但是景觀性設計應當避免對照明效果造成影響。特殊光帶的應用具有著明顯的缺陷，一是狹窄的空間中難以產生良好的景觀效果；二是特殊光帶為了實現景觀效果而需要消耗較多的電量并需要十分昂貴的投入成本；三是具有較大吸引力的特殊光帶效果容易引起人們停留照相，而使隧道交通產生安全隱患。因此，在交通工程隧道照明系統的設計中，從節能角度來看，還是應當多使用反光道標以及光電誘導標，從而在提高隧道照明功能性的基礎上實現節能目的。

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