DB21_T 2578-2016 高速公路隧道LED照明设计规范.docx

ICS 3.220.20R10DB21辽宁省地方标准DB21/T 25782016高速公路隧道 LED 照明设计规范Code for design of LED lighting in highway tunnel2016 - 02 - 03 发布2016 - 04 - 03 实施辽宁省质量技术监督局发 布DB21/T 25782016目次前言 . II引言 . III1  范围 . 12  规范性引用文件 . 13  术语和符号 . 14  一般规定 . 35  分类 . 46  照明分期 . 47  照明区段划分 . 48  中、长隧道照明设计 . 59  短隧道照明设计 . 810  LED 照明灯具选择. 911  照明布灯 . 1012  照明计算 . 1113  照明控制 . 1114  照明供配电设计 . 1115  节能措施 . 11IDB21/T 25782016前言本标准按照GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写给出的规则编写。本标准由辽宁省高速公路管理局提出。本标准由辽宁省交通厅归口。本标准主要起草单位：辽宁省高速公路管理局、辽宁省交通规划设计院、辽宁省高等级公路建设局、沈阳新一代信息技术有限公司。本标准主要起草人：刘云峰韩  直万澄宇王  辉张雪松刘  亮陈晓利肇  毓周  兵范春生冯卫东马英明李远哲王晓明赵 强王小军曲  喆郭兴隆王立志彭  超季  方刘相华于嘉汛曹继伟谢耀华于百刚蒋勇燕薛  宇周广振石庆生周  巍宋宪辉IIDB21/T 25782016引言为了更好地推进高速公路隧道LED照明工程应用，指导辽宁省高速公路隧道LED照明设计，编制组在总结研究成果及现有应用的基础上，参考国内外有关资料，编制了本标准。本标准的管理权和解释权归辽宁省交通厅，日常解释及管理工作由辽宁省高速公路管理局负责。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：辽宁省沈阳市 和 平 区 十 三 纬 路 19 甲 ， 邮 编 ： 110002 ； 电 话 ： 024-82364933 ， 传 真 ： 024-82364920 ； 邮 箱 ：124378559），以便修订时参考。IIIDB21/T 25782016高速公路隧道 LED 照明设计规范1 范围本标准规定了高速公路隧道LED照明系统设计的范围、规范性引用文件、术语和符号、一般规定、分类、照明分期、照明区段划分、中、长隧道照明设计、短隧道照明设计、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、节能措施。本标准适用于辽宁省新建、改扩建高速公路隧道LED照明系统的设计，其他公路隧道可参考执行。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，仅所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/T D70/2-01  公路隧道照明设计细则JTG D70/2公路隧道设计规范 第二册 交通工程与附属设施JTJ B01  公路工程技术标准3 术语和符号下列术语和符号适用于本文件。3.1术语3.1.1设计交通量 design volume设计年份高峰小时混合交通量。3.1.2工况效能 lamp effective luminous efficacy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）之比。3.1.3养护系数 maintenance factor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。3.1.4利用系数 utilization factor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之比。1DB21/T 257820163.1.5洞外亮度 threshold luminance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。3.1.6设计亮度 design luminance规定表面上的最低平均亮度需求值。3.1.7计算亮度 computed luminance设计亮度除以维护系数得出的亮度值。3.1.8应急照明 emergency lighting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。3.1.9色温 colour temperature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。3.1.10光学长隧道 optically long tunnel距洞口一个停车视距处，在道路中心线、离地面1.5m高位置不能完全看到出口的曲线隧道。3.2符号N交通量；L隧道长度；L20(S)洞外亮度；k入口段亮度折减系数；Tc 色温；TH1入口段1TH2入口段2Lth1入口段1亮度；Lth2入口段2亮度；TR1过渡段1；TR2过渡段2；TR3过渡段3；Ltr1过渡段1亮度；Ltr2过渡段2亮度；Ltr3过渡段3亮度；Lin中间段亮度；2调查内容描述隧址环境隧址区域地形、植被条件土建结构物条件隧道长度、纵坡、平纵线形、墙面装饰材料与路面类型、洞口结构形式、横断面布置及建筑限界交通条件设计交通量、设计速度、交通组成、单向或双向交通Lmin计算区域内路面最小亮度（cd/m ）。L´min  路面中线最小亮度（cd/m ）；L´max路面中线最大亮度（cd/m ）。DB21/T 25782016Dth1入口段TH1分段长度；Dth2入口段TH2分段长度；Dtr1过渡段TR1分段长度；Dtr2过渡段TR2分段长度；Dtr3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；vt设计速度；h隧道内净空高度；LE工况效能；P灯具功率；M灯具的养护系数；灯具布置系数，对称布置时取2，交错、中线及中央侧偏单光带布置时取1；W隧道路面宽度（m）；S灯具间距（m）；U0路面亮度总均匀度；2Ul路面中线亮度纵向均匀度；224 一般规定4.1为贯彻国家法律、法规和技术经济政策，统一高速公路隧道 LED 照明设计标准，指导高速公路隧道 LED 照明设计符合科学合理、经济安全、利用高效的原则，制订本规范。4.2高速公路隧道 LED 照明设计应纳入高速公路隧道总体设计。4.3高速公路隧道 LED 照明设计应分别针对正常和异常交通工况进行设计。4.4不设照明的高速公路隧道应设置完善的视线诱导设施。4.5高速公路隧道 LED 照明应进行智能调光控制设计。4.6高速公路隧道 LED 照明设计前应按表 1 收集资料。表1高速公路隧道 LED 照明设计基础资料3供电条件变电所位置运营管理方式调光控制方式灯具条件灯具外形尺寸、养护系数、工况效能（在无法提供工况效能值时，可通过灯具光效及利用系数进行计算）分类中、长隧道短隧道长度（m）L500L500DB21/T 25782016表1 高速公路隧道LED照明设计基础资料（续）4.7高速公路隧道 LED 照明设计应满足路面平均亮度、路面亮度总均匀度、路面中线亮度纵向均匀度和诱导性要求。4.8高速公路隧道 LED 照明设置条件应符合下列要求：4.8.1长度 L200m 的高速公路隧道应设置照明；4.8.2长度 100mL200m 的高速公路光学长隧道应设置照明；4.9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%。4.10本规范未详细规定之处，可参照 JTG/T D70/2-01 执行。5 分类5.1高速公路隧道按其长度可分为中、长隧道和短隧道两类。表2高速公路隧道长度分类5.2高速公路短隧道按其通透情况可分为光学长隧道和非光学长隧道两类。6 照明分期6.1高速公路隧道 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高速公路隧道 LED 照明设计交通量宜取 5 到 7 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。4DB21/T 25782016P 洞口；S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。图2双向交通隧道照明系统分段简图7.3隧道入口段、过渡段、出口段照明应由基本照明和加强照明组成；基本照明应与中间段照明一致。8 中、长隧道照明设计8.1入口段照明8.1.1入口段设计亮度8.1.1.1入口段宜划分为 TH1、TH2 两个照明段，与之对应的设计亮度应分别按式（1）、式（2）计算：Lth1 = k ´ L20 (S ) .（1）Lth2 = 0.5´ k ´ L20 (S ) .（2）5设计交通量 N（veh/（h·ln）设计速度 vt（km/h）单向交通双向交通1201008012006500.0700.0450.0353501800.0500.0350.025两隧道之间行驶时间 t（s）t22t55t1010t15后续隧道入口段亮度折减率（%）50302520照明段TR 1TR 2TR 3亮    度Ltr1 =0.15Lth1Ltr2=0.05Lth1Ltr3=0.02Lth1DB21/T 257820168.1.1.2入口段设计亮度折减系数 k 可按表 3 取值。表3入口段设计亮度折减系数 k 取值表8.1.2洞外亮度取值方法8.1.2.1初步设计阶段可按 JTG/T D70/2-01 表 4.2.1 取值。8.1.2.2施工图设计阶段宜进行洞外亮度实测，新建隧道宜采用环境简图法确定 L20(S)值，改造隧道宜采用数码相机法确定 L20(S)值。8.1.2.3洞外亮度实测值与设计取值的误差如超出±25%，应调整照明系统的设计。8.1.3入口段长度计算8.1.3.1入口段长度应按式（3）计算：Dth1 = Dth 2 =12(1.154Ds -h -1.5tan10o) .（3）8.1.3.2停车视距 Ds 可按 JTG/T D70/2-01 表 4.2.3 取值。8.1.4连续隧道入口段照明当两座隧道间的行驶时间按设计速度计算小于 15s，且通过前一座隧道的行驶时间大于 30s 时，后续隧道入口段设计亮度应进行折减，亮度折减率可按表 4 取值。表4后续隧道入口段设计亮度折减率8.2过渡段照明8.2.1过渡段宜渐变递减原则，划分为 TR1、TR2、TR3 三个照明段，其设计亮度宜按表 5 取值。表5过渡段设计亮度8.2.2过渡段长度应按下列公式计算：（1）过渡段 1 长度应按式（4）计算：+t.（4）Dtr1 =（2）过渡段 2 长度应按式（5）计算：Dth1 + Dth23v1.8Dtr2 =   .（5）2 vt1.8（3）过渡段 3 长度应按式（6）计算：6设计速度vt（km/h）Lin单向交通N1200 veh /（hln）350 veh /（hln）N1200 veh /（hln）N350 veh /（hln）双向交通N650 veh /（hln）180 veh /（hln）N650 veh /（hln）N180 veh /（hln）1205.03.02.51003.52.51.5802.01.51.5项目长度（m）亮度（cd/m2）中间段第一照明段30s 行车距离Lin中间段第二照明段余下的中间段长度Lin×80%，且不低于 1.0 cd/m2Lin×50%，且不低于 1.0 cd/m2照明段EX1EX2亮    度Lex1=6LinLex2=10LinDtr3 =   .（6）表6中间段照明设计亮度标准（cd/m ）DB21/T 257820163vt1.88.3中间段照明8.3.1高速公路隧道中间段照明设计亮度按表 6 取值。28.3.3.1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/m 。cd/m 。8.3.2单向交通且以设计速度通过隧道的行车时间超过 135s 时，隧道中间段宜分为两个照明段，与之对应的长度及亮度不应低于表 7 的规定。表7中间段分各照明段设置的长度及亮度取值8.3.3紧急停车带和横通道照明28.3.3.2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 1.028.3.4隧道内交通分流段、合流段的亮度不宜低于中间段亮度的 3 倍。8.4出口段照明8.4.1出口段宜划分为 EX1、EX2 两个照明段，其设计亮度应按表 8 取值。表8出口段亮度8.4.2出口段每段长度宜取 30m。8.4.3在双向交通隧道中，出口段照明和入口段照明做相同处理。7设计速度 vt（km/h）设计亮度（cd/m2）1202.01002.0801.5设计速度 vt（km/h）长度（m）120240100180801308.5.3启用应急照明洞内路面亮度应不小于中间段设计亮度的 20%，且不小于 0.2cd/m 。DB21/T 257820168.5应急照明8.5.1高速公路隧道应设置应急供电系统,应急照明供电电源维持时间不小于 30min。8.5.2应急照明可利用部分基本照明灯具。28.5.4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信息。8.6洞外引道照明8.6.1洞外引道照明可按道路照明进行设计。8.6.2洞外引道照明设计亮度不宜小于表 9 的规定值。表9引道照明设计亮度8.6.3洞外引道设置长度8.6.3.1洞外引道照明设置长度不宜小于表 10 的规定值。表10引道照明设置长度8.6.3.2连续隧道间洞外路段长度小于表 10 所规定值时，可按实际洞外路段长度设置引道照明。9 短隧道照明设计9.1入口段照明9.1.1光学长隧道9.1.1.1长度 100mL300m 的光学长隧道，入口段亮度宜分别按式（1）和式（2）计算值的 50%取值。9.1.1.2长度 300mL500m 的光学长隧道，入口段亮度可分别按式（1）及式（2）计算。9.1.2非光学长隧道9.1.2.1长度 200mL300m 的非光学长隧道，入口段亮度宜分别按式（1）和式（2）计算值的 20%取值。8色温分类色温值暖色Tc 3000K中间色3000KTc5500K冷色Tc 5500KDB21/T 257820169.1.2.2长度 300mL500m 的非光学长隧道，入口段亮度宜分别按式（1）和式（2）计算值的 50%取值。9.2过渡段照明9.2.1光学长隧道9.2.1.1长度 100mL300m 的光学长隧道，可不设置过渡段照明。9.2.1.2长度 300mL500m 的光学长隧道，当在过渡段 TR1 能完全看到隧道出口时，可不设置过渡段 TR2、TR3；9.2.2非光学长隧道9.2.2.1长度 200mL300m 的非光学长隧道，可不设置过渡段照明。9.2.2.2长度 300mL500m 的非光学长隧道，应设置过渡段 TR1。9.2.3当 TR3 的亮度 Ltr3 不大于中间段亮度 Lin 的 2 倍时，可不设置过渡段 TR3。9.3中间段照明中间段照明应根据短隧道长度与照明区段设置条件综合确定是否设置及具体设置长度。9.4出口段照明9.4.1长度 100mL300m 的光学长隧道可不设置出口段加强照明。9.4.2长度 300mL500m 的光学长隧道可仅设置 EX2 出口段照明。9.5不设置照明的短隧道设计9.5.1L100m 的光学长隧道和 L200m 的非光学长隧道可不设置功能照明系统，但应设置视线诱导设施。9.5.2视线诱导设施设计可参照 JTG D70/2 的相应要求进行。9.5.3隧道的车行道分界线与边缘线宜设置突起路标，突起路标可采用主动发光型突起路标，曲率半径 R1000m 的隧道路段设置间距可为 15m，曲率半径 R1000m 的隧道路段设置间距可为 68m。9.5.4隧道侧壁和检修道边缘应设置双向轮廓标，可采用主动发光型轮廓标相结合方式，宜与突起路标设置于相同横断面。设置在隧道侧壁上的轮廓标，安装中心位置与路面边缘高差宜为 70cm。10 LED 照明灯具选择10.1色温选择10.1.1高速公路隧道 LED 照明灯色温可按表 11 分为暖色、中间色、冷色三类。表11色温分类表9设计交通量 N（veh /（hln）U0单向交通双向交通12006500.43501800.3设计交通量 N（veh /（hln）Ul单向交通双向交通12006500.63501800.5DB21/T 2578201610.1.2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 照明布灯11.1照明灯具布设可采用两侧对称、两侧交错、中线、中线侧偏等形式。11.2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。11.3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。11.4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。11.5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。11.6引道照明灯具布设引道照明灯具可自隧道洞口10m开始布设，布设间距宜为30m。11.7布设要求11.7.1路面亮度总均匀度不应小于表 12 规定值。表12路面亮度总均匀度 U011.7.2路面中线亮度纵向均匀度应不小于表 13 规定值。表13亮度纵向均匀度 Ul10DB21/T 2578201612 照明计算12.1照度计算12.1.1灯具工况效能已知时，可按式（7）计算路面平均水平照度：Eav =LE × P × M × wW × S（7）U0 =                       （8）L'min12.1.2灯具工况效能未知时，可参照 JTG/T D70/2-01 计算。12.2均匀度计算12.2.1路面亮度总均匀度可按式（8）计算：LminLav12.2.2路面中线亮度纵向均匀度可按式（9）计算：Ul =（9）¢Lmax13 照明控制13.1照明控制应结合洞外亮度、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高速公路隧道 LED 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：（1）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;（2）经硬化处理的隧道洞口边仰坡可进行暗化处理;（3）坡面应进行绿化;（4）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。11DB21/T 2578201615.2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高速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。A_12