Tunnelbeleuchtung Design und Anforderungen

Tunnelbeleuchtung ist notwendig, um das Problem der plötzlichen Anpassung an die Umgebung im Tunnel zu lösen. Es ist notwendig, die Anpassung der Helligkeit im Inneren und Außeren des Tunnels für Personen, die den Tunnel betreten oder verlassen, auszugleichen. Dieses Design basiert auf einer bestimmten kritischen Länge des Tunnels.

Warum Tunnelbeleuchtung benötigt wird?

• In der Nacht kann ein Tunnel so beleuchtet werden, dass er einem Abschnitt offener Straße ähnelt.

• Die visuellen Leistungsfähigkeit und Komfortaspekte der Tunnelbeleuchtung müssen erfüllt sein.

Unterschied zwischen Tunnelbeleuchtung und Straßenbeleuchtung

• Wenn wir die nächtlichen Anforderungen an die Tunnelbeleuchtung mit denen der Straßenbeleuchtung vergleichen, sehen wir, dass die Anforderungen an die Tunnelbeleuchtung insbesondere tagsüber in der kritischen Länge der Tunnel erfüllt werden müssen.
  Aber bei der Straßenbeleuchtung sind die fordernden Faktoren für die Beleuchtungsplanung nur nachts relevant.

• Das Hauptproblem der Anpassung liegt tagsüber in Bezug auf die innere Verhältnisse des Tunnels. Wenn das menschliche Auge an die Helligkeit des Tages angepasst ist, wird es nicht in der Lage sein, plötzlich mit relativ niedriger Helligkeit im Tunneleingang korrekt zu funktionieren. Bei der Straßenbeleuchtung gibt es jedoch kein solches abruptes Anpassungsproblem, da es lange dauert, von Tageslicht zu Dunkelheit überzugehen.

Anpassungskriterien für die Tunnelbeleuchtungsplanung

• Beim Eintreten muss die Beleuchtung im ersten Teil des Tunnels dem Anpassungszustand des Auges entsprechen.

• Die Helligkeit wäre für ein nachts dunkel angepasstes Auge im Tunnel ausreichend.

• Die Beleuchtungseinrichtungen sollten so angeordnet sein, dass der Übergang von der höchsten zur niedrigsten Helligkeit allmählich erfolgt, um den Augen Zeit zum Anpassen zu geben.

Was ist die 40-m-Längenregel für Tunnelbeleuchtung?

Die kritische Länge des Tunnels beträgt in der Regel etwa 40 m. Diese Länge ergibt sich wie folgt.

Wie in der Abbildung gezeigt, kann bei der 40-m-Regel gesagt werden, dass

• Genug Tageslicht in den Tunnel eindringen darf, über eine Distanz von etwa 15 m.

• Der Abstand zwischen einem Objekt am Eingang des Tunnels und der beleuchteten Fahrbahn innerhalb des Tunnels nicht länger als 15 m ist.

• Die Fahrbahn vor dem Tunneleingang muss durch Tageslicht so erleuchtet sein, dass ein Objekt auf dieser Fahrbahn sichtbar wird.

• Die Höhe des Tunneleingangs muss 200 cm betragen, damit ein Objekt am Tunneleingang klar sichtbar ist, wenn es von einem Punkt 100 m vor dem Tunnel und 1,5 m über der Fahrbahn aus betrachtet wird.

• Die restlichen 25 m der 40 m werden in der Beleuchtungsplanung für die allmähliche Anpassung der Helligkeit des menschlichen Auges berücksichtigt. 25 m ist die Mindestlänge innerhalb des Tunnels. Sie kann mehr als 25 m betragen.

Diese 40-m-Regel für Tunnelbeleuchtung gilt nur für gerade, ebene Tunnel, die keinen hohen Verkehrsaufkommen haben.
Sonderbeleuchtung sollte bereitgestellt werden, wenn

1. Es eine Kurve im Tunnel oder in der Zufahrtsstraße zum Tunnel gibt,

2. Die Sicht auf den Ausgang des Tunnels häufig durch entgegenkommende Fahrzeuge beeinträchtigt wird.

Klassifizierung der Innenstraßenlänge des Tunnels

Die Innenstraßenlänge des Tunnels wird in vier Zonen unterteilt. Diese sind

1. Schwellenzone

2. Übergangszone

3. Innere Zone

4. Ausfahrtszone

Schwellenzone

Die Schwellenzone ist der Anfangsteil des Tunnels. Die Wände und die Fahrbahn in der Schwellenzone müssen gegen jedes Hindernis sichtbar sein.
Lassen Sie uns betrachten, was in dieser Zone passiert.

• Wenn ein Fahrer sich dem Tunneleingang nähert, sind seine Augen bereits an die hohe Helligkeit des Tageslichts angepasst.

• Die Helligkeitsstufe im Tunnelinneren ist viel niedriger als draußen. Daher sind weder Objekte noch Details des Innern sichtbar.

Daher erfordert die Schwellenzone eines langen Tunnels spezielle Beleuchtung während des Tageslichts. Dies ist erforderlich, um die visuelle Zuverlässigkeit für einen herannahenden Fahrer auf einem akzeptablen Niveau zu halten.

Welche Helligkeitsstufe hat die Schwellenzone?

Eine Untersuchung zur Tunnelbeleuchtung wurde durchgeführt. Dabei wurde festgestellt, dass ein Objekt mit den Abmessungen 20 cm × 20 cm ausreichend sichtbar ist, wenn es in der Schwellenzone von einer Entfernung von 100 m gesehen wird. Die Helligkeit außerhalb des Tunnels beeinflusst die benötigte Helligkeit in der Schwellenzone, um jedes Objekt im Tunnelinnern zu sehen.
Die unten stehende Abbildung stammt aus der technischen Untersuchung der CIE.

Die Helligkeit in der Schwellenzone zeigt die Variation des Helligkeitskontrasts. Sie liegt in einem Bereich von 7 Lux/cd/m².
Die obige Abbildung zeigt, dass die Anpassungshelligkeit außerhalb größer als etwa 100 cd/m² ist.
Die Helligkeitsstufe (Lth) in der Schwellenzone sollte gleich oder größer als 0,1 mal die Anpassungshelligkeit (La) sein.

Was passiert, wenn ein sich bewegender Beobachter eine ungleichmäßige Helligkeit in der Schwellenzone wahrnimmt?

In der Praxis ist die Helligkeit der Umgebung des Tunneleingangs natürlich nicht gleichmäßig.
Wenn ein Beobachter sich dem Tunnel nähert, fällt der relativ dunkle Tunneleingang und seine hellere Umgebung in das Gesamtsehfeld des Fahrers. Wenn er den Tunnel betritt, ist sein Auge bereits an die helle Tageslichthelligkeit außerhalb angepasst, kann aber die Helligkeit im Innern des Tunnels nicht sofort anpassen. Die Anpassung des Auges des Fahrers ändert sich jedoch kontinuierlich. Nach kurzer Zeit seiner Annäherung wird die Helligkeitsverteilung im Tunnel angepasst, aber mit einer Verzögerung.

Wie lang ist die Schwellenzone?

Die Länge der Schwellenzone muss gleich der Stoppdistanz vom Beginn des Tunneleingangs einschließlich zusätzlicher Distanz für ein Objekt mit angemessener Hintergrundhelligkeit sein.
Die Stoppdistanz ist die sicherste Distanz vom Entscheidungspunkt zum Anhalten im Tunnel.
In dieser Länge muss ein Hindernis für einen Fahrer, der sich dem Tunneleingang nähert, deutlich sichtbar sein.

Übergangszone

Nach der Schwellenzone wird die Übergangszone berechnet. Die Anpassungshelligkeit in der Übergangszone wird leicht von den Betrachtern erreicht.
Vor der Übergangszone, irgendwo zwischen dem Stoppentscheidungspunkt und dem Tunneleingang, beginnt die Helligkeit im Blickfeld des Fahrers, schnell abzunehmen. Dies führt zu einer Änderung des Anpassungszustands der Augen. Daher ist die Anpassung für menschliche Augen in der Übergangszone sehr einfach.
Der Helligkeitsgradient in der Übergangszone kann toleriert werden.
Es gibt bisher keine genauen Informationen darüber, wie die Helligkeitswerte in der Praxis für Fahrer gehalten werden sollten, die dem Tunneleingang näher sind als der Stoppentscheidungspunkt.