طراحی و الزامات روشنایی تونل
روشنایی تونل برای حل مشکل تطبیق ناگهانی محیط داخل تونل ضروری است. باید تطبیق روشنایی داخل و خارج تونل برای فردی که وارد یا خارج از تونل می‌شود، متعادل شود. این طراحی بر اساس طول خاصی از تونل انجام می‌شود.
چرا نیاز به روشنایی تونل وجود دارد؟
در شب، تونل ممکن است به گونه‌ای روشن شود که مشابه یک قسمت از جاده باز باشد.
دوباره، جنبه‌های عملکرد بصری و راحتی بصری در روشنایی تونل باید برآورده شود.
تفاوت بین روشنایی تونل و روشنایی جاده
اگر نیازهای شبی روشنایی تونل را با روشنایی جاده مقایسه کنیم، می‌بینیم که نیازهای روشنایی تونل باید در طول حیاتی تونل در روز به خصوص برآورده شود.
اما در مورد روشنایی جاده، عوامل تقاضا برای طرح روشنایی تنها در شب مطرح می‌شوند.مشکل اصلی تطبیق در روز با توجه به شرایط داخلی تونل است. وقتی چشم انسان به روشنایی روز تطبیق یافته است، قادر به عملکرد صحیح با روشنایی نسبتاً پایین در ورودی تونل نخواهد بود. اما در مورد روشنایی جاده، چنین مشکل تطبیق ناگهانی روشنایی وجود ندارد زیرا مدت زمان طولانی برای رسیدن از روشنایی روز به تاریکی لازم است.
معیارهای تطبیق در طراحی روشنایی تونل
در ورود، روشنایی در بخش اول تونل باید مرتبط با وضعیت تطبیق چشم باشد.
روشنایی برای چشمی که در شب تاریک تطبیق یافته است، کاملاً کافی خواهد بود.
منابع نوری باید به گونه‌ای تنظیم شوند که انتقال از بالاترین سطح روشنایی به پایین‌ترین سطح آن به تدریج انجام شود تا چشم فرصت تطبیق یافتن را داشته باشد.
قاعده ۴۰ متری برای روشنایی تونل چیست؟
طول بحرانی تونل معمولاً حدود ۴۰ متر است. این طول به صورت زیر تعیین می‌شود.
بر اساس شکل، در قاعده ۴۰ متری می‌توان گفت که
روشنایی روز کافی برای ورود به تونل در مسافت حدود ۱۵ متر اجازه داده می‌شود.
فاصله بین شیء در ورودی تونل و سطح جاده روشن در داخل تونل بیش از ۱۵ متر نیست.
سطح جاده قبل از تونل باید با روشنایی روز روشن شود تا شیء روی این جاده قابل مشاهده باشد.
ارتفاع ورودی تونل باید ۲۰۰ سانتی‌متر باشد، بنابراین شیء در ورودی تونل وقتی از نقطه‌ای ۱۰۰ متری جلوی تونل و ۱.۵ متر بالاتر از سطح جاده مشاهده می‌شود، به وضوح قابل مشاهده خواهد بود.
۲۵ متر از ۴۰ متر در طراحی روشنایی برای تطبیق تدریجی سطح روشنایی چشم‌های انسان در نظر گرفته می‌شود. ۲۵ متر حداقل طول داخل تونل است. ممکن است بیشتر از ۲۵ متر باشد.
این قاعده ۴۰ متری روشنایی تونل فقط برای تونل‌های مستقیم و سطحی که ترافیک سنگینی ندارند اعمال می‌شود.
اگر تونل شامل منحنی یا جاده رو به تونل باشد، روشنایی خاص تونل باید فراهم شود.
تونل یا جاده رو به تونل شامل منحنی است،
دید خروجی تونل به دلیل وجود خودروهای متقابل اغلب از دست می‌رود.
طبقه‌بندی طول جاده داخل تونل
طول جاده داخل تونل به چهار منطقه تقسیم می‌شود. آن‌ها عبارتند از
منطقه آستانه
منطقه انتقال
منطقه داخلی
منطقه خروجی
منطقه آستانه
منطقه آستانه بخش شروع تونل است. دیوارها و سطح جاده در منطقه آستانه باید در مسیر هر کسی مقابل هر مانعی دیده شود.
بیایید ببینیم در این منطقه چه اتفاقی می‌افتد.
وقتی راننده به ورودی تونل نزدیک می‌شود، چشمان او قبلاً به سطح روشنایی روزی بالا تطبیق یافته است.
دوباره، سطح روشنایی داخل تونل بسیار کمتر از خارج آن است. بنابراین هیچ شیء یا جزئیات داخلی آن قابل مشاهده نخواهد بود.
بنابراین منطقه آستانه یک تونل طولانی نیاز به روشنایی خاص در طول روز دارد. این نیاز برای حفظ قابلیت اطمینان بصری برای راننده‌ای که به ورودی تونل نزدیک می‌شود، در سطح قابل قبول است.
سطح روشنایی در منطقه آستانه چیست؟
تحقیقی در مورد روشنایی تونل انجام شده است. کشف شد که شیء با ابعاد ۲۰ سانتی‌متر × ۲۰ سانتی‌متر کافی است تا از فاصله ۱۰۰ متر قابل مشاهده باشد که در منطقه آستانه قرار دارد. روشنایی تطبیق خارجی تأثیری بر روشنایی مورد نیاز در منطقه آستانه برای دیدن هر شیء داخل تونل دارد.
شکل زیر از تحقیق فنی CIE گرفته شده است.
روشنایی در منطقه آستانه تغییرات در تضاد روشنایی را نشان می‌دهد. این تغییرات در محدوده مقادیر ۷ لوکس/سی‌دی/متر مربع است.
شکل بالا نشان می‌دهد که سطح روشنایی تطبیق خارجی بیش از حدود ۱۰۰ سی‌دی/متر مربع است.
سطح روشنایی (Lth) در منطقه آستانه باید برابر یا بیشتر از ۰.۱ برابر سطح روشنایی تطبیق (La) باشد.
چه اتفاقی برای یک مشاهده‌کننده متحرک با روشنایی غیر یکنواخت در منطقه آستانه می‌افتد؟
در عمل، البته، روشنایی محیط اطراف ورودی تونل یکنواخت نیست.
وقتی مشاهده‌کننده به سمت تونل حرکت می‌کند، ورودی تونل نسبتاً تاریک و اشغال شده با نور اطراف در میدان دید کلی راننده دیده می‌شود. وقتی او به تونل وارد می‌شود با تطبیق روشنایی روز خارجی، چشمان او نمی‌توانند به روشنایی داخل تونل تطبیق یابند. اما تطبیق چشمان راننده به طور مداوم در حال تغییر است. اما پس از مدت کوتاهی از ورود او، توزیع روشنایی داخل تونل با تأخیر تطبیق می‌یابد.
طول منطقه آستانه چقدر است؟
