Deseño e Requisitos de Iluminación de Túneis

A iluminación do túnel é necesaria para resolver o problema da adaptabilidade súbita do ambiente no interior do túnel. É necesario equilibrar a adaptabilidade da luminancia interior e exterior para a persoa que entra ou sae do túnel. Este deseño está baseado nunha certa lonxitude crítica do túnel.

Por que se necesita a iluminación do túnel?

• De noite, un túnel pode estar iluminado de tal xeito que sexa semellante a un tramo de estrada aberta.

• Novamente, os aspectos de rendemento visual e comodidade visual da iluminación do túnel deben cumprirse.

Diferencia entre a iluminación do túnel e a iluminación da estrada

• Se comparamos os requisitos nocturnos da iluminación do túnel con iluminación da estrada, veremos que os requisitos da iluminación do túnel deben cumprirse na lonxitude crítica dos túneis durante o día, especialmente.
  Pero no caso da iluminación da estrada, os factores demandantes para o esquema de iluminación están implicados só de noite.

• O principal problema de adaptabilidade é durante o día en relación coa condición interior do túnel. Cando o ollo humano está adaptado ao brillo diurno, non será capaz de funcionar correctamente coa luminancia relativamente baixa das luminarias na entrada do túnel de súpeto. Pero no caso da iluminación da estrada, non hai tal problema de adaptabilidade súbita de luminancia xa que leva moito tempo pasar dun perímetro escuro á luz do día.

Criterios de adaptabilidade do deseño de iluminación do túnel

• Ao entrar, a iluminación na primeira parte do túnel debe relacionarse co estado de adaptación do ollo.

• A luminancia sería suficiente para un ollo adaptado á escuridade de noite no interior do túnel.

• As luminarias deben estar dispostas de tal xeito que a transición subsecuente dende os niveis máis altos aos máis baixos de luminancia sexa gradual para dar ao ollo tempo para adaptarse.

Que é a regra dos 40 m para a iluminación do túnel?

A lonxitude crítica do túnel xeralmente proporcionada é de aproximadamente 40m. Esta lonxitude obtense como segue.

Segundo a figura, na regra dos 40m pódese dicir que

• Déixase que entre luz do día suficiente no túnel a lo largo dunha distancia de aproximadamente 15 m.

• A distancia entre o obxecto na entrada do túnel e a superficie da estrada iluminada no interior do túnel non é maior de 15 m.

• A superficie da estrada fronteira ao túnel debe estar iluminada pola luz do día de tal xeito que un obxecto nesta estrada sexa visible.

• A altura da entrada do túnel debe ser de 200 cm, polo que un obxecto na entrada do túnel será claramente visible cando se observe desde un punto a 100 m fronte ao túnel e 1,5 metro por riba da superficie da estrada.

• Os restantes 25 m dos 40 m son tomados no deseño de iluminación para un nivel gradual de adaptabilidade da luminancia dos ollos humanos. 25 m é a lonxitude mínima dentro do túnel. Pode ser máis de 25 m.

Esta regra dos 40 m para a iluminación do túnel aplica só a túneis rectos e nivelados que non transportan unha carga de tráfico pesada.
Debe proporcionarse unha iluminación especial para túneis se

1. Hai unha curva no túnel ou na estrada de acceso ao túnel,

2. As diminucións ou a vista da saída perdense frecuentemente debido á presenza de vehículos que entrevén.

Clasificación da lonxitude da estrada interior do túnel

A lonxitude da estrada interior do túnel está dividida en catro zonas. Son

1. Zona de umbral

2. Zona de transición

3. Zona interior

4. Zona de saída

Zona de umbral

A zona de umbral é a parte inicial do túnel. As paredes e a superficie da estrada na zona de umbral no camiño de calquera persoa deben verse contra calquera obstáculo.
Vexamos o que ocorre nesta zona.

• Cando un conductor se aproxima á entrada do túnel, os seus ollos xa están adaptados ao alto nivel de luminancia diurna.

• Novamente, o nivel de luminancia no interior do túnel é moito menor que o exterior. Polo tanto, ningún obxecto nin ningún detalle do seu interior será visible.

Polo tanto, a zona de umbral dun túnel longo require iluminación especial durante o día. É necesario para manter a fiabilidade visual para un conductor que se aproxima a un nivel aceptable.

Cal é o nivel de luminancia na zona de umbral?

Realizouse unha investigación sobre a iluminación de túneis. Descubriuse que un obxecto con dimensións de 20 cm × 20 cm é suficiente para ser visible a unha distancia de 100 m cando está na zona de umbral. A luminancia de adaptación exterior ten influencia na luminancia necesaria na zona de umbral para ver calquera obxecto no interior do túnel.
A figura seguinte provén da investigación técnica da CIE.

A luminancia na zona de umbral dá a variación no contraste de luminancia. Está nun rango de valores de 7 Lux/cd/sq-m.
A figura superior amosa que o nivel de luminancia de adaptación exterior é maior que uns 100 cd/sq-m.
O nivel de luminancia (Lth) na zona de umbral debe ser igual ou maior que 0,1 veces a luminancia de adaptación (La).

Que ocorre para un observador en movemento con luminancia non uniforme na zona de umbral?

Na práctica, claro, a luminancia dos arredores da entrada do túnel non é uniforme.
Cando un observador se aproxima a un túnel, a entrada do túnel relativamente escura e a ocupación iluminada dos arredores captarán o campo de visión total do conductor. Cando este entra no túnel con a luminancia diurna exterior xa adaptada, os seus ollos non poden adaptarse ao brillo interior do túnel. Pero a adaptación dos ollos do conductor está cambiando continuamente. Pero despois dun breve período de aproximación, a distribución de luminancia no interior do túnel estará adaptada, pero con un retardo temporal.

Cal é a lonxitude da zona de umbral?

A lonxitude da zona de umbral debe ser igual á distancia de parada desde o inicio da entrada do túnel, incluíndo unha distancia adicional suficiente para un obxecto con un fondo de luminancia adecuado.
A distancia de parada é a distancia máis segura dende o punto de decisión de parar no interior do túnel.
Nesta lonxitude, o obstáculo debe ser claramente visible para un conductor que se aproxima á entrada do túnel.

Zona de transición

Despois da zona de umbral, calculase a zona de transición. A luminancia de adaptación na zona de transición é facilmente lograda polos espectadores.
Antes da zona de transición, en algún lugar entre o punto de decisión de parar e a entrada do túnel, a luminancia no campo de visión dun conductor comeza a diminuír rapidamente. Isto causa un cambio no estado de adaptación dos ollos. Polo tanto, na zona de transición, a adaptación para os ollos humanos é moi fácil.
O gradiente de luminancia na zona de transición pode tolerarse.
Aínda non hai información precisa sobre como o valor de luminancia debe sostenerse na práctica para conductores que están moito máis próximos á entrada do túnel que o punto de decisión de parar.