Дизайн та вимоги освітлення тунелів
Освітлення тунелю необхідне для вирішення проблеми гострого адаптування до середовища всередині тунелю. Необхідно збалансувати адаптивність внутрішньої та зовнішньої яскравості для людини, яка входить або виходить з тунелю. Цей дизайн базується на певній критичній довзі тунелю.
Чому потрібне освітлення тунелю?
Вночі тунель може бути освітлений так, що буде схожий на відкритий ділянку дороги.
Знову ж таки, аспекти візуальної продуктивності та візуального комфорту освітлення тунелю повинні бути задоволені.
Різниця між освітленням тунелю та дорожнім освітленням
Якщо ми порівняємо нічні вимоги до освітлення тунелю з дорожнім освітленням, ми побачимо, що вимоги до освітлення тунелю повинні бути задоволені на критичній довзі тунелів у денні часи особливо.
Але в разі дорожнього освітлення, вимоги до освітлювальної системи стосуються лише нічного часу.Основна проблема адаптації - це в денні часи відносно внутрішніх умов тунелю. Коли людське око адаптоване до денної яскравості, воно не зможе правильно функціонувати при відносно низькій яскравості світильників на вході в тунель. Але в разі дорожнього освітлення, немає такого гострого проблеми адаптації яскравості, оскільки потребує багато часу, щоб перейти від світла до темряви.
Критерії адаптації проектування освітлення тунелю
При вході, освітлення першої частини тунелю повинно відповідати стану адаптації очей.
Яскравість буде достатньою для очей, адаптованих до темряви, вночі всередині тунелю.
Світильники повинні бути розташовані так, щоб подальший перехід від найвищої до найнижчої рівні яскравості був поступовим, щоб дати очам час на адаптацію.
Що таке правило 40-метрової довзі для освітлення тунелю?
Зазвичай критична довзь тунелю становить близько 40 метрів. Ця довзь визначається таким чином.
За рисунком, за правилом 40 метрів можна сказати, що
Достатньо денного світла дозволяється зайти в тунель на відстані близько 15 метрів.
Відстань між об'єктом на вході в тунель і освітленою дорожньою поверхнею всередині тунелю не довша 15 метрів.
Дорожня поверхня перед тунелем повинна бути освітлена денним світлом, щоб об'єкт на цій дорозі був видимим.
Висота входу в тунель повинна бути 200 см, щоб об'єкт на вході в тунель був чітко видимим, коли його спостерігають з точки, розташованої на 100 метрів перед тунелем і 1,5 метра над дорожньою поверхнею.
Інші 25 метрів з 40 метрів беруться для проектування освітлення, щоб забезпечити поступову адаптацію яскравості людських очей. 25 метрів - це мінімальна довзь всередині тунелю. Вона може бути більшою за 25 метрів.
Це правило 40-метрової довзі для освітлення тунелю застосовується лише до прямих горизонтальних тунелів, які не мають великого трафіку.
Спеціальне освітлення тунелю повинно бути забезпечене, якщо
У тунелі або на під'їздній дорозі до тунелю є поворот,
Зображення виходу часто втрачається через наявність автомобілів, що проїжджають.
Класифікація довжини дорожньої поверхні всередині тунелю
Довжина дорожньої поверхні всередині тунелю поділяється на чотири зони. Вони такі
Зона порогу
Перехідна зона
Внутрішня зона
Зона виходу
Зона порогу
Зона порогу - це початкова частина тунелю. Стіни та дорожня поверхня в зоні порогу на шляху кожного повинні бути видимими проти будь-яких перешкод.
Подивімося, що відбувається в цій зоні.
Коли водій наближається до входу в тунель, його очі вже адаптовані до високого рівня денної яскравості.
Знову ж таки, рівень яскравості всередині тунелю значно нижчий, ніж зовні. Тому ніякий об'єкт або деталі його внутрішньої частини не будуть видимі.
Тому зона порогу довгого тунелю потребує спеціального освітлення в денні часи. Це потрібно, щоб підтримувати візуальну надійність для водія, який наближається до входу в тунель, на прийнятному рівні.
Який рівень яскравості в зоні порогу?
Було проведено дослідження освітлення тунелю. Було виявлено, що об'єкт розмірами 20 см × 20 см достатньо видимий з відстані 100 метрів, коли він знаходиться в зоні порогу. Зовнішня адаптаційна яскравість впливає на яскравість, яка потрібна в зоні порогу, щоб бачити будь-який об'єкт всередині тунелю.
Нижче наведено малюнок, взятий з технічного дослідження CIE.
Яскравість в зоні порогу дає зміну контрасту яскравості. Вона відбувається в діапазоні значень 7 Люкс/кд/кв.м.
На малюнку вище показано, що зовнішній рівень адаптаційної яскравості більший за приблизно 100 кд/кв.м.
Рівень яскравості (Lth) в зоні порогу повинен дорівнювати або перевищувати 0,1 разів адаптаційну яскравість (La).
Що відбувається з рухомим спостерігачем з нерівномірною яскравістю в зоні порогу?
На практиці, звісно, яскравість оточення входу в тунель не є однорідною.
Коли спостерігач наближається до тунелю, відносно темний входь в тунель і його освітлене оточення будуть у полі зору водія. Коли він просто входить в тунель, адаптований до денного світла, його очі не можуть адаптуватися до яскравості всередині тунелю. Але адаптація очей водія постійно змінюється. Але через короткий час після наближення, розподіл яскравості всередині тунелю буде адаптований, але з затримкою.
