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隧道工程景观照明设计研究

2021/02/26 阅读:

【摘要】为解决驾驶员在封闭的隧道行车过程中产生疲劳、注意力不集中等问题,本文对隧道工程中的景观照明设计进行探讨,通过对隧道景观设计要点和照明方法进行研究,进一步提高驾驶员行车环境的安全性,以期为类似工程提供参考。

【关键词】隧道工程;景观;照明设计

随着隧道建设和运营管理技术的成熟,我国对隧道节能照明技术的研究不断深入,实际项目设计的专业规范也在不断更新和完善。隧道运行和维护问题仍然比较突出,隧道照明的良好设计不仅影响运营成本,而且影响驾驶舒适性,对隧道的行驶安全有一定影响。因此,在设计公路隧道和城市隧道照明的问题是我们需要重点考虑的问题。

1公路隧道景观照明发展现状与趋势

隧道景观照明的基础是隧道建设总规模和单个隧道规模的持续扩大,隧道景观照明创新的基础还依赖于隧道施工现场的持续创新,尤其是在城市照明领域。近年来提出的重要城市隧道、海底隧道和城市交通走廊隧道产生了巨大的景观需求,特长隧道在隧道内部安装了专用的照明带,以缓解长期隧道运营的心理压力和视觉疲劳,减少交通事故。

2景观照明实施必要性分析

2.1隧道事故特征

2.1.1隧道事故规模不断扩大由于交通量的快速增长和隧道工程技术的不断提高,隧道的直径越来越大,从前的4条双向车道已演变为6条双向车道,甚至8条双向车道,限速已提高到80km/h、100km/h,发生追尾事故时,事故规模比以前大。2.1.2频繁发生的隧道事故家用车辆的增加和公众对自驾车辆的日益普及,再加上节假日交通流量的爆炸性增长,在交通高峰期造成频繁的事故。隧道事故通常比城市地区的事故更难处理,并可能导致交通拥堵,拥堵程度往往非常严重。2.2事故原因隧道交通事故主要发生在隧道的出入口和长隧道的中间,事故因素包括驾驶员的主观和客观因素、车辆故障和事故。在本文中,我们将考虑驾驶员正常驾驶过程中长隧道环境的安全性影响,基于大量的国家文献和数据,事故的主要原因归纳如下:①隧道的噪声和无聊的环境会使驾驶员感到不适;②隧道的管状狭窄、不开放视野会产生凹陷,导致驾驶员容易视线疲劳;③隧道内发生大规模交通事故,信息传播的速度和便利性给驾驶员带来心理压力,使驾驶员感到焦虑和不安;④在隧道里长时间开车会感到疲倦。

2.3隧道景观照明的必要性

通过在隧道中间安装景观照明,可以形成各种视觉效果。我们的目标是减轻驾驶员通过隧道时产生的疲劳,减少沮丧和焦虑之类的消极情绪,并通过景观照明营造积极放松的心情,从而提高驾驶的安全性和舒适性。

3景观照明设计原则

要解决照明设备在公路隧道使用中存在的问题,实现特殊的景观照明效果,就需要在设计上进行突破和创新,但是必须满足以下原则:①照明灯光带的安装是通过合理设置景观照明器具、景观灯和洞穴中的其他元素,以及简单适当的综合视觉景观用于景观装饰的特殊照明带,形成良好的景观视觉效果;②通过使用先进、高效的照明设备和照明控制系统,最大限度降低了照明系统的功耗,降低项目的运营成本;③特殊的景观灯可有效改善单调的照明效果,并减少驾驶员视觉疲劳;④必须设置安全带,以确保强光不会对车辆的行驶产生不利影响,并降低在隧道中行驶的安全性。

4隧道景观照明体系和设计要点探讨

4.1立项决策与工程调研

对于新的理论、新技术、新材料和新设备,《公路隧道设计规范》提出“应积极而慎重地采用”,《公路隧道照明设计细则》中提出“应积极而稳妥地采用”。作为一种新的概念和技术应用,隧道景观照明用于缓解在狭窄空间长时间驾驶的心理压力,可以从各种角度考虑解决措施。关于在公路隧道中适当安装景观照明,地方政府和从业人员之间仍存在大量争论,在做出景观照明项目决策时,至少应考虑以下因素:4.1.1设计目标和范围由于景观照明对主观喜好更敏感,在项目的早期阶段,必须结合地方政策要求和施工管理部门人员的意见,以实现统绿色交通一的照明概念、价值方向和预期目标。景观照明的初期投资和运营成本较高,项目的资金状况限制了景观照明的设计范围、建设规模和性能形式。通常,为公路景观照明项目供电和配电的成本远远高于城市景观照明的成本。但是对于公路隧道,景观照明无须重复考虑相关成本,因为它需要外部电源连接以及用于通风和照明设备的变电站的建设。因此,隧道景观照明设备的初始投资主要考虑景观照明设备。4.1.2工程研究与基础数据收集工程研究包括现场调查、内部图纸和其他数据收集,这是景观照明达到预期结果的基础,隧道景观照明调查应至少包括调查技术和景观创造力两个方面。技术调研应调查并收集相关的上位规划、主要隧道结构、入口类型和入口周围的景观,初步选择具有安全价值的照明位置,主要有两种:①减少并消除设置照明后的安全隐患;②通过布置不应设置的灯,会带来安全隐患。然后选择难以安装和管理的照明对象、位置和方法。最后,还有功能照明设置和照明管道铺设条件。从景观创造力的角度出发,应该对项目的美学表现价值、项目区域的人文特征、周围城镇的照明结构以及具有公共审美意义的照明载体和物体进行研究。预选并收集具有美学、历史和人道主义价值的创意资源,以了解有关该项目的民族和民间习俗的禁忌。

4.2初步方案设计

在初步调研和立项之后,可以进一步设计初步计划。应该强调的是,隧道景观照明的不合理设置会严重影响行车安全,因此,设计应该是在逻辑思维指导下进行的技术分析,而不仅仅是点、线和面的美学组成设计。基于推理,它遵循视觉美学的规则,并将当地历史和文化以及其他人道主义概念整合到合理的设计过程中。4.2.1隧道位置分析隧道景观照明的投资相对较高,为了使景观照明对驾驶环境产生积极影响,有必要在考虑景观照明建设之前选择具有更好基本条件的隧道。隧道的选择需要分析隧道的位置及其在总体规划中的位置,通常主要是路网规划,例如,隧道是城市的重要通道,需要考虑其在城市道路网和城市景观照明计划中的地位,需要充分利用流量和OD调查数据。在该地区的经济辐射区内交通拥挤,车辆比例很高,显然更容易获得更好的社会效益。必须尊重驾驶员的心理和生理规律以及行为方式,当前公认的主要现象是高速疲劳,这是由于较好的道路条件和单一景观引起的疲劳,还要考虑道路疲劳、疲劳驾驶时间特性和超长隧道驾驶员风险特性。4.2.2景观结构与载体分析考虑到多种景观照明设计(例如城市交通走廊隧道和水下隧道),正在开展专项研究,以下主要针对普通的山区公路隧道。山区公路隧道的景观结构比较简单,隧道内的路面、侧壁和相关设施是相互连接的,景观节点骨架和景观节点过渡,入口和出口通常与山脉、绿地等结合,创建景观过渡区,以便与设计范围以外的未照明高速公路环境进行过渡集成。4.2.3照明结构隧道景观照明的基本概念是通过功能照明确保基本的视觉要求,并提高景观照明的驾驶舒适性。两者共同创造了安全、和谐与舒适的隧道作业环境。在设计公路隧道景观照明时,应遵循以下基本原则,首先是安全性和可靠性。尊重驾驶员和乘客的视觉、身体和心理特征,并确保驾驶安全是最基本的原则。在设施的选择和安装中,还应考虑特殊运行成本高,节能和环境保护需要贯穿始终。最后,要与沿途的景观和人文特色有机地结合在一起,秉承并引导着正确的审美观念和价值观。隧道景观照明结构如图1所示。

4.3照明方法与技术

从行车安全保证和使用景观照明设备的角度来看,有必要考虑详细的照明模式设置和动态变化对隧道拱顶的影响,不建议使用动态照明,如果需要设置,则需要注意不要将其变换频率设置得太快。根据相关研究,由于隧道入口处的交通繁忙,驾驶员必须反复注视隧道前方和右侧的道路,以确保安全。在出口处,驾驶员主要注意前方路段的交通信息,随着行驶速度的增加,人眼的正常可见度持续降低,人眼的关注位置持续增加,需要观察的细节长度持续增加,因此,如果车速较高,并且在洞穴的屋顶上设置了良好的照明模式,驾驶员头部和眼睛的旋转角度将增加,并且视线和注意力将更长的时间离开道路,从而影响了驾驶安全性。隧道内的空间很小,在隧道拱顶上进行景观照明设计,只有一些前排乘客能获取最佳观赏视角,后排和两侧的乘客都看不到隧道拱顶上的洞顶景观。

5结束语

总而言之,公路建设是我国现代建设的重要组成部分和基本设施,高速便捷的交通道路是经济发展的基础。为了达到提高驾驶安全性和舒适性的目的,在公路隧道中应安装一些景观照明,对减轻驾驶员的视觉疲劳和其他问题具有重要意义。

参考文献

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[2]酆庆,李恭慰,王美昌.公路隧道照明设计要领[C]//中国照明学会学术年会,2005.

[3]周珂,孙东东.隧道景观设计探讨[J].金卡工程,2010,14(10):283-284.

作者:贺一鸣 单位:重庆市市政设计研究院有限公司

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