谈隧道通风照明节能技术应用

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摘要：首先介绍了隧道通风系统的主要组成，并对隧道通风照明节能技术进行说明，其主要可以划分为技术节能和管理节能两大类。然后对隧道运营期间的照明节能问题进行分析，主要包括照明控制方式与方案问题、工作人员专业性问题、照明灯具质量及调光方式问题、照明设备的保养问题和通风系统问题。最后针对这些问题提出了相关的解决措施，旨在为隧道通风照明节能技术提供参考。

关键词：隧道工程；通风照明；节能技术

引言

隧道工程建设主要包括前期勘测、方案设计、测量控制以及土方开挖等内容。在工程方案设计过程中，必须考虑通风照明节能问题。需针对隧道通风照明技术存在的问题进行技术创新与改进，以此提升隧道通风照明的节能效果。隧道照明节能方法主要包括全自动控制加强段灯和基本段灯，通过此类方法能够减少浪费，降低能源消耗。优化隧道通风照明设施并进行节能化设计，能起到明显的节能效果。

1隧道通风系统组成

隧道通风系统主要包含CO、NOx气体浓度检测器、车辆进出检测器、风速风向探测器、烟雾浓度检测器、中央计算机和风机。通过相关检测器可以获得信号，并将其传输到控制器中，由中央处理器对风机的开启与关闭进行控制，以此达到通风效果。

2隧道通风照明节能技术

2.1技术节能

从技术角度进行节能处理，必须改善传统技术的缺陷与不足，以此达到照明节能效果。对于技术改善问题，需联合现代科技进行创新开发，全面提升能源的有效利用率，以此达到节能减排效果。通过技术节能的方式，可以从照明设备与供配电系统方面入手，开展专项技术研究，不断提升研发速度，从根本上提高照明节能技术优势。通过技术节能的方式，可以对变压器进行节能处理，采用动态无功自动装置，确保无功损耗与负荷达到平衡状态，以此实现变压器节能效果。注重照明设备的节能研究，研发高效光源（如LED灯）、灯具和反光器等照明设备，通过现代设备降低能源消耗。技术节能不能降低照明质量，若为了达到节能效果，过度降低照明强度，就会使驾驶人员产生视觉疲劳，从而发生交通事故。所以在进行技术节能时，不仅要将照明系统覆盖范围内的能量损失降到最小，还要确保照明质量。

2.2管理节能

管理节能要求管理人员管理能力与规范行为高度统一，科学管理照明设备。通过管理节能措施，能够提升照明设计效率，保证照明质量，还可以对具体施工与设计环节进行控制，以此满足节能减排的要求。设计人员需采用光控等方式代替原有开关和灯具，以此提升隧道内照明效率。照明光控、时控流程如图1所示。

3隧道运营期间的照明节能问题

3.1照明控制方式与方案问题

当照明控制方案与设计方案不合理时，极易加大能源损耗，从而产生人力、物力及电能浪费问题。现阶段，有些公路隧道和城市隧道未采用远程操控照明和自动控制照明的方式，多采用管理人员人工控制的方式，不仅降低了管理效率，还会加大照明损耗。隧道照明所产生的电能浪费因素较多，多数原因都是由技术问题所致。当前隧道照明常用的控制方法为时序分级调光控制法，此方法的控制模式较简单，可靠性较高，因此被广泛应用于隧道照明当中。然而此种照明技术需攻克自动控制设备问题。由于照明方式无法按照光线变化、天气与车辆交通量等参数自动化控制照明系统，并且会受到照明配电回路的影响，从而出现无效照明和过度照明问题，加大电能浪费。

3.2工作人员专业性问题

尽管绿色节能和照明节能的概念被人们所熟知，然而一些隧道工作人员对于照明节能概念存在认知误差。隧道照明系统需要进行技术更新和升级，以此实现节能效果。有些隧道管理人员过度关注节约用电问题，未意识到照明设备的实际运行效果，从而导致隧道照明方案不具备科学性。

3.3照明灯具质量及调光方式问题

不同照明灯具的质量差异较大，隧道照明必须采用优质的灯具，如果采用劣质灯具，会增加隧道照明系统的运营成本。在运营过程中，隧道照明系统一般采用时序控制法，采用4级调光方式。然而夜间没有根据交通量大小进行分级调控。因此必须针对照明系统调光提出完善方案。

3.4照明设备的保养问题

车辆在经过隧道后，有时会发现出入口照明亮度不足。该问题不仅与照明灯具的亮度有关，还与照明工具的保养管理有关。如果隧道内的灰尘流动较大，不注重照明灯具的清理，将会导致设备表面存在严重污染，降低照明质量，导致设备损坏。所以隧道管理人员应及时清理照明设备，注重灯具内外部的保养工作，定期涂抹润滑剂，防止灯具锈蚀。

3.5通风系统问题

在隧道工程建设过程中，过度设置通风系统的问题比较突出，是导致隧道通风节能差的主要原因。单向隧道采用斜竖井集中通风和排风行半横向通风方式，所应用的风机数量较多，备用率低。

4隧道照明节能问题的解决措施

4.1严格控制照明灯具质量

高压钠灯的寿命前期工作电压上升会提升灯泡功率，缩短寿命，在灯泡的寿命后期，会降低灯泡功率与发光效率，从而对灯泡使用寿命造成影响。传统电感是镇流器存在功率低、损耗大等问题，电子镇流器的功率高则节能效果显著。

4.2建立和完善行业技术标准

近年来，我国了多项关于公路隧道照明问题的文件，包括隧道通风照明设计规范，照明设计细则，照明灯具等，逐渐完善公路隧道照明行业的标准。然而该类设计规范和设计标准不全面，隧道内所使用的洞内照度仪、LED灯、LED诱导灯、洞外亮度仪等照明设备缺乏行业技术标准，需要编制关于隧道定向光照明设计指南。

4.3推广应用新型隧道照明技术

技术人员应研发新型隧道照明系统，如研发色温可调节的LED照明设备用于隧道入口，解决晴天与雨雾天气的灯光转化问题；研发用于短隧道照明的风能和太阳能等新能源发电技术；研发隧道洞口的减光与遮光技术；解决隧道内照明环境与土建装饰材料的协调性问题；蓄能自发光与反光涂料在小流量隧道以及夜间照明节能应用等，以实现典型工程示范化与产品技术开发产业化。

4.4注重隧道照明节能技术的理论基础研究

技术人员应围绕中间视觉等课题进行技术创新，围绕隧道照明设计参数进行一系列模拟试验，以此获得新的基础理论研究成果。尽管我国在照明节能技术探索方面遇到较多问题，然而在技术发展水平日益提升的背景下，可以通过现代化技术处理难题。隧道管理照明人员必须注重学习专业的技术，熟练掌握照明节能知识，使其能够积极主动地进行照明设备保养，不断提升实际操作能力。照明节能技术研发人员必须不断提升专业能力。在保证车辆运行安全的同时，提升照明设备的节能效率。隧道交通管理部门应加大管理力度，不断提升相关人员的管理水平与能力。

4.5合理设置通风系统

首先明确风机数量，减少闲置风机和备用风机。按照隧道内交通量增长情况，采用一次设计分期实施方案，以此实现通风节能效果，还能够防止通风系统超规模设置。隧道入口的第1组射流风机应与隧道进口控制在100m左右，通过调整该参数，不会影响隧道自然通风。风机配电设施占据总通风系统投资的60%，在缩短第1组风机与洞口布设距离后，临近各种风机的电缆减少100m，可以降低通风系统的成本造价。

4.6调节风机风量

如隧道内部设置了大型轴流风机通风系统，则需要调节轴流风机的风量，可通过台数调节、变频调节、动叶调节和静叶调节等方式。通过相关调研能够看出，公路隧道通风大型轴流风机，很少应用动叶可调方式，管理人员认为此种调节方式的作用不大。大型轴流风机的变频调节器成本较高，在运行过程中极易出现故障，因此采用静叶可调和台数调节作为常用风量调节方式。

5结语

综上所述，随着国家对于节能减排的要求不断提升，隧道通风照明节能技术能够满足时展要求，照明节能也将朝着绿色照明方向发展。在未来发展中，技术人员将不断加大照明节能技术的研究力度，注重理论知识创新与升级，建立健全行业标准体系，全面提升隧道照明节能效率与质量。

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作者：蔡彬峰 单位：浙江省交通规划设计研究院有限公司