談隧道通風照明節能技術應用

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摘要：首先介紹了隧道通風系統的主要組成，并對隧道通風照明節能技術進行說明，其主要可以劃分為技術節能和管理節能兩大類。然后對隧道運營期間的照明節能問題進行分析，主要包括照明控制方式與方案問題、工作人員專業性問題、照明燈具質量及調光方式問題、照明設備的保養問題和通風系統問題。最后針對這些問題提出了相關的解決措施，旨在為隧道通風照明節能技術提供參考。

關鍵詞：隧道工程；通風照明；節能技術

引言

隧道工程建設主要包括前期勘測、方案設計、測量控制以及土方開挖等內容。在工程方案設計過程中，必須考慮通風照明節能問題。需針對隧道通風照明技術存在的問題進行技術創新與改進，以此提升隧道通風照明的節能效果。隧道照明節能方法主要包括全自動控制加強段燈和基本段燈，通過此類方法能夠減少浪費，降低能源消耗。優化隧道通風照明設施并進行節能化設計，能起到明顯的節能效果。

1隧道通風系統組成

隧道通風系統主要包含CO、NOx氣體濃度檢測器、車輛進出檢測器、風速風向探測器、煙霧濃度檢測器、中央計算機和風機。通過相關檢測器可以獲得信號，并將其傳輸到控制器中，由中央處理器對風機的開啟與關閉進行控制，以此達到通風效果。

2隧道通風照明節能技術

2.1技術節能

從技術角度進行節能處理，必須改善傳統技術的缺陷與不足，以此達到照明節能效果。對于技術改善問題，需聯合現代科技進行創新開發，全面提升能源的有效利用率，以此達到節能減排效果。通過技術節能的方式，可以從照明設備與供配電系統方面入手，開展專項技術研究，不斷提升研發速度，從根本上提高照明節能技術優勢。通過技術節能的方式，可以對變壓器進行節能處理，采用動態無功自動裝置，確保無功損耗與負荷達到平衡狀態，以此實現變壓器節能效果。注重照明設備的節能研究，研發高效光源（如LED燈）、燈具和反光器等照明設備，通過現代設備降低能源消耗。技術節能不能降低照明質量，若為了達到節能效果，過度降低照明強度，就會使駕駛人員產生視覺疲勞，從而發生交通事故。所以在進行技術節能時，不僅要將照明系統覆蓋范圍內的能量損失降到最小，還要確保照明質量。

2.2管理節能

管理節能要求管理人員管理能力與規范行為高度統一，科學管理照明設備。通過管理節能措施，能夠提升照明設計效率，保證照明質量，還可以對具體施工與設計環節進行控制，以此滿足節能減排的要求。設計人員需采用光控等方式代替原有開關和燈具，以此提升隧道內照明效率。照明光控、時控流程如圖1所示。

3隧道運營期間的照明節能問題

3.1照明控制方式與方案問題

當照明控制方案與設計方案不合理時，極易加大能源損耗，從而產生人力、物力及電能浪費問題。現階段，有些公路隧道和城市隧道未采用遠程操控照明和自動控制照明的方式，多采用管理人員人工控制的方式，不僅降低了管理效率，還會加大照明損耗。隧道照明所產生的電能浪費因素較多，多數原因都是由技術問題所致。當前隧道照明常用的控制方法為時序分級調光控制法，此方法的控制模式較簡單，可靠性較高，因此被廣泛應用于隧道照明當中。然而此種照明技術需攻克自動控制設備問題。由于照明方式無法按照光線變化、天氣與車輛交通量等參數自動化控制照明系統，并且會受到照明配電回路的影響，從而出現無效照明和過度照明問題，加大電能浪費。

3.2工作人員專業性問題

盡管綠色節能和照明節能的概念被人們所熟知，然而一些隧道工作人員對于照明節能概念存在認知誤差。隧道照明系統需要進行技術更新和升級，以此實現節能效果。有些隧道管理人員過度關注節約用電問題，未意識到照明設備的實際運行效果，從而導致隧道照明方案不具備科學性。

3.3照明燈具質量及調光方式問題

不同照明燈具的質量差異較大，隧道照明必須采用優質的燈具，如果采用劣質燈具，會增加隧道照明系統的運營成本。在運營過程中，隧道照明系統一般采用時序控制法，采用4級調光方式。然而夜間沒有根據交通量大小進行分級調控。因此必須針對照明系統調光提出完善方案。

3.4照明設備的保養問題

車輛在經過隧道后，有時會發現出入口照明亮度不足。該問題不僅與照明燈具的亮度有關，還與照明工具的保養管理有關。如果隧道內的灰塵流動較大，不注重照明燈具的清理，將會導致設備表面存在嚴重污染，降低照明質量，導致設備損壞。所以隧道管理人員應及時清理照明設備，注重燈具內外部的保養工作，定期涂抹潤滑劑，防止燈具銹蝕。

3.5通風系統問題

在隧道工程建設過程中，過度設置通風系統的問題比較突出，是導致隧道通風節能差的主要原因。單向隧道采用斜豎井集中通風和排風行半橫向通風方式，所應用的風機數量較多，備用率低。

4隧道照明節能問題的解決措施

4.1嚴格控制照明燈具質量

高壓鈉燈的壽命前期工作電壓上升會提升燈泡功率，縮短壽命，在燈泡的壽命后期，會降低燈泡功率與發光效率，從而對燈泡使用壽命造成影響。傳統電感是鎮流器存在功率低、損耗大等問題，電子鎮流器的功率高則節能效果顯著。

4.2建立和完善行業技術標準

近年來，我國了多項關于公路隧道照明問題的文件，包括隧道通風照明設計規范，照明設計細則，照明燈具等，逐漸完善公路隧道照明行業的標準。然而該類設計規范和設計標準不全面，隧道內所使用的洞內照度儀、LED燈、LED誘導燈、洞外亮度儀等照明設備缺乏行業技術標準，需要編制關于隧道定向光照明設計指南。

4.3推廣應用新型隧道照明技術

技術人員應研發新型隧道照明系統，如研發色溫可調節的LED照明設備用于隧道入口，解決晴天與雨霧天氣的燈光轉化問題；研發用于短隧道照明的風能和太陽能等新能源發電技術；研發隧道洞口的減光與遮光技術；解決隧道內照明環境與土建裝飾材料的協調性問題；蓄能自發光與反光涂料在小流量隧道以及夜間照明節能應用等，以實現典型工程示范化與產品技術開發產業化。

4.4注重隧道照明節能技術的理論基礎研究

技術人員應圍繞中間視覺等課題進行技術創新，圍繞隧道照明設計參數進行一系列模擬試驗，以此獲得新的基礎理論研究成果。盡管我國在照明節能技術探索方面遇到較多問題，然而在技術發展水平日益提升的背景下，可以通過現代化技術處理難題。隧道管理照明人員必須注重學習專業的技術，熟練掌握照明節能知識，使其能夠積極主動地進行照明設備保養，不斷提升實際操作能力。照明節能技術研發人員必須不斷提升專業能力。在保證車輛運行安全的同時，提升照明設備的節能效率。隧道交通管理部門應加大管理力度，不斷提升相關人員的管理水平與能力。

4.5合理設置通風系統

首先明確風機數量，減少閑置風機和備用風機。按照隧道內交通量增長情況，采用一次設計分期實施方案，以此實現通風節能效果，還能夠防止通風系統超規模設置。隧道入口的第1組射流風機應與隧道進口控制在100m左右，通過調整該參數，不會影響隧道自然通風。風機配電設施占據總通風系統投資的60%，在縮短第1組風機與洞口布設距離后，臨近各種風機的電纜減少100m，可以降低通風系統的成本造價。

4.6調節風機風量

如隧道內部設置了大型軸流風機通風系統，則需要調節軸流風機的風量，可通過臺數調節、變頻調節、動葉調節和靜葉調節等方式。通過相關調研能夠看出，公路隧道通風大型軸流風機，很少應用動葉可調方式，管理人員認為此種調節方式的作用不大。大型軸流風機的變頻調節器成本較高，在運行過程中極易出現故障，因此采用靜葉可調和臺數調節作為常用風量調節方式。

5結語

綜上所述，隨著國家對于節能減排的要求不斷提升，隧道通風照明節能技術能夠滿足時展要求，照明節能也將朝著綠色照明方向發展。在未來發展中，技術人員將不斷加大照明節能技術的研究力度，注重理論知識創新與升級，建立健全行業標準體系，全面提升隧道照明節能效率與質量。

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作者：蔡彬峰 單位：浙江省交通規劃設計研究院有限公司