专利名称：隧道自然光照明采光系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及隧道照明技术领域，特别是涉及一种利用自然光为公路、铁路、地铁等交通隧道直接提供照明的隧道自然光照明采光系统。
背景技术：
目前，隧道照明系统作为道路营运成本的主要组成部分。隧道入口段、过渡段和出口段照明占整个隧道照明70%以上，因此解决好这些区段的照明，对隧道节能具有重要意义。车辆驶近较长隧道洞口时，在驾驶人视野中的天空、露天路面、附近建筑物等的亮度，远较隧道洞口的亮度高。在视觉感应现象的作用下，虽然实际上洞口也有相当的亮度，但驾驶人仍然感到洞口很黑，像个“黑洞”，以致无法辨认洞口附近的情况，连障碍物也难以发现，这种现象称为“黑洞”效应。与此对应，当车辆准备驶离隧道洞口时出现“白洞”效应现象。为解决上述隧道照明中的特殊问题。目前隧道照明节能普遍运用的方法主要有:(1)新型照明设施节能法:如专利号ZL201010216505.3 “LED隧道照明灯”，提高了 LED路灯的寿命和发光效率，但对于大型隧道加强光照明仍需铺设大量的LED路灯，即离不开耗电，且存在眩光的问题。(2)照明智能控制法:如专利号ZL200910224028.2“高速公路隧道照明智能控制系统”，该方法解决了合理使用电能问题，但增加了智能控制系统的安装与维护，且仍需通过大量的灯具耗电用于隧道增强照明，这种方法运用于大型偏远隧道照明仍存在较高能耗的瓶颈。(3)可再生能源法:专利号ZL201020538084.1“ASP LED公路隧道照明系统”，该方法利用太阳能和风能需要转化成电能，再由电能转化为光能取代隧道电能照明，大大降低了隧道照明供电，但增加风光互补发电和控制系统的安装与维护，太阳能转化率不高，且能源每次转换都不可避免造成损失。总之，一方面，目前隧道照明节能方法虽然在节能方面起到了不同程度的作用，但仍存在当前普遍运用的隧道口减光结构的控制成本高或控制条件复杂的矛盾；另一方面，如图2为参考《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1-1999)的隧道照明曲线，图2中的常规曲线(b)没有实现自然光亮度的变化与理想“亮度递减曲线”即“人眼视觉适应曲线”(a)的近似拟合，而本实用新型提供了一种简单有效的隧道照明结构，该实用新型充分利用自然光解决了隧道入、出口段和和过渡段的照明问题，并且自然光隧道照明曲线(c)能有效的实现对“亮度递减曲线”的拟合，进一步控制、降低能耗。
发明内容本实用新型的目的就是为了克服已有技术的不足，提供一种能更好地的拟合“人眼视觉适应曲线”系统的隧道口采光系统。本实用新型所采用的技术方案为:一种隧道自然光照明采光系统，其特征在于:是由在隧道出入口或出口外侧延长方向间隔设置若干拱梁2及采光间隙3组成，采光间隙3位于相邻拱梁2之间，采光间隙3是由采光板8、遮光板9和通风孔10相连接组成，系统中所有的采光板8组成采光带11。[0007]所述的拱梁2采用钢筋砼结构或钢架结构。所有采光板8的宽度相等。也可以沿隧道外部进入隧道内的方向，采光板8每隔一定距离变窄。采光板8采用具有光源散射作用的毛玻璃。通风口 10设置在采光间隙3的底部。采光板8、遮光板9之间的接缝采用浙青及玻璃胶涂抹以密封。本实用新型的有益效果是，可以根据工程计算设置采光间隙，充分利用自然光，拟合“人眼视觉适应曲线”，解决隧道入、出口段和过渡段的照明。通风口统一布置于下方，保证有效通风的同时，最大限度避免雨滴通过通风口流入路面。采用浙青及玻璃胶密封接缝，成本低廉、施工简便，在实际运用中取得了良好的密封效果。
图1:隧道口采光系统示意图。图2:亮度递减曲线。图3:1型隧道自然光照明采光系统采光板部分布置样式示意图。图4:1型隧道自然光照明采光系统采光板安装俯视图。图5:11型隧道自然光照明采光系统采光板部分布置样式示意图。图6:11型隧道自然光照明采光系统采光板安装俯视图。图7:111型隧道自然光照明采光系统采光板部分布置样式示意图。图8:111型隧道自然光照明采光系统采光板安装俯视图。图9:1V型隧道自然光照明采光系统采光板部分布置样式示意图。图10:1V型隧道自然光照明采光系统采光板安装俯视图。图11:V型隧道自然光照明采光系统采光板部分布置样式示意图。图12:V型隧道自然光照明采光系统采光板安装俯视图。图中:1、路面2、拱梁3、采光间隙4、基础5、横梁6、隧道口(主体隧道的入口或出口)7、拱顶梁8、采光板9、遮光板10、通风孔11、采光带。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但实施例不得用于解释对本实用新型保护范围的限制。根据实际隧道长度、节能程度要求、隧道入出口处地形与环境特点，将隧道口采光系统的采光板部分布置样式的设计分为阶梯式和矩形式两大类种，具体分为五种布置样式，如图3-图7。图3-图7中阴影区域表示该区域内主体建筑顶部的采光玻璃的宽度和长度。阶梯式(I型、III型、IV型)由不同宽度的采光段组成，矩形式(II型和V型)的采光段宽度相问。图2是参照《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1-1999)所作的照明曲线。可以明显看出本实用新型的有益效果是:图2中的常规曲线(b)没有实现自然光亮度的变化与理想“亮度递减曲线”即“人眼视觉适应曲线”(a)的近似拟合且还需消耗大量能量，而本实用新型提供了多种简单有效的隧道自然光采光带样式，该实用新型充分利用自然光解决了隧道入、出口段和过渡段的照明问题，并且自然光隧道照明曲线(C)能有效的实现对“亮度递减曲线”的拟合，即该实用新型专利能够实现隧道照明不仅能够满足基本隧道照明要求，而且还能够有效地消除隧道入口处的“黑洞效应”或“白洞效应”现象，极大地提升隧道内车辆行驶的安全性和舒适性以及满足隧道照明节能的需要。对于阶梯式采光带设计的自然光入口段亮度呈现逐渐缓和递减的变化规律，更好的保证了隧道内行驶的安全性和舒适性，亮度缓和递减的变化规律更加接近人眼视觉亮度适应曲线，可利于缓解视觉疲劳，而矩形式采光带设计的照明亮度递减曲线，在隧道入口附近其亮度呈现出了急剧降低的现象，不利于缓解驾驶者的视觉疲劳，但与国家现行设计规范要求一致。阶梯式采光带自然光照明技术需要较长的(一般为90m)隧道入出口外的采光长度，才能获得优异的照明节能效果(节能效率高于10%)，而矩形式采光带的自然光照明技术对于节能要求不高(节能效率不高于10%)的短隧道，其设计应用简单。因此，前者适用于中长隧道(L > 500m)，后者更适用于短隧道(L ( 500m)。某隧道总长605米，隧道洞内设计车速为80km/h，隧道节能要求为大于10%，且隧道入口段处空间有限(只有40m)，因此，对自然光隧道照明技术的采光带设计采用阶梯式设计，另外该隧道入口处一侧靠山难以采光，即只能一侧采光。综合以上因素，工程采用V型(单侧阶梯式采光设计)。其采光带布置为图7。其是由在隧道出入口外侧延长方向间隔设置若干钢筋砼拱梁或钢架结构拱梁2及采光间隙4组成，所述采光间隙4是由采光板8、遮光板9相连接组成，在由隧道内到隧道外的方向上，每个采光间隙4的采光板8部分总长度都不小于前一个米光间隙4的米光板8部分总长度。米光间隙4底部设置有通风口 10。米光板8、遮光板9的之间的衔接处采用浙青及玻璃胶涂抹以密封。
权利要求1.隧道自然光照明采光系统，其特征在于:是由在隧道出入口或出口外侧延长方向间隔设置若干拱梁(2)及采光间隙(3)组成，采光间隙(3)位于相邻拱梁(2)之间，采光间隙(3)是由采光板(8)、遮光板(9)和通风孔(10)相连接组成，系统中所有的采光板(8)组成采光带(11)。
2.根据权利要求1所述的隧道自然光照明采光系统，其特征在于:所述的拱梁(2)采用钢筋砼结构或钢架结构。
3.根据权利要求1所述的隧道自然光照明采光系统，其特征在于:所有采光板(8)的宽度相等。
4.根据权利要求1所述的隧道自然光照明采光系统，其特征在于:沿隧道外部进入隧道内的方向，采光板(8)每隔一定距离变窄。
5.根据权利要求1所述的隧道自然光照明采光系统，其特征在于:所述采光板(8)采用具有光源散射作用的毛玻璃。
6.根据权利要求1所述的隧道自然光照明采光系统，其特征在于:所述的通风口(10)设置在米光间隙(3 )底部。
7.根据权利要求1所述的隧道自然光照明采光系统，其特征在于:所述采光板(8)、遮光板(9)之间的接缝采用浙青及玻璃胶涂抹以密封。
专利摘要本实用新型涉及一种利用自然光为公路、铁路、地铁等交通隧道直接提供照明的隧道自然光照明采光系统。技术方案为是由在隧道出入口或出口外侧延长方向间隔设置若干拱梁及采光间隙组成，采光间隙位于相邻拱梁之间，采光间隙是由采光板、遮光板和通风孔相连接组成，系统中所有的采光板组成采光带。拱梁采用钢筋砼结构或钢架结构。沿隧道外部进入隧道内的方向，采光板每隔一定距离变窄。采光板采用具有光源散射作用的毛玻璃。通风口设置在采光间隙的底部。采光板、遮光板之间的接缝采用沥青及玻璃胶涂抹以密封。本实用新型的有益效果是，可以根据工程计算拟合“人眼视觉适应曲线”，解决隧道入、出口段和过渡段的照明。避免雨滴通过通风口流入路面。采用沥青及玻璃胶密封接缝，成本低廉、施工简便，在实际运用中取得了良好的密封效果。
文档编号F21W131/101GK203052515SQ20132002657
公开日2013年7月10日 申请日期2013年1月18日 优先权日2013年1月18日
发明者蔡长, 叶颖, 宋燕铭, 王宝林 申请人:湖南省交通科学研究院