隧道工程景觀照明設(shè)計分析

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【摘要】為解決駕駛員在封閉的隧道行車過程中產(chǎn)生疲勞、注意力不集中等問題，本文對隧道工程中的景觀照明設(shè)計進行探討，通過對隧道景觀設(shè)計要點和照明方法進行研究，進一步提高駕駛員行車環(huán)境的安全性，以期為類似工程提供參考。

【關(guān)鍵詞】隧道工程；景觀；照明設(shè)計

引言

隨著隧道建設(shè)和運營管理技術(shù)的成熟，我國對隧道節(jié)能照明技術(shù)的研究不斷深入，實際項目設(shè)計的專業(yè)規(guī)范也在不斷更新和完善。隧道運行和維護問題仍然比較突出，隧道照明的良好設(shè)計不僅影響運營成本，而且影響駕駛舒適性，對隧道的行駛安全有一定影響。因此，在設(shè)計公路隧道和城市隧道照明的問題是我們需要重點考慮的問題。

1公路隧道景觀照明發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

隧道景觀照明的基礎(chǔ)是隧道建設(shè)總規(guī)模和單個隧道規(guī)模的持續(xù)擴大，隧道景觀照明創(chuàng)新的基礎(chǔ)還依賴于隧道施工現(xiàn)場的持續(xù)創(chuàng)新，尤其是在城市照明領(lǐng)域。近年來提出的重要城市隧道、海底隧道和城市交通走廊隧道產(chǎn)生了巨大的景觀需求，特長隧道在隧道內(nèi)部安裝了專用的照明帶，以緩解長期隧道運營的心理壓力和視覺疲勞，減少交通事故。

2景觀照明實施必要性分析

2.1隧道事故特征

2.1.1隧道事故規(guī)模不斷擴大由于交通量的快速增長和隧道工程技術(shù)的不斷提高，隧道的直徑越來越大，從前的4條雙向車道已演變?yōu)?條雙向車道，甚至8條雙向車道，限速已提高到80km/h、100km/h，發(fā)生追尾事故時，事故規(guī)模比以前大。

2.1.2頻繁發(fā)生的隧道事故家用車輛的增加和公眾對自駕車輛的日益普及，再加上節(jié)假日交通流量的爆炸性增長，在交通高峰期造成頻繁的事故。隧道事故通常比城市地區(qū)的事故更難處理，并可能導(dǎo)致交通擁堵，擁堵程度往往非常嚴重。

2.2事故原因

隧道交通事故主要發(fā)生在隧道的出入口和長隧道的中間，事故因素包括駕駛員的主觀和客觀因素、車輛故障和事故。在本文中，我們將考慮駕駛員正常駕駛過程中長隧道環(huán)境的安全性影響，基于大量的國家文獻和數(shù)據(jù)，事故的主要原因歸納如下：①隧道的噪聲和無聊的環(huán)境會使駕駛員感到不適；②隧道的管狀狹窄、不開放視野會產(chǎn)生凹陷，導(dǎo)致駕駛員容易視線疲勞；③隧道內(nèi)發(fā)生大規(guī)模交通事故，信息傳播的速度和便利性給駕駛員帶來心理壓力，使駕駛員感到焦慮和不安；④在隧道里長時間開車會感到疲倦。

2.3隧道景觀照明的必要性

通過在隧道中間安裝景觀照明，可以形成各種視覺效果。我們的目標是減輕駕駛員通過隧道時產(chǎn)生的疲勞，減少沮喪和焦慮之類的消極情緒，并通過景觀照明營造積極放松的心情，從而提高駕駛的安全性和舒適性。

3景觀照明設(shè)計原則

要解決照明設(shè)備在公路隧道使用中存在的問題，實現(xiàn)特殊的景觀照明效果，就需要在設(shè)計上進行突破和創(chuàng)新，但是必須滿足以下原則：①照明燈光帶的安裝是通過合理設(shè)置景觀照明器具、景觀燈和洞穴中的其他元素，以及簡單適當?shù)木C合視覺景觀用于景觀裝飾的特殊照明帶，形成良好的景觀視覺效果；②通過使用先進、高效的照明設(shè)備和照明控制系統(tǒng)，最大限度降低了照明系統(tǒng)的功耗，降低項目的運營成本；③特殊的景觀燈可有效改善單調(diào)的照明效果，并減少駕駛員視覺疲勞；④必須設(shè)置安全帶，以確保強光不會對車輛的行駛產(chǎn)生不利影響，并降低在隧道中行駛的安全性。

4隧道景觀照明體系和設(shè)計要點探討

4.1立項決策與工程調(diào)研

對于新的理論、新技術(shù)、新材料和新設(shè)備，《公路隧道設(shè)計規(guī)范》提出“應(yīng)積極而慎重地采用”，《公路隧道照明設(shè)計細則》中提出“應(yīng)積極而穩(wěn)妥地采用”。作為一種新的概念和技術(shù)應(yīng)用，隧道景觀照明用于緩解在狹窄空間長時間駕駛的心理壓力，可以從各種角度考慮解決措施。關(guān)于在公路隧道中適當安裝景觀照明，地方政府和從業(yè)人員之間仍存在大量爭論，在做出景觀照明項目決策時，至少應(yīng)考慮以下因素：

4.1.1設(shè)計目標和范圍由于景觀照明對主觀喜好更敏感，在項目的早期階段，必須結(jié)合地方政策要求和施工管理部門人員的意見，以實現(xiàn)統(tǒng)一的照明概念、價值方向和預(yù)期目標。景觀照明的初期投資和運營成本較高，項目的資金狀況限制了景觀照明的設(shè)計范圍、建設(shè)規(guī)模和性能形式。通常，為公路景觀照明項目供電和配電的成本遠遠高于城市景觀照明的成本。但是對于公路隧道，景觀照明無須重復(fù)考慮相關(guān)成本，因為它需要外部電源連接以及用于通風和照明設(shè)備的變電站的建設(shè)。因此，隧道景觀照明設(shè)備的初始投資主要考慮景觀照明設(shè)備。

4.1.2工程研究與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集工程研究包括現(xiàn)場調(diào)查、內(nèi)部圖紙和其他數(shù)據(jù)收集，這是景觀照明達到預(yù)期結(jié)果的基礎(chǔ)，隧道景觀照明調(diào)查應(yīng)至少包括調(diào)查技術(shù)和景觀創(chuàng)造力兩個方面。技術(shù)調(diào)研應(yīng)調(diào)查并收集相關(guān)的上位規(guī)劃、主要隧道結(jié)構(gòu)、入口類型和入口周圍的景觀，初步選擇具有安全價值的照明位置，主要有兩種：①減少并消除設(shè)置照明后的安全隱患；②通過布置不應(yīng)設(shè)置的燈，會帶來安全隱患。然后選擇難以安裝和管理的照明對象、位置和方法。最后，還有功能照明設(shè)置和照明管道鋪設(shè)條件。從景觀創(chuàng)造力的角度出發(fā)，應(yīng)該對項目的美學表現(xiàn)價值、項目區(qū)域的人文特征、周圍城鎮(zhèn)的照明結(jié)構(gòu)以及具有公共審美意義的照明載體和物體進行研究。預(yù)選并收集具有美學、歷史和人道主義價值的創(chuàng)意資源，以了解有關(guān)該項目的民族和民間習俗的禁忌。

4.2初步方案設(shè)計

在初步調(diào)研和立項之后，可以進一步設(shè)計初步計劃。應(yīng)該強調(diào)的是，隧道景觀照明的不合理設(shè)置會嚴重影響行車安全，因此，設(shè)計應(yīng)該是在邏輯思維指導(dǎo)下進行的技術(shù)分析，而不僅僅是點、線和面的美學組成設(shè)計?；谕评?，它遵循視覺美學的規(guī)則，并將當?shù)貧v史和文化以及其他人道主義概念整合到合理的設(shè)計過程中。

4.2.1隧道位置分析隧道景觀照明的投資相對較高，為了使景觀照明對駕駛環(huán)境產(chǎn)生積極影響，有必要在考慮景觀照明建設(shè)之前選擇具有更好基本條件的隧道。隧道的選擇需要分析隧道的位置及其在總體規(guī)劃中的位置，通常主要是路網(wǎng)規(guī)劃，例如，隧道是城市的重要通道，需要考慮其在城市道路網(wǎng)和城市景觀照明計劃中的地位，需要充分利用流量和OD調(diào)查數(shù)據(jù)。在該地區(qū)的經(jīng)濟輻射區(qū)內(nèi)交通擁擠，車輛比例很高，顯然更容易獲得更好的社會效益。必須尊重駕駛員的心理和生理規(guī)律以及行為方式，當前公認的主要現(xiàn)象是高速疲勞，這是由于較好的道路條件和單一景觀引起的疲勞，還要考慮道路疲勞、疲勞駕駛時間特性和超長隧道駕駛員風險特性。

4.2.2景觀結(jié)構(gòu)與載體分析考慮到多種景觀照明設(shè)計（例如城市交通走廊隧道和水下隧道），正在開展專項研究，以下主要針對普通的山區(qū)公路隧道。山區(qū)公路隧道的景觀結(jié)構(gòu)比較簡單，隧道內(nèi)的路面、側(cè)壁和相關(guān)設(shè)施是相互連接的，景觀節(jié)點骨架和景觀節(jié)點過渡，入口和出口通常與山脈、綠地等結(jié)合，創(chuàng)建景觀過渡區(qū)，以便與設(shè)計范圍以外的未照明高速公路環(huán)境進行過渡集成。

4.2.3照明結(jié)構(gòu)隧道景觀照明的基本概念是通過功能照明確保基本的視覺要求，并提高景觀照明的駕駛舒適性。兩者共同創(chuàng)造了安全、和諧與舒適的隧道作業(yè)環(huán)境。在設(shè)計公路隧道景觀照明時，應(yīng)遵循以下基本原則，首先是安全性和可靠性。尊重駕駛員和乘客的視覺、身體和心理特征，并確保駕駛安全是最基本的原則。在設(shè)施的選擇和安裝中，還應(yīng)考慮特殊運行成本高，節(jié)能和環(huán)境保護需要貫穿始終。最后，要與沿途的景觀和人文特色有機地結(jié)合在一起，秉承并引導(dǎo)著正確的審美觀念和價值觀。隧道景觀照明結(jié)構(gòu)如圖1所示。

4.3照明方法與技術(shù)

從行車安全保證和使用景觀照明設(shè)備的角度來看，有必要考慮詳細的照明模式設(shè)置和動態(tài)變化對隧道拱頂?shù)挠绊?，不建議使用動態(tài)照明，如果需要設(shè)置，則需要注意不要將其變換頻率設(shè)置得太快。根據(jù)相關(guān)研究，由于隧道入口處的交通繁忙，駕駛員必須反復(fù)注視隧道前方和右側(cè)的道路，以確保安全。在出口處，駕駛員主要注意前方路段的交通信息，隨著行駛速度的增加，人眼的正?？梢姸瘸掷m(xù)降低，人眼的關(guān)注位置持續(xù)增加，需要觀察的細節(jié)長度持續(xù)增加，因此，如果車速較高，并且在洞穴的屋頂上設(shè)置了良好的照明模式，駕駛員頭部和眼睛的旋轉(zhuǎn)角度將增加，并且視線和注意力將更長的時間離開道路，從而影響了駕駛安全性。隧道內(nèi)的空間很小，在隧道拱頂上進行景觀照明設(shè)計，只有一些前排乘客能獲取最佳觀賞視角，后排和兩側(cè)的乘客都看不到隧道拱頂上的洞頂景觀。

5結(jié)束語

總而言之，公路建設(shè)是我國現(xiàn)代建設(shè)的重要組成部分和基本設(shè)施，高速便捷的交通道路是經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)。為了達到提高駕駛安全性和舒適性的目的，在公路隧道中應(yīng)安裝一些景觀照明，對減輕駕駛員的視覺疲勞和其他問題具有重要意義。

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作者：賀一鳴 單位：重慶市市政設(shè)計研究院有限公司