隧道工程景觀照明設(shè)計(jì)分析

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【摘要】為解決駕駛員在封閉的隧道行車過(guò)程中產(chǎn)生疲勞、注意力不集中等問題，本文對(duì)隧道工程中的景觀照明設(shè)計(jì)進(jìn)行探討，通過(guò)對(duì)隧道景觀設(shè)計(jì)要點(diǎn)和照明方法進(jìn)行研究，進(jìn)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(jì)

引言

隨著隧道建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理技術(shù)的成熟，我國(guó)對(duì)隧道節(jié)能照明技術(shù)的研究不斷深入，實(shí)際項(xiàng)目設(shè)計(jì)的專業(yè)規(guī)范也在不斷更新和完善。隧道運(yùn)行和維護(hù)問題仍然比較突出，隧道照明的良好設(shè)計(jì)不僅影響運(yùn)營(yíng)成本，而且影響駕駛舒適性，對(duì)隧道的行駛安全有一定影響。因此，在設(shè)計(jì)公路隧道和城市隧道照明的問題是我們需要重點(diǎn)考慮的問題。

1公路隧道景觀照明發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

隧道景觀照明的基礎(chǔ)是隧道建設(shè)總規(guī)模和單個(gè)隧道規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)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(chǎng)的持續(xù)創(chuàng)新，尤其是在城市照明領(lǐng)域。近年來(lái)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(zhǎng)隧道在隧道內(nèi)部安裝了專用的照明帶，以緩解長(zhǎng)期隧道運(yùn)營(yíng)的心理壓力和視覺疲勞，減少交通事故。

2景觀照明實(shí)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(kuò)大由于交通量的快速增長(zhǎng)和隧道工程技術(shù)的不斷提高，隧道的直徑越來(lái)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(shí)，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(duì)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(zhǎng)，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(yán)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(zhǎng)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(guò)程中長(zhǎng)隧道環(huán)境的安全性影響，基于大量的國(guó)家文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)，事故的主要原因歸納如下：①隧道的噪聲和無(wú)聊的環(huán)境會(huì)使駕駛員感到不適；②隧道的管狀狹窄、不開放視野會(huì)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(lái)心理壓力，使駕駛員感到焦慮和不安；④在隧道里長(zhǎng)時(shí)間開車會(huì)感到疲倦。

2.3隧道景觀照明的必要性

通過(guò)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(biāo)是減輕駕駛員通過(guò)隧道時(shí)產(chǎn)生的疲勞，減少沮喪和焦慮之類的消極情緒，并通過(guò)景觀照明營(yíng)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(jì)原則

要解決照明設(shè)備在公路隧道使用中存在的問題，實(shí)現(xiàn)特殊的景觀照明效果，就需要在設(shè)計(jì)上進(jìn)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(guò)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(jiǎn)單適當(dāng)?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(guò)使用先進(jìn)、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(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)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(qiáng)光不會(huì)對(duì)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(jì)要點(diǎn)探討

4.1立項(xiàng)決策與工程調(diào)研

對(duì)于新的理論、新技術(shù)、新材料和新設(shè)備，《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》提出“應(yīng)積極而慎重地采用”，《公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)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(zhǎng)時(shí)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(dāng)安裝景觀照明，地方政府和從業(yè)人員之間仍存在大量爭(zhēng)論，在做出景觀照明項(xiàng)目決策時(shí)，至少應(yīng)考慮以下因素：

4.1.1設(shè)計(jì)目標(biāo)和范圍由于景觀照明對(duì)主觀喜好更敏感，在項(xiàng)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(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的照明概念、價(jià)值方向和預(yù)期目標(biāo)。景觀照明的初期投資和運(yùn)營(yíng)成本較高，項(xiàng)目的資金狀況限制了景觀照明的設(shè)計(jì)范圍、建設(shè)規(guī)模和性能形式。通常，為公路景觀照明項(xiàng)目供電和配電的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于城市景觀照明的成本。但是對(duì)于公路隧道，景觀照明無(wú)須重復(fù)考慮相關(guān)成本，因?yàn)樗枰獠侩娫催B接以及用于通風(fēng)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(chǎng)調(diào)查、內(nèi)部圖紙和其他數(shù)據(jù)收集，這是景觀照明達(dá)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(gè)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(jià)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(guò)布置不應(yīng)設(shè)置的燈，會(huì)帶來(lái)安全隱患。然后選擇難以安裝和管理的照明對(duì)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(duì)項(xiàng)目的美學(xué)表現(xiàn)價(jià)值、項(xiàng)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(jìn)行研究。預(yù)選并收集具有美學(xué)、歷史和人道主義價(jià)值的創(chuàng)意資源，以了解有關(guān)該項(xiàng)目的民族和民間習(xí)俗的禁忌。

4.2初步方案設(shè)計(jì)

在初步調(diào)研和立項(xiàng)之后，可以進(jìn)一步設(shè)計(jì)初步計(jì)劃。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，隧道景觀照明的不合理設(shè)置會(huì)嚴(yán)重影響行車安全，因此，設(shè)計(jì)應(yīng)該是在邏輯思維指導(dǎo)下進(jìn)行的技術(shù)分析，而不僅僅是點(diǎn)、線和面的美學(xué)組成設(shè)計(jì)?；谕评?，它遵循視覺美學(xué)的規(guī)則，并將當(dāng)?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(jì)過(guò)程中。

4.2.1隧道位置分析隧道景觀照明的投資相對(duì)較高，為了使景觀照明對(duì)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(jì)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(jì)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(huì)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(dāng)前公認(rèn)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(shí)間特性和超長(zhǎng)隧道駕駛員風(fēng)險(xiǎn)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(jì)（例如城市交通走廊隧道和水下隧道），正在開展專項(xiàng)研究，以下主要針對(duì)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(jiǎn)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(diǎn)骨架和景觀節(jié)點(diǎn)過(guò)渡，入口和出口通常與山脈、綠地等結(jié)合，創(chuàng)建景觀過(guò)渡區(qū)，以便與設(shè)計(jì)范圍以外的未照明高速公路環(huán)境進(jìn)行過(guò)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(guò)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(jì)公路隧道景觀照明時(shí)，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(yùn)行成本高，節(jié)能和環(huán)境保護(hù)需要貫穿始終。最后，要與沿途的景觀和人文特色有機(jī)地結(jié)合在一起，秉承并引導(dǎo)著正確的審美觀念和價(jià)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(lái)看，有必要考慮詳細(xì)的照明模式設(shè)置和動(dòng)態(tài)變化對(duì)隧道拱頂?shù)挠绊?，不建議使用動(dòng)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(xì)節(jié)長(zhǎng)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(zhǎng)的時(shí)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(jìn)行景觀照明設(shè)計(jì)，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(yǔ)

總而言之，公路建設(shè)是我國(guó)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(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。為了達(dá)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(duì)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(jì)研究院有限公司