Chiếu sáng đường hầm

Chiếu sáng đường hầm cĩ đặc điểm rất đặc biệt là phải chiếu sáng liên tục cả ngày lẫn đêm. Trước khi vào hầm người lái xe đã thích nghi với ánh sáng tự nhiên nên khi vào hầm với ánh sáng nhân tạo chắc chắn nhiều chi tiết trong đường hầm người lái xe khơng nhìn thấy được, hoặc cĩ thấy thì độ nhìn rõ cũng rất kém. Với đường hầm dài thì khi lưu thơng trong hầm mắt người lái xe lại làm quen với ánh sáng nhân tạo nên khi ra khỏi hầm cũng cần tạo vùng đệm để tránh sự thay đổi mơi trường đột ngột.

Bùng binh với cột đèn cao trung tâm

Bùng binh với các đèn đặt xung quanh

Hình 5.21_ Các phương án bố trí chiếu sáng bùng binh

Vùng quá độ Lvào Lngưỡng Lquá độ Lgiữa Lthốt Vùng đệm vào Vùng ngưỡng Vùng giữa Vùng thốt L 0

CIE quy định chi tiết về thiết kế chiếu sáng đường hầm và chia chiều dài của hầm thành 5 đoạn cĩ yêu cầu chiếu sáng với độ chĩi khác nhau (hình 5.22).

a) Vùng đệm khi vào hầm :

Người lái xe quan sát được hình dạng của hầm. Tại vùng đệm khơng gian bị thay đổi đột ngột, tầm nhìn bị hạn chế (đặc biệt khi hầm cong). Chiều dài vùng đệm vào hầm khơng phải là một đại lượng cố định mà phụ thuộc vào tốc độ xe đảm bảo đủ thời gian để người lái xe phản ứng khi xuất hiện mối nguy hiểm bất ngờ và dừng xe kịp thời.

Độ chĩi vùng đệm Lvào là độ chĩi trung bình ở tâm cửa hầm khi người lái xe quan sát dưới gĩc nhìn 200. Giá trị độ chĩi Lvào phải gồm các thành phần độ chĩi do mặt đường ở trung tâm cửa hầm, độ chĩi bầu trời, độ chĩi vùng phụ cận như hình dưới (chi tiết tính tốn xem tiêu chuấn CIE88).

Vào ban đêm do ánh sáng tự nhiên bên ngồi cửa hầm khơng cịn nên cần phải giảm mức độ chiếu sáng ở đầu vùng đệm phù hợp với chiếu sáng bên ngồi hầm.

b) Vùng ngưỡng Bầu trời Vùng phụ cận Mặt đường Hình nĩn cĩ gĩc đỉnh 200 Hình 5.23_Xác định độ chĩi vùng đệm vào hầm Hình 5.24_ Đường hầm ở vùng ngưỡng

Sau khi qua vùng đệm, đến vùng ngưỡng thì độ rọi giảm nhanh, cĩ khi đến 40% so với độ rọi ngồi hầm do vùng này hồn tồn nằm trong khu vực khơng cịn ánh sáng tự nhiên chiếu đến (hồn tồn là bĩng đêm).

c) Vùng quá độ :

Mức độ chiếu sáng vùng này được thiết kế giảm dần sao cho cuối vùng quá độ mức chiếu sáng bằng với vùng giữa của hầm. Chiều dài vùng này phụ thuộc vào vận tốc xe.

d) Vùng giữa

Đây là phần dài nhất của hầm với mức chiếu sáng được thiết kế phù hợp với mật độ giao thơng và tốc độ phương tiện theo bảng sau :

Khoảng cách an tồn

để dừng xe (m) Mật độ giao thơng

< 100 xe/giờ 100 < xe/giờ < 1000 > 1000 xe/giờ

60 1 2 3

100 2 4 6

160 5 10 15

e) Vùng đệm khi ra khỏi hầm

Do thích nghi với mức độ chiếu sáng thấp trong đường hầm nên trước khi ra khỏi hầm phải tạo độ rọi và độ chĩi tăng lên. Do khả năng của mắt người thích nghi rất nhanh khi từ vùng tối ra vùng sáng nên vùng này độ rọi được thiết kế tăng khá nhanh và chiều dài ngắn hơn so với vùng đệm vào hầm. Mức tăng độ rọi phụ thuộc vào các yếu tố sau :

- Khi xe gần đến cửa hầm phải nhìn được những chiếc xe hơi nhỏ đi sau xe tải. Nếu mức tăng quá đột ngột thì người lái xe cĩ thể khơng nhìn thấy.

- Những xe theo sau của dịng xe lưu thơng ra khỏi hầm phải thấy gương chiếu hậu của xe đi trước. Nếu xuất hiện ánh sáng tự nhiên quá đột ngột ở cửa hầm thì cĩ thể lái xe sau khơng nhìn thấy gương chiếu hậu của xe trước.

Vào ban đêm do ánh sáng tự nhiên bên ngồi cửa hầm khơng cĩ nên cần phải giảm mức độ chiếu sáng ở cuối vùng đệm phù hợp với chiếu sáng bên ngồi hầm.

sự cố, trong đĩ phải sử dụng đèn nung sáng hoặc đèn phĩng điện khởi động nhanh.

- Đường hầm ngắn (đường bộ chui qua đường sắt, hầm chui đường bộ dài <25m,…) thì khơng cần chiếu sáng đường hầm.

5.7. Thiết kế chiếu sáng với sự trợ giúp của máy tính

Nhờ trợ giúp của máy tính và sự phát triển cơng nghệ thơng tin nên việc tính tốn chiếu sáng được lập trình thành các phần mềm chuyên nghiệp.

Cĩ rất nhiều phần mềm, đa số miễn phí vì nĩ thường gắn với thiết bị do từng hãng chế tạo. Mỗi phần mềm đều cĩ thư viện với hàng ngàn thiết bị chiếu sáng do hãng đĩ chế tạo với đầy đủ các thơng số quang học, cơ khí, điện,… và các đường cong cho sẵn (đường cong trắc quang, đường cong hệ số sử dụng,…) nên rất thuận lợi và tiết kiệm thời gian, cơng sức cho người thiết kế. Nĩi chung các phần mềm của hãng này khơng thể sử dụng thư viện của hãng khác nhưng nĩ vẫn cho phép người thiết kế nhập bằng tay các thơng số đèn chiếu sáng của hãng khác. Gần đây trước sự phát triển đa dạng của các thiết bị chiếu sáng, một số phần mềm đã mở rộng cho phép sử dụng thư viện dữ liệu về đèn chiếu sáng của hãng khác.

Đối với thiết kế chiếu sáng đường giao thơng thì kết quả, phương pháp tính tốn, giao diện của tất cả các phần mềm cơ bản giống nhau, đảm bảo chính xác và khá thân thiện với nguời dùng, do vậy việc dùng phần mềm nào hồn tồn dựa vào sở thích chủ quan của mỗi người. Nếu xét dưới gĩc độ chiếu sáng kiến trúc thì Dialux tỏ ra ưu thế hơn vì nĩ cĩ khả năng cho hình ảnh phối cảnh kết quả chiếu sáng rất sinh động với màu sắc ánh sáng và sự phản chiếu gần với thực tế.

Các phần mềm thơng dụng hiện nay cĩ Ulysse (hãng Schréder), Claculux (hãng Philips), Dialux (DIAL GmbH - Đức), RoadStar (IUT Bethume),…

Trình tự thiết kế một hệ thống chiếu sáng trên các phần mềm như sau :

- Nhập thơng số : Chiều cao đặt đèn; chiều rộng đường, khoảng cách cột; độ vươn và gĩc nghiêng cần đèn; cách bố trí đèn; Tiêu chuẩn quang học lớp phủ mặt đường; Thơng số quang học của bộ đèn.

- Xác định ơ lưới tính tốn độ rọi và độ chĩi. - Xác định vị trí người quan sát.

- Xuất kết quả gồm : Độ chĩi, độ rọi các điểm cần tính; Độ chĩi và độ rọi trung bình; Trị số đồng đều chung và đồng đều dọc trục.

- Kiểm tra kết quả, nếu khơng đảm bảo yêu cầu thì quay lại bước nhập thơng số điều chỉnh lại các thơng số bố trí đèn và q trình tính tốn lặp lại như trên.

5.8. Sử dụng phần mềm thiết kế chiếu sáng cơng cộng Ulysse 2.2

Ulysse (phiên bản Turbo Light) là phần mềm thiết kế chiếu sáng của tập đồn Schréder, được xây dựng từ sự hợp tác giữa tập đồn với cơng ty Urbis Lighting (Anh) - một thành viên của tập đồn Schréder.

Phần mềm thiết kế chiếu sáng Ulysse cĩ thể tính tốn chiếu sáng đường giao thơng theo tiêu chuẩn quốc tế CIE 140, tiêu chuẩn châu Âu CEN hoặc tiêu chuẩn Anh BS. Ulysse bao gồm 3 phần riêng biệt:

Solution Finder: Đây là thành phần tìm giải pháp chiếu sáng tối ưu cho một tuyến đường

giao thơng. Từ những thơng số được nhập vào, các giới hạn theo tiêu chuẩn, các yêu cầu cần đạt được,… chương trình sẽ cho ra những giải pháp để chọn lựa.

Quick Light: Đây là thành phần tính tốn chiếu sáng đường giao thơng. Số liệu đầu vào

là thơng số về kích thước con đường, về phương án láp đặt. Chương trình sẽ tính tốn cho kết quả dưới dạng các số liệu về độ rọi, độ chĩi, độ đồng đều,…. Quick Light là phần chính của Ulysse.

Super Light: Đây là thành phần dùng để thiết kế chiếu sáng cho diện tích làm việc như:

sân bãi, nhà xưởng, nút giao thơng, sân vận động, sân thể thao… Trong thiết kế chiếu sáng đường giao thơng Super Light được dùng để tính tốn chiếu sáng tại vịng xoay, lề đường, …

Trong tập bài giảng này chỉ giới thiệu những thao tác cơ bản để thiết kế chiếu sáng đường giao thơng bằng Ulyse 2.2 – Quick Light, cịn hướng dẫn sử dụng chi tiết phần mềm này xem thêm các tài liệu khác, đặc biệt là User’s Guide kèm theo phần mềm (dài 207 trang).