一、背景与目标
现状:许多现有隧道使用荧光灯或高压钠(HPS)照明,照明占隧道总能源使用量约 50%,LED 照明比其等效器件效率更高,但升级面临技术和成本挑战。
目标:总结隧道照明升级过程,为相关人员提供系统评估、安装方法、设备规格和维护计划等方面的指导,支持项目生命周期决策。
二、关键内容
(一)利益相关者参与与文献综述
利益相关者参与:咨询交通机构、行业团体等,讨论色温、安装方法、控制器互换性等关键要点。
文献综述:
照明历史:澳新隧道照明从荧光灯、HPS 灯发展到 LED 灯,2007 年 AS/NZS 1158.5 发布前标准较低,现有隧道照明设备接近或超过设计寿命。
最佳色温:4000K 在研究结果和实际考虑间较平衡,能减少驾驶员疲劳、提高安全性,但需根据项目调整。
安装方法:部分关闭与完全关闭结合,预制配电和控制接线可简化更换,减少隧道运营中断。
灯具改造策略:改造需评估现有系统合规性、外壳状况等,完全更换系统更能确保性能,定制插入件开发需考虑当地条件。
控制器和灯具互换性:DALI-2 和 Zhaga-D4i 等协议促进互操作性,但隧道环境更依赖有线控制,不同制造商组件互换性有限。
基础设施影响:需评估电气系统、UPS 容量、结构支撑等,LED 升级可能增加或减少电力需求。
控制协议:DALI-2 是常用协议,无线方案因可靠性问题不常用,照明控制需与隧道其他系统集成。
技术规格:应根据项目目标和限制定制,考虑 LED 效率、寿命等因素。
(二)最佳实践方法
项目启动:确定驱动因素(设备老化、能源成本等)、目标,进行现场调查和差距分析,建立项目范围和规格,吸引行业合作伙伴。
设计:审查运营概念(ConOps),遵循概念设计、详细设计、最终设计和认证的典型方法论,采购时考虑设备寿命、过程变异性等。
施工计划:考虑部分隧道关闭对交通和施工效率的影响,合理调度,利用场外工作 / 预制减少现场工作量,进行系统集成和测试,完成项目知识转移。
(三)示例项目
Burnley 隧道:升级包括照明、排水等,采用 4000K LED 灯,通过双车道关闭和关键阶段全面关闭减少交通干扰,解决了电力容量等挑战,实现功耗降低、亮度提高。
Heysen 隧道:因 HPS 和 LED 光学差异等原因不适合改装,采用全新 LED 照明系统和 DALI-2 控制协议,需升级电气系统等,认识到 AS/NZS 1158.5 部分内容不适用于 LED。
Terrace 隧道:将 HPS 和线性荧光灯替换为 LED,简化灯具种类,采用 DALI-2 控制,实现能源节约,解决了眩光等挑战。
EastLink 隧道:因 HPS 灯老化升级为 LED,部分改装、部分更换,遵循 AS/NZS 1158.5,解决了认证、调光等挑战,改善了能见度和系统性能。
三、结论与建议
结论:LED 升级是趋势,但业内对其可行性存在争议,成功需理解项目约束、定制实施方法,现有标准部分不适用于 LED。
建议:利益相关者需全面规划、评估风险,考虑全生命周期成本,持续研究和记录项目经验,更新标准以适应 LED 技术发展。