터널조명에서 설계 시의 고려점 설계속도와 시인거리


도로에 있어서 터널의 조명은 야간 이외에 주간에 오히려 중요하다고도 할 수 있다

일반적으로 길이 25[m]이하의 터널은 조명시설을 하지 않으며, 25~50[m]의 터널은 야간조명을 길이 50[m]이상인 터널에 주야간 조명으로 시설한다.

이에 대한 설계 시 고려사항으로는 기능적 및 구간적 구성에 대한 내용을 열거하면 다음과 같아

설계 시 고려사항

1)기능적 고려사항

시간적 고려사항

  • 주간에 있어서 문제점
진입 전의
상황
조명이 충분하지 않은 터널의 입구는 긴 터널의 경우 blackHole, 짧은 터널의경우 DarkFrame현상이 생긴다
진입 후의
상황
밝은 도로에서 어두운 터널에 진입 시 일전한 시간이 경과할 땨까지 터널의 내부 상태를 보기 힘들다
내부에서의
상황
터널 내부는 자동차의 배기가스, 먼지 등으로 인하여 전조등이나 내부조명기구의 빛이 흡수되거나 산란되어 일시적인 시력 장애를 초래한다
출구에서의
상황
긴 터널의 경우는 출구부에서 외부가 고휘도가 되므로 WhiteHole과 휘도 순응지연으로 불괘 눈부심, 거리착각 현상등이 발생할 수 있다.
  • 야간에 있어서 문제점
내부에서의 상황배기가스, 먼지 등에 의한 조명기구나 전조등의 빛이 흡수되거나 산란되어 일시적인 시력장애 초래
출구에서의 상황출구개구부는 주간과는 반대로 darkHole현상이 발생하여 도로의 형태나 장애물 식별이 어렵다.

조명기구의 배치 및 기구

  • 등기구 배열과 간격
  • 조명광원 : 매연, 먼지에 대한 투과력이 가장 좋고, 터널벽면 및 도로에 대한 표식성 그리고 광원의 효율이 우수하며, 수명이 긴 나트륨, 코스모폴리스 등을 사용한다
  • 조명기구
    • 배광 특성이 우수하고 눈부심이 적도록 외면의 발광면적을 크게 하고 도로측연직면 80도 이상의 광도를 차단한다
    • 기구의 효율이 높고 절연성이 좋아야 한다
    • 기계적인 강도가 유지되어 진동, 충격에 의한 이완 및 파손이 생기지 않을 것

2)구간적 구성에 대한 고려 사항

  • 입구 접속부 조명
    • 야간조명을 실시하는 도로에서 터널 입 출구 부근 설치(KS A 3701원칙)
    • 조명 없는 도로 운전속도50[km/h]이상, 터널 야간조명1[cd/㎠]이상시 터널입구의 기상상태가 다른 경우 입구부에 야간조명 설치
  • 입구부 조명
    • 목적 : 휘도의 급격한 변화에 대한 순응 결핍을 보완하는 조명
    • 경계부 조명 : 경계부 노면휘도[Lth]
      • 20° 원추형 시야내의 하늘 비율을 실제 사진 또는 예시된 데이터를 이용하여 선정
      • 시야 내 밝기 및 설계속도를 고려하여 경계부 평균 노면휘도 선정
      • 터널길이, 교통량, 반사율을 고려하여 조절계수 선정
      • 경계부 평균노면휘도와 조절계수를 곱하여 경계부 노면휘도 Lth결정

-경계부 조명수준 : 정지거리의 절반 시점부터 선형적으로 감소하여 경계부 종단에서는 0.4[Lth]까지 감소시킴(경계부 길이>정지거리SD)

  • 이행부 조명
  • 경계부가 끝나는 지점에서 시작하여 운행시간[sec]에 따라 단계별로 감소해 최종단계에서는 기본부 휘도의 2배미만이 되도록 한다
  • 이행부 노면휘도(Ltr)
\[L_{tr}=L_{th}(1.9+t)^{−1.4}\]
  • 기본부 조명
    • 목적 : 정상적인 순응상태 도달 후의 조명 기본부 전체 일정간격 조명
    • 기본부 평균노면휘도[Lin]
정지거리SD
(설계속도)
교통량
적음
교통량
보통
교통량
많음
160[m]
(100[㎞/h])
7911
100[m]
(80[㎞/h])
56.58
60[m]
(60[㎞/h])
34.56
  • 출구부 조명
    • 목적 : 터널 출구로 진출하는 운전자의 명순응을 돕기 위한 조명
    • 출구부 조명
      • 출구부 조명에 의한 주간 휘도를 정지거리(SD)이상 구간에 걸쳐 증감시킴
      • 출구부 전방 20[m]지점의 휘도가 기본부 휘도의 5배가 되도록 단계별 상승
  • 출구접속도로 조명
    • 야간 조명을 실시하는 도로에서 터널 출구 부근 설치(KSA 3701 원칙)
    • 조명 없는 도로 운전속도50[km]이상 시 터널 야간 조명1[cd/㎠]이상 시 터널 입출구의 기상상태가 다른 경우 출구부의 기상상태가 다른 경우 출구부에 야간조명 설치
  • 정전 시 조명
    터널 주행 중에 갑자기 정전이 되었을 경우 이때를 대비하여 기본 조명의 일부를 비상전원에 의한 조명설비를 설계하거나 그 계통의 전원공급을 통한 정전 방지 설비를 시설하여야 한다

3)조명계산

  • 조명 계산식
\[FUNM=SWE=SWKL \]
  • 평균 조도 환산계수
  • 평균 조도 환산계수 값은 콘크리트 도면에서는 13[lx/cd/㎡], 아스팔트 노면에서는 18[lx/cd/㎡]을 원칙으로 한다.
  • 보수율
    규정에 있는 표에 따른다.

설계속도와 시인거리

  • 조명설계에 사용되는 설계속도는 터널 본체의 설계에 사용도는 설계속도와 다른 경우도 있다
  • 고속도로의 터널에서는 안전성과 경제성을 감안하여 일반적으로 규제속도가 조명설계의 설계속도를 사용되고 있다
  • 설계속도와 시인거리의 갑을 나타낸다.
설계속도V
[㎞/h]
100806040
시인거리l
[m]
1601107540

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