1、 CALCULATION OF TUNNEL LIGHTING QUALITY CRITERIA CIE 189:2010 UDC: 628.971.6:624.19 Descriptor: Lighting of tunnels 628.931 Artificial lighting: Design and calculation ISBN 978 3 901906 85 5 THE INTERNATIONAL COMMISSION ON ILLUMINATION The International Commission on Illumination (CIE) is an organis
2、ation devoted to international co-operation and exchange of information among its member countries on all matters relating to the art and science of lighting. Its membership consists of the National Committees in about 40 countries. The objectives of the CIE are: 1. To provide an international forum
3、 for the discussion of all matters relating to the science, technology and art in the fields of light and lighting and for the interchange of information in these fields between countries. 2. To develop basic standards and procedures of metrology in the fields of light and lighting. 3. To provide gu
4、idance in the application of principles and procedures in the development of international and national standards in the fields of light and lighting. 4. To prepare and publish standards, reports and other publications concerned with all matters relating to the science, technology and art in the fie
5、lds of light and lighting. 5. To maintain liaison and technical interaction with other international organisations concerned with matters related to the science, technology, standardisation and art in the fields of light and lighting. The work of the CIE is carried on by seven Divisions each with ab
6、out 20 Technical Committees. This work covers subjects ranging from fundamental matters to all types of lighting applications. The standards and technical reports developed by these international Divisions of the CIE are accepted throughout the world. A plenary session is held every four years at wh
7、ich the work of the Divisions and Technical Committees is reviewed, reported and plans are made for the future. The CIE is recognised as the authority on all aspects of light and lighting. As such it occupies an important position among international organisations. LA COMMISSION INTERNATIONALE DE LE
8、CLAIRAGE La Commission Internationale de lEclairage (CIE) est une organisation qui se donne pour but la coopration internationale et lchange dinformations entre les Pays membres sur toutes les questions relatives lart et la science de lclairage. Elle est compose de Comits Nationaux reprsentant envir
9、on 40 pays. Les objectifs de la CIE sont : 1. De constituer un centre dtude international pour toute matire relevant de la science, de la technologie et de lart de la lumire et de lclairage et pour lchange entre pays dinformations dans ces domaines. 2. Dlaborer des normes et des mthodes de base pour
10、 la mtrologie dans les domaines de la lumire et de lclairage. 3. De donner des directives pour lapplication des principes et des mthodes dlaboration de normes internationales et nationales dans les domaines de la lumire et de lclairage. 4. De prparer et publier des normes, rapports et autres textes,
11、 concernant toutes matires relatives la science, la technologie et lart dans les domaines de la lumire et de lclairage. 5. De maintenir une liaison et une collaboration technique avec les autres organisations internationales concernes par des sujets relatifs la science, la technologie, la normalisat
12、ion et lart dans les domaines de la lumire et de lclairage. Les travaux de la CIE sont effectus par 7 Divisions, ayant chacune environ 20 Comits Techniques. Les sujets dtudes stendent des questions fondamentales, tous les types dapplications de lclairage. Les normes et les rapports techniques labors
13、 par ces Divisions Internationales de la CIE sont reconnus dans le monde entier. Tous les quatre ans, une Session plnire passe en revue le travail des Divisions et des Comits Techniques, en fait rapport et tablit les projets de travaux pour lavenir. La CIE est reconnue comme la plus haute autorit en
14、 ce qui concerne tous les aspects de la lumire et de lclairage. Elle occupe comme telle une position importante parmi les organisations internationales. DIE INTERNATIONALE BELEUCHTUNGSKOMMISSION Die Internationale Beleuchtungskommission (CIE) ist eine Organisation, die sich der internationalen Zusam
15、menarbeit und dem Austausch von Informationen zwischen ihren Mitgliedslndern bezglich der Kunst und Wissenschaft der Lichttechnik widmet. Die Mitgliedschaft besteht aus den Nationalen Komitees in rund 40 Lndern. Die Ziele der CIE sind : 1. Ein internationaler Mittelpunkt fr Diskussionen aller Fragen
16、 auf dem Gebiet der Wissenschaft, Technik und Kunst der Lichttechnik und fr den Informationsaustausch auf diesen Gebieten zwischen den einzelnen Lndern zu sein. 2. Grundnormen und Verfahren der Messtechnik auf dem Gebiet der Lichttechnik zu entwickeln. 3. Richtlinien fr die Anwendung von Prinzipien
17、und Vorgngen in der Entwicklung internationaler und nationaler Normen auf dem Gebiet der Lichttechnik zu erstellen. 4. Normen, Berichte und andere Publikationen zu erstellen und zu verffentlichen, die alle Fragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Technik und Kunst der Lichttechnik betreffen. 5. Liais
18、on und technische Zusammenarbeit mit anderen internationalen Organisationen zu unterhalten, die mit Fragen der Wissenschaft, Technik, Normung und Kunst auf dem Gebiet der Lichttechnik zu tun haben. Die Arbeit der CIE wird in 7 Divisionen, jede mit etwa 20 Technischen Komitees, geleistet. Diese Arbei
19、t betrifft Gebiete mit grundlegendem Inhalt bis zu allen Arten der Lichtanwendung. Die Normen und Technischen Berichte, die von diesen international zusammengesetzten Divisionen ausgearbeitet werden, sind von der ganzen Welt anerkannt. Alle vier Jahre findet eine Session statt, in der die Arbeiten d
20、er Divisionen berprft, berichtet und neue Plne fr die Zukunft ausgearbeitet werden. Die CIE wird als hchste Autoritt fr alle Aspekte des Lichtes und der Beleuchtung angesehen. Auf diese Weise unterhlt sie eine bedeutende Stellung unter den internationalen Organisationen. Published by the COMMISSION
21、INTERNATIONALE DE LECLAIRAGE CIE Central Bureau Kegelgasse 27, A-1030 Vienna, AUSTRIA Tel: +43(1)714 31 87 0, Fax: +43(1)714 31 87 18 e-mail: ciecbcie.co.at WWW: http:/www.cie.co.at/ CIE 2010 - All rights reserved CALCULATION OF TUNNEL LIGHTING QUALITY CRITERIA CIE 189:2010 UDC: 628.971.6:624.19 Des
22、criptor: Lighting of tunnels 628.931 Artificial lighting: Design and calculation ISBN 978 3 901906 85 5 CIE 189:2010 II This Technical Report has been prepared by CIE Technical Committee 4-24 of Division 4 “Lighting and Signalling for Transport“ and has been approved by the Board of Administration o
23、f the Commission Internationale de lEclairage for study and application. The document reports on current knowledge and experience within the specific field of light and lighting described, and is intended to be used by the CIE membership and other interested parties. It should be noted, however, tha
24、t the status of this document is advisory and not mandatory. The latest CIE proceedings or CIE NEWS should be consulted regarding possible subsequent amendments. Ce rapport technique a t labor par le Comit Technique CIE 4-24 de la Division 4 “Eclairage et signalisation pour les transports“ et a t ap
25、prouv par le Bureau de la Commission Internationale de lEclairage, pour tude et emploi. Le document expose les connaissances et lexprience actuelles dans le domaine particulier de la lumire et de lclairage dcrit ici. Il est destin tre utilis par les membres de la CIE et par tous les intresss. Il fau
26、t cependant noter que ce document est indicatif et non obligatoire. Il faut consulter les plus rcents comptes rendus de la CIE, ou le CIE NEWS, en ce qui concerne des amendements nouveaux ventuels. Dieser Technische Bericht ist vom Technischen Komitee CIE 4-24 der Division 4 “Beleuchtung und Signale
27、 fr den Verkehr“ ausgearbeitet und vom Vorstand der Commission Internationale de lEclairage gebilligt worden. Das Dokument berichtet ber den derzeitigen Stand des Wissens und Erfahrung in dem behandelten Gebiet von Licht und Beleuchtung; es ist zur Verwendung durch CIE-Mitglieder und durch andere In
28、teressierte bestimmt. Es sollte jedoch beachtet werden, dass das Dokument eine Empfehlung und keine Vorschrift ist. Die neuesten CIE-Tagungsberichte oder die CIE NEWS sollten im Hinblick auf mgliche sptere nderungen zu Rate gezogen werden. Any mention of organisations or products does not imply endo
29、rsement by the CIE. Whilst every care has been taken in the compilation of any lists, up to the time of going to press, these may not be comprehensive. Toute mention dorganisme ou de produit nimplique pas une prfrence de la CIE. Malgr le soin apport la compilation de tous les documents jusqu la mise
30、 sous presse, ce travail ne saurait tre exhaustif. Die Erwhnung von Organisationen oder Erzeugnissen bedeutet keine Billigung durch die CIE. Obgleich groe Sorgfalt bei der Erstellung von Verzeichnissen bis zum Zeitpunkt der Drucklegung angewendet wurde, ist es mglich, dass diese nicht vollstndig sin
31、d. CIE 2010 - All rights reserved CIE 189:2010 III The following members of TC 4-24, “Calculation of Tunnel Lighting Quality Criteria” took part in the preparation of this Technical Report. The committee comes under Division 4 “Lighting and Signalling for Transport”. Members: A. Augdal Norway M. Biz
32、jak Slovenia P. Blaser Switzerland (Chair from 2004 until Oct. 2007) P. Blattner Switzerland J. de Vlieger = Netherlands J.-J. Embrechts Belgium N. Farges France P. Gandon-Leger France M. Gillet Belgium J.M. Hart USA P. Hautala Finland H. Huijben Netherlands M. Justin Belgium (Chair from Oct. 2007)
33、J. Kotek Czech Republic J.-C. Martin France K. Narisada Japan S. Onaygil Turkey J. Rands United Kingdom P. Raynham United Kingdom W. Riemenschneider = Switzerland (Chair until 2003) C. Rocca Italy G. Rossi Italy P. Soardo Italy R. Stark USA A. Stockmar Germany F. Vila Spain CIE 189:2010 IV CONTENTS
34、SUMMARY V RESUME V ZUSAMMENFASSUNG V FOREWORD 1 1 INTRODUCTION 1 2 SCOPE 1 3 DEFINITIONS 1 4 QUALITY PARAMETERS FOR TUNNEL LIGHTING INSTALLATIONS 2 5 CALCULATION RULES 2 5.1 General Remarks 2 5.2 Conventions and Input Data 3 5.3 Direct Components from the Luminaires 4 5.3.1 On the Road Surface 5 5.3
35、.2 On the Walls 6 5.4 Interreflection 6 5.5 Longitudinal Uniformity in the Transition Zone 8 5.6 Calculation of Threshold Increment 8 5.7 Computation Fields 9 5.8 Flux Balance Check 9 6 REFERENCES 10 7 BIBLIOGRAPHY 10 CIE 189:2010 V CALCULATION OF TUNNEL LIGHTING QUALITY CRITERIA SUMMARY Experience
36、of making road tunnel lighting designs in accordance with publication CIE 88:2004 has shown that there are some aspects of calculation of the different lighting criteria where more specific guidance to the designers is necessary. This document explains how the tunnel environment differs significantl
37、y from the open road situation. In particular, the presence of walls along the traffic road involves reflection effects between different surfaces. The variation of luminance level along the tunnel, the changes in the lighting installation along the entrance section of the tunnel and the use of diff
38、erent lighting systems in different parts of the tunnel introduce more complexity in the lighting calculations. The report gives guidance on determining the method for calculating the relevant lighting quality criteria for tunnel situations. CALCUL DES CRITERES DE QUALITE POUR LECLAIRAGE DES TUNNELS
39、 RESUME Lexprience des tudes dclairage de tunnels routiers conformment la publication CIE 88:2004 a montr que certains aspects du calcul des diffrents critres de qualit demandent des conseils spcifiques pour les projeteurs. Ce document explique en quoi lenvironnement dun tunnel diffre considrablemen
40、t de celui dune route en plein air. En particulier, la prsence des parois le long de la chausse induit des effets de rflexions entre les diffrentes surfaces. La variation du niveau de luminance au long du tunnel, les changements dans linstallation dclairage le long de la zone dentre du tunnel et lut
41、ilisation de diffrents systmes dclairage dans diffrentes parties du tunnel introduisent une plus grande complexit dans les calculs dclairage. Ce rapport guide lutilisateur dans la dtermination de la mthode de calcul des critres de qualit pertinents pour les situations de tunnel. BERECHNUNG VON BELEU
42、CHTUNGSQUALITTSKRITERIEN FR TUNNEL ZUSAMMENFASSUNG Erfahrungen bei der Planung der Beleuchtung von Straentunnels nach Publikation CIE 88:2004 haben deutlich gemacht, dass es bei der Berechnung der verschiedenen Beleuchtungskriterien einige Aspekte gibt, die einer nheren Erluterung fr die Planer bedr
43、fen. Dieses Dokument beschreibt, wie sich das Tunnelumfeld deutlich von der Situation auf offener Strae unterscheidet. So bedingt die Anwesenheit von Wnden entlang der Verkehrsstrae Reflexionseffekte zwischen verschiedenen Flchen. Die nderung des Leuchtdichteniveaus im Verlauf des Tunnels, die nderu
44、ngen in der Beleuchtungsinstallation im Verlauf der Eingangsstrecke und die Anwendung verschiedener Beleuchtungssysteme in verschiedenen Teilen des Tunnels fhren zu einer greren Komplexitt der Beleuchtungsberechnungen. Der Bericht liefert einen Leitfaden zur Bestimmung der Berechnungsmethode fr die
45、relevanten Beleuchtungsqualittskriterien fr Tunnelsituationen. CIE 189:2010 VI CIE 189:2010 1 FOREWORD The calculation of tunnel lighting installations until now has used various methods, mostly based on publication CIE 30.2 “Calculation and measurement of illuminance and luminance in road lighting”
46、, which was updated and replaced by CIE 140-2000 “Road lighting calculations“ 2. When extended to tunnels, following a variety of approaches and techniques for this extension, the various methods give results for tunnel lighting that are not necessarily comparable. The aim of this report is to give
47、common rules for the calculation of the quality parameters of tunnel lighting installations. 1 INTRODUCTION Calculation of tunnel lighting installations is an extension of the calculation for road lighting. For tunnels, some additional aspects should be taken into account: Because a tunnel is a part
48、ly closed volume, interreflection between the different surfaces, normally road surface, walls, and ceiling, should be taken into account. Additional quality criteria as wall luminance and contrast revealing coefficient may have to be evaluated. Luminaire spacing is not necessarily equidistant. Seve
49、ral different lamp outputs can be applied within one tunnel or zone of a tunnel. Calculation fields can be longer than the limits given by the observation angle range of 0.5 to 1.5 given for road surface reflection tables. In all cases a moving observer position simulating moving car drivers eye should be applied. In the transition zone recommended values for road and wa
