Iluminación del túnel es necesario para resolver el problema de la abrupta adaptabilidad del entorno dentro del túnel. Es necesario equilibrar la adaptabilidad de la luminancia interior y exterior para la persona que entra o sale del túnel. Este diseño se basa en cierta longitud crítica del túnel.
¿Por qué se necesita la iluminación de los túneles?
- Por la noche, un túnel puede ser iluminado de tal manera que sea similar a un tramo de camino abierto.
- De nuevo los aspectos de rendimiento visual y confort visual de la iluminación de túneles debe cumplirse.
Diferencia entre la iluminación de los túneles y la iluminación de las carreteras
- Si comparamos los requerimientos nocturnos de la iluminación del túnel con la iluminación de las carreteras…veremos que los requerimientos de la iluminación del túnel deben ser satisfechos en la longitud crítica de los túneles, especialmente durante el día.
Pero en caso de la iluminación de las carreterasLos factores de demanda para el esquema de iluminación están involucrados sólo en la noche. - El principal problema de la adaptabilidad está en el día con respecto a la condición interna del túnel. Cuando el ojo humano se adapta a la luminosidad diurna, no podrá funcionar correctamente con luminarias de luminancia relativamente baja en una entrada de túnel de forma repentina, pero en el caso de la luz de la carretera, no existe un problema de adaptabilidad de luminancia tan abrupta, ya que se tarda mucho tiempo en recorrer la periferia oscura de la luz diurna.
Criterios de adaptabilidad del diseño de la iluminación de los túneles
- Al entrar, la iluminación en la primera parte del túnel debe estar relacionada con el estado de adaptación del ojo.
- La luminancia sería bastante adecuada para un ojo oscuro adaptado a la noche dentro del túnel.
- Las luminarias deben estar dispuestas de tal manera que la transición posterior de los niveles de luminancia más altos a los más bajos se haga gradualmente para dar tiempo a los ojos a adaptarse.
¿Cuál es la regla de longitud de 40 m para la iluminación de túneles?
La longitud crítica del túnel que se proporciona generalmente es de unos 40m. Se llega a esta longitud de la siguiente manera.
Según la cifra, en la regla de los 40 metros se puede decir que
- Se permite suficiente luz del día para entrar en el túnel a una distancia de unos 15 m.
- La distancia entre el objeto en la entrada del túnel y la superficie de la carretera iluminada dentro del túnel no es mayor de 15 m.
- La superficie de la carretera del túnel debe ser iluminada por la luz del día de tal manera que un objeto en esta carretera sea visible.
- La altura de la entrada del túnel debe ser de 200 cm, de modo que un objeto en la entrada del túnel sea claramente visible cuando se vea desde un punto situado a 100 m delante del túnel y a 1,5 m por encima de la superficie de la carretera.
- El descanso de 25 m de 40 m se toma en el diseño de la iluminación para el nivel de adaptabilidad lumínica gradual de los ojos humanos. 25 m es la longitud mínima dentro del túnel. Puede ser más de 25 m.
Esta regla de 40 m de iluminación de túneles se aplica sólo a los túneles de nivel recto que no llevan una carga de tráfico pesado.
Se debe proporcionar una iluminación especial de los túneles si
- Hay una curva en el túnel o en la carretera de acceso al túnel,
- Los saltos o la vista de la salida se pierde con frecuencia debido a la presencia de los vehículos que realizan las entrevistas.
Clasificación de la longitud de la carretera interior del túnel
El túnel dentro de la longitud de la carretera se divide en cuatro zonas. Estas son
- Zona de umbral
- Zona de transición
- Zona interior
- Zona de salida
Zona de umbral
La zona de umbral es la parte inicial del túnel. Las paredes y la superficie de la carretera en la zona de umbral en el camino de cualquiera debe verse contra cualquier obstáculo.
Notemos lo que sucede en esta zona.
- Cuando un conductor se acerca a la entrada de un túnel, sus ojos ya están adaptados a la alta luminosidad diurna.
- De nuevo, el nivel de luminancia dentro del túnel es mucho más bajo que el del exterior. Así que ningún objeto o detalles de su interior serán visibles.
Así que la zona de umbral de un largo túnel requiere una iluminación especial durante el día. Es necesaria para mantener la fiabilidad visual de un conductor que se aproxima a un nivel aceptable.
¿Cuál es el nivel de luminancia en la Zona Umbral?
Se había realizado una investigación con la iluminación del túnel. Se descubrió que un objeto con dimensiones de 20 cm 20 cm es suficiente para ser visible desde una distancia de 100 m cuando está en la zona del umbral. La luminancia de adaptación exterior influye en la luminancia necesaria en la zona del umbral para poder ver cualquier objeto dentro del túnel.
La figura que se muestra a continuación está tomada de la investigación técnica de la CIE.
La luminancia en la zona del umbral da la variación en el contraste de la luminancia. Está en un rango de valores de 7 Lux/cd/m².
La figura de arriba muestra que el nivel de luminancia de adaptación exterior es mayor que unos 100 cd/m².
El nivel de luminancia (Lth) en la zona de umbral debe ser igual o superior a 0,1 veces la luminancia de adaptación (La).
¿Qué sucede con un observador en movimiento con luminancia no uniforme en la zona de umbral?
En la práctica, por supuesto, la luminancia de los alrededores de una entrada de túnel no es uniforme.
Cuando un observador se aproxima a un túnel, la entrada relativamente oscura del túnel y la ocupación iluminada que la rodea se verán atrapadas en el campo de visión total del conductor. Cuando acaba de entrar en el túnel con el brillo ya adaptado de la luz del día del lado exterior, sus ojos no pueden adaptar el brillo del túnel interior. Pero la adaptación de los ojos del conductor cambia continuamente. Pero después de un corto tiempo de su aproximación, la distribución de la luminancia dentro del túnel se adaptará pero con un retraso.
¿Cuál es la longitud de la zona de umbral?
La longitud de la zona de umbral debe ser igual a la distancia de parada desde el comienzo de la entrada al túnel, incluida la distancia adicional suficiente para un objeto con una luminancia adecuada en el fondo.
La distancia de parada es la distancia más segura desde el punto en que se toma la decisión de parar dentro del túnel.
En esta longitud, el obstáculo debe ser claramente visible para un conductor que se aproxime a la entrada del túnel.
Zona de transición
Después de la zona de umbral, se calcula la zona de transición. La luminancia de adaptación en la zona de transición se logra fácilmente por los espectadores.
Antes de la zona de transición, en algún lugar entre el punto de decisión de la parada y la entrada del túnel, la luminancia dentro del campo de visión de un conductor comienza a disminuir rápidamente. Esto causa un cambio en el estado de adaptación de los ojos. Así que en la zona de transición, la adaptación para los ojos humanos es muy fácil.
El gradiente de luminancia en la zona de transición puede ser tolerado.
Todavía no hay información precisa sobre cómo debe mantenerse en la práctica el valor de la luminancia para los conductores que están mucho más cerca de la entrada del túnel que del punto de decisión de la parada.
La figura de arriba muestra el curso permisible de la luminancia en un túnel para una velocidad de conducción de 80 km/h en relación con la luminancia de adaptación equivalente en el punto de decisión de parada.
Dónde,
Lst es la luminancia de adaptación equivalente en el punto de decisión de parada,
Lth es la luminancia de la zona de umbral,
Ltr es la luminancia de la zona de transición,
dr es la distancia de parada segura del conductor (100 m a 80 km/h),
dt es la distancia del punto de transición desde la entrada del túnel (10m),
db es la distancia entre el objeto cuadrado estándar de 20 cm y el final de la zona de umbral necesaria para formar un fondo de objeto suponiendo una altura estándar del ojo de 1,5 m y una distancia de visión igual a la distancia de parada segura del conductor.
En la práctica, la curva de reducción de la luminancia puede ser aproximada paso a paso en la zona de transición.
Zona interior
La zona interior comienza justo después de la zona de transición y antes de la zona de salida. La característica general de esta zona es la siguiente.
- En las zonas de transición de los túneles largos, normalmente el nivel de luminancia se mantiene constante.
- En esta zona interior, la adaptación a los ojos no es necesaria.
- Pero es necesario disponer de un nivel adecuado de luminancia que es bastante alto comparado con el nivel necesario en una carretera abierta por la noche.
- Por la noche, el nivel de iluminación en un túnel debe ser más alto que el de la carretera. La razón de ello es que en un túnel hay menos espacios para corregir un error en el juicio de la distancia lateral, menos espacio para evitar el obstáculo, y si se produce un accidente, es probable que la consecuencia sea más grave.
En general, se recomiendan niveles de luminancia de 5 cd/m² a 20 cd/m² para los túneles de más de 1 kilómetro de longitud, en los que se dispone de más tiempo para la adaptación que en los túneles cortos. Cuando se prevean grandes cantidades de polvo y humo (gases de escape), el nivel de iluminación debe ser lo suficientemente alto como para compensar la pérdida de visibilidad causada por ello.
Zona de salida
En la zona de salida, la adaptación de los niveles de luminosidad bajos a altos prácticamente se produce de forma instantánea. Esto se debe a que; los obstáculos en la zona de salida resaltarán claramente contra la salida brillante. Así que no se necesita una iluminación de adaptación adicional en la zona de salida.
Si es de noche, un observador vería la parte exterior del túnel a través de éste en la zona de salida como un agujero negro si no hay ninguna luminaria de luz de carretera fuera del túnel por la noche. Así que por la noche el peligro de que el efecto de agujero negro ocurra a la salida del túnel está presente. Para evitar este problema, se necesita una iluminación de carretera en este tramo de la carretera. La iluminación de la carretera debe cubrir un tramo de 20 m a 300 m, y debe disminuir gradualmente de nivel.
