招商局重慶交通科研設計院有限公司副院長 周?。捍蠹液?，我是來自招商局重慶交通科研設計院有限公司的周健。我今天在這里跟大家分享公路隧道設計新標準與節(jié)能減排技術，這個新標準是2014年8月1日交通部新頒布的公路隧道交通工程規(guī)范，設計了一些機電的相關規(guī)范標準。

這是來自亞洲開發(fā)銀行的數(shù)據(jù)，大家可以看到，在2000年以前，我們交通的能耗是排在工業(yè)以后，在2000年以后，我們的交通能耗就遠遠超過了工業(yè)，并且它的發(fā)展趨勢更快，這也是我們認為交通能耗是我們未來社會能耗的主要方面。

交通能耗剛才劉主任也介紹了，我們可能有汽車、輪船的燃油消耗，我今天在這里介紹的主要是我們道路交通建設節(jié)能減排方面的技術。道路交通這一塊兒最大的能耗是集中在公路隧道，而我們中國的公路隧道這些年發(fā)展非?？欤覈匪淼罏?1369處，達到了9600多公里，我們所有的設備能耗每天以平均八小時開啟，如果每度電是八毛錢，這樣中國大陸全國的公路隧道設備的總符合就達到了3000兆瓦，而每個月的電費也達到了70億元。公路隧道里面的系統(tǒng)符合分布主要是通風系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和其他機電系統(tǒng)，通風系統(tǒng)占75%，照明系統(tǒng)占20%，其他機電系統(tǒng)占5%。我們未來隨著交通流量上去，通風能耗也是我們整個公路能耗里面最大的一個方面。

下面我們看看公路隧道的照明現(xiàn)在存在一些什么問題呢?大家看看，一個就是設計規(guī)模龐大，右邊的隧道兩車道的隧道的設計規(guī)模頂排布燈達到了五排，還有就是我們照明的控制非常的不科學，晚上該關燈的時候不關，白天該開燈的時候不開。還有我們早期的公路隧道建設片面的追求美學效果，認為的增加一些裝飾，增加洞口的環(huán)境亮度，增加了亮度效果以后，也要求我們照明工程必須要加強洞口入口的亮度，所以也增加了能耗。那么我們目前比較普遍存在一個問題，設計的時候設計規(guī)模過大，營運的時候很多燈都開著，非常的不合理。

還有我們的通風現(xiàn)在系統(tǒng)規(guī)模也是偏大，利用率往往很低，因為我們的早期交通量是非常小的，這個是三車道的隧道，我們大家也看到左邊的這個圖片布了四臺馮機，這個風機是37千瓦的1120的設備風機，右邊也是一個風機。公路隧道的通風已經(jīng)存在建設的時候根據(jù)我們的設計規(guī)范和技術標準已經(jīng)存在建設規(guī)模非常大，而運營期的時候這個是兩個隧道的樣本，能見度是比較低的，這對我們的行程安全是有較大的影響，依然是建了那么多的風機，但是我們在運營的過程中，大家也沒有開啟，這個主要還是因為開啟的不科學不合理。基于這一點，我們公路隧道交通設計規(guī)范和通風照明的設計規(guī)范，我們在這次修訂之前分別是1999版和2014版，我今天主要介紹這兩種規(guī)范里面主要針對通風照明節(jié)能性的標準修訂和增補的內(nèi)容。

我們主要有隧道照明指標、調(diào)控模式和節(jié)能標準，部分調(diào)整是隧道照明設置條件和方法，我們還增加了隧道早名分期實施和短隧道照明的具體設計指標。照明標準里面，首先我們在隧道照明設置條件進行了改變，舊的規(guī)范里面，我們隧道的長度是大于100米的隧道，我們就規(guī)定要設置隧道照明，在新規(guī)范里面我們引入了光學長隧道的概念，進行了分類實施，我們在100米到500米之間的隧道我們要通過光學長隧道公式判斷它，如果是光學長隧道我們就設置照明，如果是非光學長隧道我們就不設置照明，這樣的話我們國內(nèi)很多的短隧道就不需要設置照明了，這樣既保證了我們安全，也節(jié)約了造價，節(jié)約了后期營運能耗的消耗。

第二個是調(diào)整了入口段照明要求，入口段我們有兩段，第二段亮度標準是第一段的二分之一，這樣我們?nèi)肟诙蔚哪芎囊蚕陆盗?0%左右。另外我們還調(diào)整的出口短的照明設置要求，現(xiàn)在隧道的出口段照明也分成兩段，第一段分成基本照明的三倍，第二段是基本照明的五倍，以前的老規(guī)范里面，我們的出口短全部是基本照明的五倍，這個亮度的指標也進行了降低。

第三個方面我就不講了。

第四個方面是調(diào)整了過度短照明的亮度計算系數(shù)，過度段是入口段0.3的系數(shù)，現(xiàn)在下降到了0.1，這樣對我們照明的適應性也可以滿足視覺的變化。

第五個方面是調(diào)整了中間段基本照明的亮度，這張表可以看出以百公里設計時速為例，我們原來規(guī)定是9.0坎德拉，現(xiàn)在調(diào)整到了6.5坎德拉，平均下降幅度是25%。另外我們隧道照明的節(jié)能措施也增加了相應的標準，這個主要是引入了我們中間視覺的理論，主要是對我們高顯示性，比如說LED燈和無極燈的廣源，在隧道照明的時候可能需要更低的亮度就可以滿足低顯示性照明的同等光效，所以我們LED燈和無極燈分別降低了50%和80%。以上是照明標準的調(diào)整情況。

而通風這里我也介紹一下我們對節(jié)能這一塊兒的修改內(nèi)容，一個是通風標準、方式和設計參數(shù)，另外我們補充完善了通風規(guī)劃與調(diào)查、和隧道火災放排煙的設計參數(shù)。在通風設計參數(shù)上是我們這次規(guī)范調(diào)整最大的一個，也是對我們隧道的出風量和通風規(guī)模最大的標準。在舊規(guī)范里面，我們的基準點是1995年，CO排放量是0.01，而新規(guī)范里面是下降到了0.007，有害氣體煙塵是從2.5下降到了2.0。

另外我們調(diào)整了隧道的換氣的頻率和風速，舊規(guī)范的每小時換氣五次，下降為每小時換氣三次。此外我們還規(guī)定了全射流通風方式適應隧道長度，全射流通風相對橫向通風和豎向通風是經(jīng)濟性最高的，能耗也是最低的。我們規(guī)定采用縱向通風方式時，單向交通長度小于5000米和雙向交通長度小于3000米的隧道都可以采用全射流縱向通風。

以上是我們的新的設計標準，在通風照明對我們節(jié)能性影響的一些主要設計指標。下面我跟大家共同探討一些照明節(jié)能方面的新技術和發(fā)展，這些技術有的相對成熟，有的還是發(fā)展的階段。

在照明新設備這一塊兒，我認為高性能的LED燈具，以及電磁感應應、電子鎮(zhèn)流器和裝飾面發(fā)光涂料都已經(jīng)出現(xiàn)，還有智能化新型無極調(diào)光技術，這五個方面是我們以后要進一步研究，并且有一定的發(fā)展愿景和一定可行性的。

LED燈具在這幾年在中國大陸發(fā)展的非常好，但是良莠不齊，不同廠家生產(chǎn)的燈具差異性是非常大的，主要體現(xiàn)在四個方面，分別是封裝的形式、驅動的形式、結構的形式、安裝的形式，這些方面都影響我們燈具規(guī)?；纳a(chǎn)，而這些原因主要還是我們還缺乏燈具的標準化，我認為主要有五個統(tǒng)一和一個模組化解決。就是一個廣源的全模組化，還有是我們光源接口統(tǒng)一，控制接口統(tǒng)一，控制協(xié)議統(tǒng)一，安裝接口統(tǒng)一，模具尺寸統(tǒng)一，這樣大家組長起來以后它就是通用的，這個也是我們LED燈具要走向健康發(fā)展的一個必經(jīng)之路。

下面我想給大家介紹的就是智能調(diào)光控制系統(tǒng)軟件，目前我們隧道是有一些智能調(diào)光控制軟件的，但是現(xiàn)在軟件還有進一步的提升空間，主要是我們洞外亮度采集子系統(tǒng)，還有交通量預判的子系統(tǒng)，還有車速的預測判定子系統(tǒng)，還有照明控制決策子系統(tǒng)，他們多需要優(yōu)化，這一塊兒的工作是我們未來長期性的一項工作。這個方面我們國內(nèi)很多科研單位都做了很多的課題，我們也做了一些課題。

下面我想介紹一下通風的射流風機形式，目前我們傳統(tǒng)是直線式的，其實我們還有香蕉形的射流風機，但是目前它還沒有被應用，這個是我們香蕉形和傳統(tǒng)直線形的對比圖，傳統(tǒng)的風機是吹到隧道的上部，而我們香蕉形風機吹出來的風是貫穿了隧道的全端面，他們完全是不一樣的，這個是兩個風機風速的分布度，大家也可以看一下。紅色的是速度越高藍色的速度越低，明顯看到香蕉形的風機在整個隧道的區(qū)段內(nèi)的分布風速是更高的，而我們隧道要射流風機要的就是風速，然后形成風量。所以香蕉形射流風機明顯是好于傳統(tǒng)的直線形射流風機的。這個圖是兩個風機的對比表。

這個是我們公路隧道靜電的吸塵器，這個在我們國內(nèi)是很少應用的，但是這個在日本是應用很廣泛的。如果我們采用靜電吸塵器的話，我們就可以不用原來好的除塵方式了，這樣的話它的整個 工程造價也會下降20%到30%，而后期的能源就更遠遠低于我們采用傳統(tǒng)的直線形射流風機的方式。

另外一個我想跟大家介紹一下基于變頻技術的公路隧道節(jié)能通風控制系統(tǒng)，這個是我們目前的通風風機的規(guī)模都是按照最大的出風量來布設，但是很多時候我們都是運行了一半或者是三分之二，風機運轉電能效果和通風兩大概是三次方的關系，如果我們在一個隧道里面有六臺風機，我們只需要開啟三臺風機的時候，如果是傳統(tǒng)的風機，三臺風機每一臺是30千瓦，我們可能就要開始90千瓦的功耗，如果我們是變頻風機的話，那么可能就是只需要70千瓦，但是目前還有一些小的問題需要進一步的優(yōu)化。

我們隧道剛才說了很多節(jié)能減排主要是從機電設施來解決，但是我們從節(jié)能這一塊兒空間更大，這個圖片是我們當時在做深圳的一個城市隧道，我們是在隧道前面的一些地方開天窗，然后解決的通風和照明。這個后期運營以后，我也去看過，包括和運營單位都交流過，效果是非常明顯的。所以節(jié)能減排是系統(tǒng)性的，大家要從不同的系統(tǒng)和不同的角度進行創(chuàng)新設計。