El propósito principal de la iluminación de túneles es prevenir accidentes proporcionando la máxima visibilidad de los objetos en el pavimento del túnel y mejorar la seguridad y comodidad para los conductores que pasan o entran en el túnel. CIE 88- "Guía para la Iluminación de Túneles de Carretera y Pasos Subterráneos" proporciona una guía para la iluminación de túneles y es la base de muchas regulaciones nacionales. Divide el túnel en diferentes áreas de acuerdo con los requisitos específicos de cada una.
Primero, la sección de entrada necesita valores de brillo muy altos para que los ojos del conductor puedan adaptarse a las condiciones de iluminación oscura en el túnel. La longitud de la sección de entrada está determinada por el límite de velocidad máxima en el túnel, ya que un límite de velocidad más alto requiere una sección de entrada más larga.
En segundo lugar, en la sección de transición, el brillo de la superficie de la carretera disminuye lentamente hasta alcanzar el nivel de iluminación del área interior del túnel, proporcionando así una adaptación suave desde la entrada hasta la sección media. En la primera mitad de la sección de entrada, considere un factor de mantenimiento de 0.67 y una iluminación de aproximadamente 150-300 CD/m2, mientras que las áreas interiores suelen estar limitadas a 2-6 CD/m2.
Los parámetros de calidad actualmente aceptados para la iluminación de túneles de carretera incluyen: uniformidad de la iluminación general y longitudinal de la superficie de la carretera (idealmente sin stasmowing), iluminación de las paredes del túnel, evitación del deslumbramiento e índice de reproducción del color de temperatura. En los últimos años, con el desarrollo de la tecnología de semiconductores, el LED ha reemplazado gradualmente la lámpara de sodio tradicional del túnel. Muchas normas nacionales han actualizado los requisitos de los parámetros anteriores
Nuevo estándar LED personalizado
Además de regulaciones como las propuestas por ASTRA de Suiza (BundesamtfurStra ßen), el manual del Plan de ASFINAG de Austria (PLaPB 800.562) es uno de los primeros estándares específicamente para sistemas de iluminación de túneles LED. Este estándar introduce clústeres en diferentes categorías de iluminación de túneles, no solo especificando los diferentes requisitos de iluminación para cada clúster, sino también especificando las diferentes distancias de las lámparas desde 18 metros (estándar de clúster) hasta tiras de iluminación continua. Y también tiene diferentes requisitos para la eficiencia energética, el color de la iluminación y la reproducción del color. Aunque la reproducción del color puede no parecer el índice más importante en la iluminación de túneles, dado el creciente número de diferentes colores de señales en los túneles de carretera, es crucial para los conductores distinguir rápidamente entre amarillo y rojo, o azul y verde.
Además, en comparación con los sistemas de iluminación tradicionales, las ventajas de los sistemas LED también se reflejan en la iluminación de color verdadero, alta eficiencia luminosa y distribución eficiente de lentes. El sistema LED proporciona atenuación simulada dentro del túnel y en el área de entrada, eliminando el problema de la uniformidad del brillo de la carretera causado por apagar todo el conjunto de lámparas.
El actual sistema de túnel LED se ha convertido en una solución inteligente que puede comunicar el estado actual de la lámpara al conductor. Sin embargo, aún se están llevando a cabo discusiones sobre dónde se necesitará integrar la electrónica de soporte y control. Algunos mercados de túneles requieren la instalación de unidades inteligentes dentro de las lámparas, mientras que otros requieren que toda la electrónica se instale en salas de mantenimiento o edificios de control en las entradas de los túneles. Ambas soluciones tienen ventajas; la última reduce el mantenimiento.
Básicamente, en Alemania, Austria y Suiza, las características generales y los requisitos de las lámparas de túnel han cambiado de lámparas de SODIO con CRI 20-30 a lámparas LED con CRI 70 o incluso 80, 4000-4500 K, Incluso algunos proyectos actuales requieren sistemas con eficiencias de más de 110 lm/W y vidas útiles del sistema de más de 80,000 horas (con una tasa de fallos de menos del 10% durante ese tiempo).
Pero algunos requisitos, tan importantes como son, no pueden ser cumplidos solo con la iluminación. En particular, las primeras lámparas LED eran más brillantes que las lámparas tradicionales, por lo que evitar el deslumbramiento se volvió cada vez más importante. Algunas regulaciones ya requieren un incremento de umbral del 8% o incluso tan solo del 6% porque un menor incremento de umbral significa menos deslumbramiento. El incremento de umbral es la relación relativa entre el brillo de la cortina y el brillo del pavimento. Un menor brillo de la cortina o un mayor brillo del pavimento pueden reducir el deslumbramiento. El brillo de la cortina en sí depende del flujo luminoso y la distribución del luminario. Los fabricantes de luz pueden desarrollar lámparas que maximicen el brillo de la carretera mientras aún proporcionan un brillo de cortina relativamente bajo, pero hay un factor clave que no se puede controlar. Este es el factor de brillo de la carretera Q0, que determina la relación entre la iluminancia (Lx) y el brillo (CD /m2). Dependiendo de la pendiente de la carretera, el coeficiente de brillo generalmente varía entre 0.05 y 0.07. Así que, Q0 puede cambiar el valor de brillo en la carretera en aproximadamente un 30%. A su vez, el flujo luminoso de los luminarios debe aumentarse en un 30%, lo que resulta en un mayor brillo de la cortina y mayores incrementos de umbral.
Requisitos de eficacia y cómo lograrlos
Un requisito que tiene sentido, pero que no necesariamente produce el resultado deseado, es la eficiencia luminosa, o LM/W. Este valor describe perfectamente la eficiencia de los LEDs, con una mayor eficiencia luminosa representando una mayor eficiencia energética. Lo mismo es cierto para todas las lámparas de túnel con distribución de luz simétrica, que generalmente se aplica a las áreas interiores de los túneles. Dado que los valores de transmitancia de diferentes sistemas ópticos en el mercado son similares, casi 90%, y la distribución de luz proporciona un brillo de carretera similar, la eficiencia luminosa es la mejor opción para determinar el rendimiento general de luminancia. Pero, ¿qué pasa con la iluminación en la sección de entrada y el área de transición?
A menudo, estas lámparas están equipadas con elementos reflectantes que reflejan la luz de vuelta al conductor en un ángulo muy horizontal.
Las lámparas reflectantes proporcionan mejores valores de brillo que las lámparas con distribución de luz simétrica. Por lo tanto, las lámparas reflectantes han sido la elección en el área de entrada del túnel en el pasado, lo que es tanto económico como eficiente. Sin embargo, estas lámparas solo se pueden usar en la sección de entrada y áreas de transición, donde las lámparas están menos distantes. En la sección media, las lámparas reflectantes producirán demasiado deslumbramiento a la distancia de iluminación de 8-15 m, y también causarán problemas de uniformidad de luz.
Conclusión
Las nuevas normas para casi toda la iluminación LED son un paso en la dirección correcta, llevando a mejoras constantes en la calidad de la iluminación y, por supuesto, a una iluminación más segura, más eficiente en energía y más sostenible.
Los dispositivos de iluminación de alta tecnología más avanzados, hechos de vidrio técnico de alta calidad, proporcionan una uniformidad longitudinal de más de 0.95 dentro de la distancia de 8-12 metros de los luminarios. Esto significa que los valores de brillo en el medio de la calzada apenas cambian en el túnel, eliminando efectivamente toda actividad estroboscópica en la carretera.
La última generación de sistemas de tubos proporciona hasta 125 lúmenes/vatio de potencia y separa completamente las lámparas en el área de conducción de la fuente de alimentación y la electrónica de control en la sala de mantenimiento. Sin embargo, hay desafíos, no solo técnicos, sino también regulaciones en evolución.
