Le principal objectif de l'éclairage des tunnels est de prévenir les accidents en offrant une visibilité maximale des objets sur le pavé du tunnel et d'améliorer la sécurité et le confort des conducteurs passant par le tunnel ou y entrant. CIE 88- "Guide de l'éclairage des tunnels routiers et des passages inférieurs" fournit des lignes directrices pour l'éclairage des tunnels et constitue la base de nombreuses réglementations nationales. Il divise le tunnel en différentes zones selon les exigences spécifiques de chacune.
Tout d'abord, la section d'entrée nécessite des valeurs de luminosité très élevées afin que les yeux du conducteur puissent s'adapter aux conditions d'éclairage sombre dans le tunnel. La longueur de la section d'entrée est déterminée par la limite de vitesse maximale dans le tunnel, car une limite de vitesse plus élevée nécessite une section d'entrée plus longue.
Deuxièmement, dans la section de transition, la luminosité de la surface de la route diminue lentement jusqu'à atteindre le niveau d'illumination de la zone intérieure du tunnel, fournissant ainsi une adaptation en douceur de l'entrée à la section médiane. Dans la première moitié de la section d'entrée, considérez un facteur de maintenance de 0,67 et un éclairage d'environ 150-300 CD/m2, tandis que les zones intérieures sont généralement limitées à 2-6 CD/m2.
Les paramètres de qualité actuellement acceptés pour l'éclairage des tunnels routiers incluent : l'uniformité de l'éclairage de la surface de la route globale et longitudinale (idéalement sans stasmowing), l'éclairage des murs du tunnel, l'évitement de l'éblouissement et l'indice de rendu de température de couleur. Ces dernières années, avec le développement de la technologie des semi-conducteurs, la LED a progressivement remplacé l'ancienne lampe sodium de tunnel. De nombreuses normes nationales ont mis à jour les exigences des paramètres ci-dessus
Nouvelle norme LED personnalisée standard
En plus des réglementations telles que celles proposées par l'ASTRA de Suisse (BundesamtfurStra ßen), le manuel du Plan de l'ASFINAG d'Autriche (PLaPB 800.562) est l'une des premières normes spécifiquement pour les systèmes d'éclairage de tunnel à LED. Cette norme introduit des clusters dans différentes catégories d'éclairage de tunnel, spécifiant non seulement les différentes exigences d'éclairage pour chaque cluster, mais aussi les différentes distances des lampes allant de 18 mètres (norme de cluster) à des bandes lumineuses continues. Et elle a également différentes exigences en matière d'efficacité énergétique, de couleur d'éclairage et de rendu des couleurs. Bien que le rendu des couleurs puisse ne pas sembler être l'indice le plus important dans l'éclairage des tunnels, étant donné le nombre croissant de différentes couleurs de signal dans les tunnels routiers, il est crucial pour les conducteurs de distinguer rapidement le jaune et le rouge, ou le bleu et le vert.
De plus, comparé aux systèmes d'éclairage traditionnels, les avantages des systèmes LED se reflètent également dans l'éclairage de couleur réelle, la haute efficacité lumineuse et la distribution efficace des lentilles. Le système LED fournit un atténuation simulée à l'intérieur du tunnel et dans la zone d'entrée, éliminant le problème d'unité de luminosité routière causé par l'extinction de l'ensemble des lampes.
Le système de tunnel LED actuel est devenu une solution intelligente qui peut communiquer l'état actuel de la lampe au conducteur. Cependant, des discussions sont encore en cours sur l'endroit où l'électronique de support et de contrôle devra être intégrée. Certains marchés de tunnels exigent l'installation de drives intelligents à l'intérieur des lampes, tandis que d'autres exigent que toute l'électronique soit installée dans des salles de maintenance ou des bâtiments de contrôle à l'entrée des tunnels. Les deux solutions ont des avantages ; la dernière réduit la maintenance.
Fondamentalement, en Allemagne, en Autriche et en Suisse, les caractéristiques générales et les exigences des lampes de tunnel ont changé des lampes SODIUM avec un IRC de 20-30 aux lampes LED avec un IRC de 70 ou même 80, 4000-4500 K, Même certains projets actuels exigent des systèmes avec des rendements de plus de 110 lm/W et des durées de vie de système de plus de 80 000 heures (avec un taux de défaillance de moins de 10 % pendant ce temps).
Mais certaines exigences, aussi importantes soient-elles, ne peuvent pas être satisfaites par l'éclairage seul. En particulier, les premières lampes LED étaient plus brillantes que les lampes traditionnelles, donc éviter l'éblouissement est devenu de plus en plus important. Certaines réglementations exigent déjà un incrément de seuil de 8 % ou même aussi peu que 6 % car un incrément de seuil plus bas signifie moins d'éblouissement. L'incrément de seuil est la relation relative entre la luminosité du rideau et la luminosité du pavé. Une luminosité de rideau plus faible ou une luminosité de pavé plus élevée peut réduire l'éblouissement. La luminosité du rideau lui-même dépend du flux lumineux et de la distribution du luminaire. Les fabricants de lumière peuvent développer des lampes qui maximisent la luminosité de la route tout en fournissant une luminosité de rideau relativement faible, mais il y a un facteur clé qui ne peut pas être contrôlé. C'est le facteur de luminosité de la route Q0, qui détermine la relation entre l'éclairement (Lx) et la luminosité (CD /m2). Selon la pente de la route, le coefficient de luminosité varie généralement entre 0,05 et 0,07. Ainsi, Q0 peut changer la valeur de luminosité sur la route d'environ 30 %. En retour, le flux lumineux des luminaires doit être augmenté de 30 %, ce qui entraîne une luminosité de rideau plus élevée et des incréments de seuil plus élevés.
Exigences d'efficacité et comment y parvenir
Une exigence qui a du sens, mais qui ne donne pas nécessairement le résultat souhaité, est l'efficacité lumineuse, ou LM/W. Cette valeur décrit parfaitement l'efficacité des LED, une efficacité lumineuse plus élevée représentant une efficacité énergétique plus élevée. Il en va de même pour toutes les lampes de tunnel avec distribution de lumière symétrique, qui s'applique généralement aux zones intérieures des tunnels. Puisque les valeurs de transmittance des différents systèmes optiques sur le marché sont similaires, presque 90 %, et que la distribution de la lumière fournit une luminosité de route similaire, l'efficacité lumineuse est le meilleur choix pour déterminer la performance globale de luminance. Mais qu'en est-il de l'éclairage dans la section d'entrée et la zone de transition ?
Souvent, ces lampes sont équipées d'éléments réfléchissants qui renvoient la lumière au conducteur à un angle très horizontal.
Les lampes réfléchissantes fournissent de meilleures valeurs de luminosité que les lampes à distribution lumineuse symétrique. Par conséquent, les lampes réfléchissantes ont été le choix dans la zone d'entrée du tunnel par le passé, ce qui est à la fois économique et efficace. Cependant, ces lampes ne peuvent être utilisées que dans la section d'entrée et les zones de transition, où les lampes sont moins distantes. Dans la section médiane, les lampes réfléchissantes produiront trop d'éblouissement à la distance d'éclairage de 8-15m, et causeront également des problèmes d'uniformité de la lumière.
Conclusion
Les nouvelles normes pour presque tous les éclairages LED sont un pas dans la bonne direction, menant à des améliorations constantes de la qualité de l'éclairage et, bien sûr, à un éclairage plus sûr, plus économe en énergie et plus durable.
Les luminaires d'éclairage haute technologie les plus avancés, fabriqués à partir de verre technique de haute qualité, offrent une uniformité longitudinale de plus de 0,95 dans la distance des luminaires de 8 à 12 mètres. Cela signifie que les valeurs de luminosité au milieu de la chaussée changent à peine dans le tunnel, éliminant efficacement toute activité stroboscopique sur la route.
La dernière génération de systèmes tubulaires fournit jusqu'à 125 lumens/watt de puissance et sépare complètement les lampes dans la zone de conduite de l'alimentation électrique et de l'électronique de contrôle dans la salle de maintenance. Cependant, il existe des défis, non seulement techniques, mais aussi réglementations évolutives.
