招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)院有限公司的周健。我今天在這里跟大家分享公路隧道設(shè)計(jì)新標(biāo)準(zhǔn)與節(jié)能減排技術(shù)，這個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)了一些機(jī)電的相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

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(yuǎn)遠(yuǎn)超過了工業(yè)，并且它的發(fā)展趨勢更快，這也是我們認(rèn)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(shè)節(jié)能減排方面的技術(shù)。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?？?，我國公路隧道為11369處，達(dá)到了9600多公里，我們所有的設(shè)備能耗每天以平均八小時(shí)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(shè)備的總符合就達(dá)到了3000兆瓦，而每個(gè)月的電費(fèi)也達(dá)到了70億元。公路隧道里面的系統(tǒng)符合分布主要是通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和其他機(jī)電系統(tǒng)，通風(fēng)系統(tǒng)占75%，照明系統(tǒng)占20%，其他機(jī)電系統(tǒng)占5%。我們未來隨著交通流量上去，通風(fēng)能耗也是我們整個(gè)公路能耗里面最大的一個(gè)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(gè)就是設(shè)計(jì)規(guī)模龐大，右邊的隧道兩車道的隧道的設(shè)計(jì)規(guī)模頂排布燈達(dá)到了五排，還有就是我們照明的控制非常的不科學(xué)，晚上該關(guān)燈的時(shí)候不關(guān)，白天該開燈的時(shí)候不開。還有我們早期的公路隧道建設(shè)片面的追求美學(xué)效果，認(rèn)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(qiáng)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(gè)問題，設(shè)計(jì)的時(shí)候設(shè)計(jì)規(guī)模過大，營運(yùn)的時(shí)候很多燈都開著，非常的不合理。

還有我們的通風(fēng)現(xiàn)在系統(tǒng)規(guī)模也是偏大，利用率往往很低，因?yàn)槲覀兊脑缙诮煌渴欠浅Ｐ〉?，這個(gè)是三車道的隧道，我們大家也看到左邊的這個(gè)圖片布了四臺馮機(jī)，這個(gè)風(fēng)機(jī)是37千瓦的1120的設(shè)備風(fēng)機(jī)，右邊也是一個(gè)風(fēng)機(jī)。公路隧道的通風(fēng)已經(jīng)存在建設(shè)的時(shí)候根據(jù)我們的設(shè)計(jì)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)存在建設(shè)規(guī)模非常大，而運(yùn)營期的時(shí)候這個(gè)是兩個(gè)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(fēng)機(jī)，但是我們在運(yùn)營的過程中，大家也沒有開啟，這個(gè)主要還是因?yàn)殚_啟的不科學(xué)不合理?；谶@一點(diǎn)，我們公路隧道交通設(shè)計(jì)規(guī)范和通風(fēng)照明的設(shè)計(jì)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(fēng)照明節(jié)能性的標(biāo)準(zhǔn)修訂和增補(bǔ)的內(nèi)容。

我們主要有隧道照明指標(biāo)、調(diào)控模式和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，部分調(diào)整是隧道照明設(shè)置條件和方法，我們還增加了隧道早名分期實(shí)施和短隧道照明的具體設(shè)計(jì)指標(biāo)。照明標(biāo)準(zhǔn)里面，首先我們在隧道照明設(shè)置條件進(jìn)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(shè)置隧道照明，在新規(guī)范里面我們引入了光學(xué)長隧道的概念，進(jìn)行了分類實(shí)施，我們在100米到500米之間的隧道我們要通過光學(xué)長隧道公式判斷它，如果是光學(xué)長隧道我們就設(shè)置照明，如果是非光學(xué)長隧道我們就不設(shè)置照明，這樣的話我們國內(nèi)很多的短隧道就不需要設(shè)置照明了，這樣既保證了我們安全，也節(jié)約了造價(jià)，節(jié)約了后期營運(yùn)能耗的消耗。

第二個(gè)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(biāo)準(zhǔn)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(shè)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(gè)亮度的指標(biāo)也進(jìn)行了降低。

第三個(gè)方面我就不講了。

第四個(gè)方面是調(diào)整了過度短照明的亮度計(jì)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(yīng)性也可以滿足視覺的變化。

第五個(gè)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(shè)計(jì)時(shí)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(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)的調(diào)整情況。

而通風(fēng)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(gè)是通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)、方式和設(shè)計(jì)參數(shù)，另外我們補(bǔ)充完善了通風(fēng)規(guī)劃與調(diào)查、和隧道火災(zāi)放排煙的設(shè)計(jì)參數(shù)。在通風(fēng)設(shè)計(jì)參數(shù)上是我們這次規(guī)范調(diào)整最大的一個(gè)，也是對我們隧道的出風(fēng)量和通風(fēng)規(guī)模最大的標(biāo)準(zhǔn)。在舊規(guī)范里面，我們的基準(zhǔn)點(diǎn)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(fēng)速，舊規(guī)范的每小時(shí)換氣五次，下降為每小時(shí)換氣三次。此外我們還規(guī)定了全射流通風(fēng)方式適應(yīng)隧道長度，全射流通風(fēng)相對橫向通風(fēng)和豎向通風(fēng)是經(jīng)濟(jì)性最高的，能耗也是最低的。我們規(guī)定采用縱向通風(fēng)方式時(shí)，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(fēng)。

以上是我們的新的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在通風(fēng)照明對我們節(jié)能性影響的一些主要設(shè)計(jì)指標(biāo)。下面我跟大家共同探討一些照明節(jié)能方面的新技術(shù)和發(fā)展，這些技術(shù)有的相對成熟，有的還是發(fā)展的階段。

在照明新設(shè)備這一塊兒，我認(rèn)為高性能的LED燈具，以及電磁感應(yīng)應(yīng)、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(shù)，這五個(gè)方面是我們以后要進(jìn)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(gè)方面，分別是封裝的形式、驅(qū)動的形式、結(jié)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)化，我認(rèn)為主要有五個(gè)統(tǒng)一和一個(gè)模組化解決。就是一個(gè)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(gè)也是我們LED燈具要走向健康發(fā)展的一個(gè)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(jìn)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(yù)判的子系統(tǒng)，還有車速的預(yù)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(xiàng)工作。這個(gè)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(fēng)的射流風(fēng)機(jī)形式，目前我們傳統(tǒng)是直線式的，其實(shí)我們還有香蕉形的射流風(fēng)機(jī)，但是目前它還沒有被應(yīng)用，這個(gè)是我們香蕉形和傳統(tǒng)直線形的對比圖，傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)是吹到隧道的上部，而我們香蕉形風(fēng)機(jī)吹出來的風(fēng)是貫穿了隧道的全端面，他們完全是不一樣的，這個(gè)是兩個(gè)風(fēng)機(jī)風(fēng)速的分布度，大家也可以看一下。紅色的是速度越高藍(lán)色的速度越低，明顯看到香蕉形的風(fēng)機(jī)在整個(gè)隧道的區(qū)段內(nèi)的分布風(fēng)速是更高的，而我們隧道要射流風(fēng)機(jī)要的就是風(fēng)速，然后形成風(fēng)量。所以香蕉形射流風(fēng)機(jī)明顯是好于傳統(tǒng)的直線形射流風(fēng)機(jī)的。這個(gè)圖是兩個(gè)風(fēng)機(jī)的對比表。

這個(gè)是我們公路隧道靜電的吸塵器，這個(gè)在我們國內(nèi)是很少應(yīng)用的，但是這個(gè)在日本是應(yīng)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(gè) 工程造價(jià)也會下降20%到30%，而后期的能源就更遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于我們采用傳統(tǒng)的直線形射流風(fēng)機(jī)的方式。

另外一個(gè)我想跟大家介紹一下基于變頻技術(shù)的公路隧道節(jié)能通風(fēng)控制系統(tǒng)，這個(gè)是我們目前的通風(fēng)風(fēng)機(jī)的規(guī)模都是按照最大的出風(fēng)量來布設(shè)，但是很多時(shí)候我們都是運(yùn)行了一半或者是三分之二，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)電能效果和通風(fēng)兩大概是三次方的關(guān)系，如果我們在一個(gè)隧道里面有六臺風(fēng)機(jī)，我們只需要開啟三臺風(fēng)機(jī)的時(shí)候，如果是傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)，三臺風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)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(jìn)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(jī)電設(shè)施來解決，但是我們從節(jié)能這一塊兒空間更大，這個(gè)圖片是我們當(dāng)時(shí)在做深圳的一個(gè)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(fēng)和照明。這個(gè)后期運(yùn)營以后，我也去看過，包括和運(yùn)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(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。