Rotonde luchtfoto

Tunnel- en onderdoorgangsverlichting

  • 18 november 2021
D3040_4-3a.jpg
D3040_4-3b.jpg

Tunnelverlichting
Door het toepassen van heldere wegdekken zijn er besparingen mogelijk op elektrisch verbruik en CO2-reductie van circa 20 tot 25% ten opzichte van een traditionele donkere verharding met een Q0 van 0,07. De Q0 moet dan minimaal 0,09 bedragen bij een spiegelfactor S1 tussen 0,3 en 0,9 in representatieve toestand. Deze waarden zijn haalbaar in de praktijk.

Voor tunnelverlichting ontstaat een extra besparing in investeringskosten doordat de tunnelarmaturen in de drempelzone verder uit elkaar gemonteerd kunnen worden vanwege de maximale lichtstroom per armatuur. Hierbij moet gedacht worden aan een reductie van circa 20% op het aantal armaturen in de drempelzone ten opzichte van een donker wegdek.

Het doel van tunnelverlichting is dat het verkeer veilig en met voldoende visueel comfort een tunnel kan naderen, passeren en verlaten. Verblinding, visuele licht-donker adaptatie en ruimtelijke adaptatie spelen hierbij een belangrijke rol.

Bij het naderen, passeren en verlaten van een tunnel doen zich wijzigende visuele omstandigheden voor die invloed hebben op het visueel zintuig. Deze hebben te maken met beïnvloeding op het netvlies in plaats en tijd en zijn adaptatieverschijnselen.

  1. ‘Black-hole effect’ is dat bij het naderen van de tunnelmond de ingang van de tunnel zich voordoet als een zwart gat waarin geen details zijn te onderscheiden (‘zwarte gat effect’).
  2. ‘Black-out effect’ doet zich voor bij het rijden in de tunnel en heeft te maken met adaptatie van licht naar donker.
D3040_4-27.jpg

Figuur 26: Het effect van tunnelverlichting bij het naderen van een tunnel.

Om het ‘zwarte gat-effect’ met kunstmatige verlichting te ‘overwinnen’ is er voor openbare verlichtingsbegrippen zeer veel licht en energie nodig. In Nederland bedragen voor tunnelingangen, die overdag kunstverlichting hebben, de berekende gemiddelde luminanties voor het wegdek circa 100 tot 240 cd∙m-2. Ter vergelijking: de luminantie voor een stroomweg met openbare verlichting bedraagt 0,75 tot 1 cd∙m-2 of in woonstraten circa 0,2 cd∙m-2. Het geïnstalleerde systeemvermogen voor de tunnelverlichting van langere tunnels vanaf 500 meter met dagverlichting begint rond de 50 kW per tunnelbuis. Dit kan resulteren in een elektrisch gebruik van rond de 150 tot 200 Mwh/jaar.

Door het toepassen van heldere wegdekken en wanden in tunnels zijn dan ook aanzienlijke besparingen op het elektriciteitsverbruik en CO2-reductie mogelijk.

Interreflectie wegdek en wand
Van belang voor de kwantificering van tunnelverlichting is de interreflectie van indirect licht tussen rijbaan en wanden. In software voor tunnelverlichting is dit met interreflectie te kwantificeren. Voor de berekening hiervan moet veelal de Rho diffuus (symbool ρ) ingevoerd worden in de tunnelsoftware. Deze kan gemeten en benaderd worden door de Y-waarde (CIE- Tristimulus value) bekend vanuit de kleurmeting.

D3040_4-28.jpg

Figuur 27: Berekening van interreflectie van tunnelverlichting met behulp van een indeling in subfacetten.

De waarden uit tabel 6 kunnen worden aangehouden voor de wegdekreflectie.

Tabel 6: Invoer van Y (CIE) Rho-waarden voor het wegdek ten behoeve van interreflectieberekeningen in tunnelsoftware
Type asfaltverharding Y (CIE) – Rho
45/0° – D65/10°
Donker wegdek4 tot 9%
Helder wegdek12 tot 18%
Grens donker en helder wegdek
De omgevingsluminanties bij het naderen van een tunnel moeten zo laag mogelijk zijn om de contrastgevoeligheid in de richting van de tunnelingang zo hoog mogelijk te houden. Dit betekent dat de reflecties in het gezichtsveld bij het naderen van de tunnel zo laag mogelijk gehouden moeten worden. Dit kan bereikt worden door donkere keerwanden of een donker talud en een donker uitgevoerd tunnelportaal. Om deze reden moet het wegdek naar het tunnelportaal toe ook donker blijven. Geadviseerd wordt om de grens tussen donker en helder wegdek op de scheiding te leggen tussen open en gesloten deel. Dit geldt zowel bij de ingang als de uitgang van de tunnel (figuur 28).
D3040_4-29.jpg

Figuur 28: Grens tussen donker en helder wegdek bij het tunnelportaal.

Aandachtspunten voor heldere wegdekken in tunnels
Door gebruik te maken van heldere wegdekken kan een energiebesparing en ook een reductie in investeringskosten van tunnelverlichting gerealiseerd worden.

Het gebruik van een helder wegdek zal leiden tot een lagere verhouding wand/rijbaan-luminantie bij een zelfde wandreflectie. Afhankelijk van de tunnelgeometrie ontstaat echter ook een hogere interreflectie. De heersende rijbaan- en wandreflectie op het moment van onderhoud zijn bepalend. In tunnelsoftware kan met interreflectie worden gekwantificeerd of de verhouding wand/rijbaanluminantie voldoende is. Aanbevolen wordt om zowel de wanden als de rijbaan in het periodiek onderhoud mee te nemen.

Voorbeelden van tunnelverlichting

Wegdekken met Qo > 0,10

D3040_4-30.jpg
D3040_4-31.jpg
D3040_4-3a.jpg
D3040_4-33.jpg
D3040_4-34.jpg

Simulatie donker wegdek.

D3040_4-35.jpg

Simulatie helder wegdek.

Onderdoorgangen
Bij onderdoorgangen voor langzaam verkeer (voet- en fietsonderdoorgangen) geeft het toepassen van een helder wegdek en heldere wanden meer sociale veiligheid en een hoger visueel comfort.

D3040_4-3b.jpg

Onderdoorgang uitgevoerd met een donker wegdek en heldere wanden.