ライティング講座(照明講座)

照明計画資料

トンネル照明 - 計算例(基本照明)

(1)設計条件

表2.5に示す設計条件にて計算します。計算に使用するトンネル断面図を図2.18に示します。

表2.5 設計条件
交通方式 対面交通
設計速度 50(km/h)
車道幅員 7.0(m)
全車道幅員 9.5(m)
反射率 天井、壁面、路面 25(％)
路面舗装 コンクリート
平均照度換算係数 13(ℓx/cd/m²)
灯具取付高さ 5.0(m)
配列方式 向き合わせ
保守率 0.60
灯具取付角度 36.0°
灯具間隔 19.0(m)
光束 4100(ℓm)

(2)性能指標の決定

性能指標は、表2.6とします。

表2.6 性能指標
平均路面輝度 1.90(cd/m²)
総合均斉度 0.4以上
車線軸均斉度 0.6以上
視機能低下グレア 15(％)以下

※断面及び照明器具の位置、振向け角度は、左右対称とする。

図2.18 断面条件

(3)灯具の直射照明率曲線

設計に使用する照明灯具の直射照明率は、図2.19とします。

図2.19 直射照明率曲線の例

(4)車道照明率の算出

車道照明率の算出例を以下に示します。

4.1 照明率を求めるための係数(A₄₁～A₄₄)の算出

表2.4より(A₄₁〜A₄₄)を求めます。
Wo/Ho=1.9、天井反射率0.25、壁面反射率0.25、路面反射率0.25より

A₄₁=0.168 A₄₂=0.121 A₄₃=0.121 A₄₄=1.037 となります。

4.2 直射照明率(U₁₀～U₄₀ 、U₄₀')の算出

図2.12、図2.13、図2.18、図2.19より直射照明率(U₁₀～U₄₀、U₄₀')を求めます。

天井面
U₁₀=(90.0°)-(54.0°)=0.606-0.591=0.015
壁面(器具側)
U₂₀=(-90.0°)-(-56.2°)=0.394-0.377=0.017
壁面(器具と反対側)
U₃₀=(54.0°)-(20.9°)=0.591-0.383=0.208
全路面
U₄₀=(20.9°)+(-56.2°)=0.383+0.377=0.760
車道幅員
U₄₀'=(16.0°)+(-42.8°)=0.286+0.342=0.628

4.3 車道照明率の算出

式-1、式-2より車道照明率を求めます。

全路面幅員の照明率
U₄=0.168×0.015+0.121×0.017+0.121×0.208+1.037×0.760=0.817

車道幅員の照明率
U₄'=0.628+(7/9.5)×(0.817-0.760)=0.670

以上より車道照明率は、0.670となります。

(5)壁面照明率の算出

壁面照明率の算出例を以下に示します。

5.1 照明率を求めるための係数(A₂₁～A₃₄)の算出

表2.4より(A₂₁～A₃₄)を求めます。

A₂₁=0.063 A₂₂=1.016 A₂₃=0.075 A₂₄=0.063
A₃₁=0.063 A₃₂=0.075 A₃₃=1.016 A₃₄=0.063

5.2 直射照明率(U₁₀～U₄₀、U₂₀'、U₃₀')の算出

図2.12、図2.13、図2.18、図2.19より直射照明率(U₁₀～U₄₀ 、U₂₀'、U₃₀')を求めます。

天井面
U₁₀=(90.0°)-(54.0°)=0.606-0.591=0.015
壁面(器具側)
U₂₀=(-90.0°)-(-56.2°)=0.394-0.377=0.017
壁面(器具と反対側)
U₃₀=(54.0°)-(20.9°)=0.591-0.383=0.208
全路面
U₄₀=(20.9°)+(-56.2°)=0.383+0.377=0.760
壁面(器具側計算範囲)
U₂₀'=(-60.7°)-(-56.2°)=0.382-0.377=0.005
壁面(器具と反対側計算範囲)
U₃₀'=(26.4°)-(20.9°)=0.473-0.383=0.009

5.3 全壁面の照明率の算出

式-3、式-4より壁面の照明率を求めます。

全壁面の照明率

U₂=0.063×0.015+1.016×0.017+0.075×0.208+0.063×0.760=0.081
U₃=0.063×0.015+0.075×0.017+1.016×0.208+0.063×0.760=0.261

5.4 計算範囲の壁面照明率の算出

式-5、式-6より壁面の照明率を求めます。

計算範囲の壁面の照明率

U₂'=0.005+(1/5)×(0.081-0.017)=0.017
U₃'=0.090+(1/5)×(0.261-0.208)=0.100

5.5 壁面照明率の算出

式-7より壁面の照明率を求めます。

壁面の照明率

U=(0.017+0.100)/2=0.058

(6)壁面輝度比の算出

式-8より壁面輝度比を求めます。

壁面輝度比

Lw/Lr=13×(0.25/π)×(7.0/1.0)×(0.058/0.670)=0.63

以上より上記の条件での壁面輝度比は、0.63となります。

(7)基本照明の平均路面輝度の算出

式-9より平均路面輝度を算出します。

Lr=(4100×0.670×0.60×2)/(19×7.0×13)=1.90

(8)輝度均斉度の計算

逐点法及び式-10、式-11によって総合均斉度及び車線軸均斉度を計算します。

8.1 総合均斉度の計算

表2.7 逐点法による輝度計算の結果

単位(cd/m²)

m 0 1.9 3.8 5.7 7.6 9.5 11.4 13.3 15.2 17.1
6.65 1.89 1.8 1.86 1.95 1.91 1.84 1.82 1.82 1.68 1.67
5.95 2.1 2.14 2.21 2.3 2.28 2.21 2.22 2.15 2.02 1.99
5.25 2.16 2.4 2.43 2.43 2.5 2.44 2.42 2.26 2.23 2.23
4.55 2.19 2.55 2.54 2.48 2.53 2.5 2.42 2.29 2.29 2.39
3.85 2.06 2.53 2.45 2.41 2.53 2.52 2.42 2.16 2.22 2.38
3.15 2.06 2.54 2.46 2.42 2.55 2.52 2.42 2.18 2.22 2.38
2.45 2.2 2.57 2.56 2.52 2.56 2.52 2.45 2.31 2.31 2.4
1.75 2.18 2.42 2.46 2.46 2.52 2.46 2.45 2.27 2.24 2.23
1.05 2.1 2.14 2.21 2.29 2.27 2.21 2.21 2.14 2.02 1.99
0.35 1.89 1.79 1.84 1.93 1.88 1.81 1.8 1.81 1.67 1.67

8.2 車線軸均斉度の計算

表2.8 逐点法による輝度計算の結果

単位(cd/m²)

m 0 1.9 3.8 5.7 7.6 9.5 11.4 13.3 15.2 17.1
5.25 2.16 2.40 2.43 2.43 2.50 2.44 2.42 2.26 2.23 2.23

(9)相対閾値増加TI値の計算

逐点法及び式-12によって等価光幕輝度を算出します。

表2.9 逐点法による等価光幕輝度の計算結果

単位(cd/m²)

m -9.617 -7.717 -5.817 -3.917 -2.017 -0.117 1.783 3.683 5.583 7.483
5.25 0.340 0.013 0.015 0.018 0.022 0.031 0.047 0.074 0.125 0.214

(2020年11月20日入稿)

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