DIN 67524-2-2011 Lighting of road tunnels and underpasses - Part 2 Calculation and measurement《公路隧道和地下隧道的照明 第2部分 计算和测量》.pdf

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1、Juni 2011DEUTSCHE NORM Normenausschuss Lichttechnik (FNL) im DINPreisgruppe 11DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 93.080.40!$nOO“1754444www.din.deDDIN 67524-2Be

2、leuchtung von Straentunneln und Unterfhrungen Teil 2: Berechnung und MessungLighting of road tunnels and underpasses Part 2: Calculation and measurementEclairage des tunnels routiers et des passages souterrains Partie 2: Calcul et mesureAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinE

3、rsatz frDIN 67524-2:1992-08www.beuth.deGesamtumfang 19 SeitenDIN 67524-2:2011-06 Inhalt Seite Vorwort . 3 1 Anwendungsbereich 4 2 Normative Verweisungen. 4 3 Begriffe 4 4 Berechnung der Tunnelbeleuchtung5 4.1 Geometrie der Beleuchtungsanlage . 5 4.2 Berechnung der Fahrbahnleuchtdichte .6 4.2.1 Bewer

4、tungsfeld, Beobachterstandort und Leuchtenanzahl fr die Bewertung. 6 4.2.2 Berechnung der rtlichen Leuchtdichte auf der Fahrbahn 7 4.2.3 Bestimmung der mittleren Leuchtdichte auf der Fahrbahn . 9 4.2.4 Bestimmung der Lngs- und Gesamtgleichmigkeit in der Tunnelinnenstrecke . 9 4.2.5 Bestimmung der Qu

5、ergleichmigkeit in einem Tunnelquerschnitt 10 4.2.6 Bestimmung des Leuchtdichteverhltnisses Up. 10 4.3 Berechnung der Leuchtdichten der Wnde und der Decke . 10 4.4 Berechnung von Beleuchtungsstrken 10 4.4.1 Allgemeines. 10 4.4.2 Berechnung der Beleuchtungsstrke auf der Fahrbahn 11 4.4.3 Berechnung d

6、er Beleuchtungsstrke auf dem Standstreifen 11 4.4.4 Berechnung der Beleuchtungsstrke auf den Tunnelflchen . 11 4.5 Lichtstrombilanz-Prfung 12 4.6 Berechnung der von den Leuchten erzeugten quivalenten Schleierleuchtdichte und der Blendungskenngre 12 5 Steuerung und Regelung der Beleuchtung . 13 5.1 A

7、llgemeines. 13 5.2 Abhngigkeit der Leuchtdichte in der Einsichts- und bergangsstrecke von der Leuchtdichte im Auenraum . 13 5.3 Leuchtdichte in der Tunnelinnenstrecke . 14 6 Messung 14 6.1 Allgemeines. 14 6.2 Anforderungen an die Messgerte 15 6.2.1 Leuchtdichtemessgerte und Leuchtdichtemesskameras 1

8、5 6.2.2 Beleuchtungsstrkemessgerte . 15 6.3 Leuchtdichtemessungen . 15 6.3.1 Leuchtdichtemessungen von Standorten auerhalb des Tunnels . 15 6.3.2 Messung einzelner und mittlerer Leuchtdichten. 15 6.4 Beleuchtungsstrkemessungen . 16 6.5 Messung der Versorgungsspannung . 17 6.6 Messung der Temperatur.

9、 17 6.7 Messprotokoll 17 7 Auswertung . 18 Literaturhinweise . 19 2 DIN 67524-2:2011-06 Vorwort Diese Norm wurde im Arbeitsausschuss NA 058-00-11 AA FNL 11/FGSV 3.11.01 Auenbeleuchtung“ des Normenausschusses Lichttechnik (FNL) im DIN erarbeitet. In diesem Dokument werden Empfehlungen zu folgenden Th

10、emen gegeben: Planung und Berechnung der Tunnelbeleuchtung; Von den Tageslichtverhltnissen abhngige Steuerung und Regelung der Tunnelbeleuchtung; Messung und Auswertung der fr die Tunnelbeleuchtung wichtigen lichttechnischen Gren. nderungen Gegenber DIN 67524-2:1992-08 wurden folgende nderungen vorg

11、enommen: a) vollstndige redaktionelle und inhaltliche berarbeitung; b) Ergnzung der Bewertungsgren Quergleichmigkeit Uqund Leuchtdichteverhltnis Up; c) normative Bezugnahme auf DIN EN 13032-1, sowie DIN EN 13201-3 und DIN EN 13201-4. Frhere Ausgaben DIN 67524-2: 1992-08 3 DIN 67524-2:2011-06 1 Anwen

12、dungsbereich Dieses Dokument legt die Berechnung und messtechnische Prfung der in DIN 67524-1 enthaltenen Gte-merkmale der Beleuchtung von Tunneln fest. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur

13、 die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 5032-7, Lichtmessung Klasseneinteilung von Beleuchtungsstrke- und Leuchtdichtemessgerten DIN 67524-1:2008-07, Beleuchtung von Straentunneln und

14、 Unterfhrungen Teil 1: Allgemeine Gtemerk-male und Richtwerte DIN EN 13032-1, Licht und Beleuchtung Messung und Darstellung photometrischer Daten von Lampen und Leuchten Teil 1: Messung und Datenformat DIN EN 13201-3, Straenbeleuchtung Teil 3: Berechnung der Gtemerkmale DIN EN 13201-4, Straenbeleuch

15、tung Teil 4: Methoden zur Messung der Gtemerkmale von Straen-beleuchtungsanlagen CIE 144:20001), Reflexionseigenschaften von Straenoberflchen und Straenmarkierungen 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokumentes gelten die Begriffe nach DIN 67524-1, DIN EN 13032-1, DIN EN 13201-3 und DIN EN 13201-4 u

16、nd die folgenden Begriffe. 3.1 Fahrbahn im Tunnel alle Flchen im Tunnelquerschnitt fr den flieenden Verkehr DIN 67524-1 3.2 Standstreifen/Seitenstreifen Streifen, der an den uersten Fahrstreifen niveaugleich angrenzt und nicht fr den flieenden Verkehr vorgesehen ist DIN 67524-1 3.3 Leuchtdichte-Verh

17、ltnis UpVerhltnis der mittleren Leuchtdichte eines Fahrbahnquerschnittes zu der an diesem Querschnitt sich aus dem relativen Verlauf der Leuchtdichte in Fahrtrichtung in der Einsichts- und bergangsstrecke ergebenden Fahrbahnleuchtdichte 1) zu beziehen bei der LiTG, Deutsche Lichttechnische Gesellsch

18、aft, Burggrafenstr. 6, 10787 Berlin 4 DIN 67524-2:2011-06 3.4 Quergleichmigkeit UqVerhltnis der minimalen Leuchtdichte zur mittleren Leuchtdichte in den Fahrbahnquerschnitten 3.5 Lngsgleichmigkeit UlVerhltnis der minimalen Fahrbahnleuchtdichte zur maximalen Fahrbahnleuchtdichte in der Mitte eines Fa

19、hrstreifens in einem Bewertungsfeld in der Tunnelinnenstrecke 3.6 Gesamtgleichmigkeit UoVerhltnis der minimalen Fahrbahnleuchtdichte zur mittleren Fahrbahnleuchtdichte in einem Bewertungsfeld in der Tunnelinnenstrecke 3.7 Blendungskenngre B Verhltnis der quivalenten Schleierleuchtdichte am Auge des

20、Beobachters zur Fahrbahnleuchtdichte an der Stelle, die der Beobachter unter einem Grad Beobachtungswinkel sieht 3.8 Fahrbahnleuchtdichte LFmittlere Leuchtdichte auf der Fahrbahn im Tunnelquerschnitt an der Stelle, die der Beobachter unter 1 Beobachtungswinkel sieht, in cd/m2DIN 67524-1 4 Berechnung

21、 der Tunnelbeleuchtung 4.1 Geometrie der Beleuchtungsanlage Die geometrischen Angaben ber die Beleuchtungsanlage und den beleuchteten Tunnel sind zur Berechnung von Beleuchtungsstrke und Leuchtdichte erforderlich. Dazu wird ein rechtwinkliges Koordinatensystem festgelegt, dessen erste Achse (x) in R

22、ichtung der Fahrbahnachse in einem gegebenen Tunnelquerschnitt in Hhe der Fahrbahnoberflche, dessen zweite Achse (y) in derselben Hhe senkrecht zur Fahrbahnachse und dessen dritte Achse (z) schlielich vertikal nach oben weist (siehe Bild 1). Die Lage eines jeden Punktes auf der Fahrbahnoberflche (z

23、= 0) wird dann durch seine x-, y-Koordinaten, die Lage eines jeden Wand- und Deckenpunktes durch seine Koordinaten x, y und z angegeben. Fr die Wand- und Deckenpunkte muss auerdem noch die Richtung der Normalen der Flchenelemente bekannt sein, auf denen sie liegen. Die Lage einer jeden Leuchte wird

24、ebenfalls durch ihre Koordinaten x, y, z angegeben. Zustzlich muss bekannt sein, um welche Winkel die Leuchte gegenber ihrer Ausgangs- bzw. Messlage verdreht ist, wobei die Reihenfolge der Drehungen nach DIN EN 13201-3 erfolgt: 1) Drehung um die senkrechte Achse um den Winkel ; 2) Drehung um eine zu

25、r x-Achse parallelen Achse (fr = 0) um den Winkel (Neigung); 3) Drehung um eine zur y-Achse parallelen horizontalen Achse (fr = = 0) um den Winkel (Drehung um die Leuchtenachse). 5 DIN 67524-2:2011-06 Bild 1 Beispiel fr die Lage eines rechtwinkligen Koordinatensystems an der Tunneleinfahrt 4.2 Berec

26、hnung der Fahrbahnleuchtdichte 4.2.1 Bewertungsfeld, Beobachterstandort und Leuchtenanzahl fr die Bewertung In Tunnelabschnitten, in denen, vom Beobachter aus gesehen, die Leuchtdichte ber 100 m oder mehr konstant ist, knnen fr die Ermittlung der Leuchtdichte-Verteilungen die Festlegungen nach DIN E

27、N 13201-3, wie sie fr die Straenbeleuchtung blich sind, bernommen werden. Dabei gengt es, die Leuchtdichte in einem Abschnitt von einem ganzen Vielfachen des Leuchtenabstands, mindestens aber 20 m Lnge, zu berechnen, wobei das Bewertungsfeld in Tunnellngsrichtung jeweils 60 m vor dem Beobachter an d

28、er ersten Leuchte im betrachteten Abschnitt beginnt. In Tunnelabschnitten mit nichtkonstanten Lichtpunktabstnden und/oder in denen grere Leucht-dichtegradienten auftreten, ist die Berechnung der Fahrbahnleuchtdichten nicht unter der Annahme fester Beobachter fr ein verkrztes Bewertungsfeld durchzufh

29、ren, sondern das Konzept des bewegten Beobachters in Anwendung zu bringen. Hierbei wird jeweils der Mittelwert der Leuchtdichten in einem kurzen Streifen (die Lnge des Streifens entspricht dem Abstand der Berechungspunkte in Richtung der Fahrbahnachse) quer zur Fahrtrichtung ber die gesamte Fahrbahn

30、breite ermittelt. Der Beobachter ist dabei soweit vor den Berechnungspunkten anzunehmen, dass er unter 1 geneigt auf die Fahrbahn blickt. ANMERKUNG 1 Fr Tunnel im Verlauf von Stadtstraen bei blicherweise geringeren Geschwindigkeiten zwischen 30 km/h und 50 km/h und damit einhergehenden krzeren Halte

31、sichtweiten kann die Berechnung der Fahrbahnleucht-dichten nach dem Konzept des bewegten Beobachters auch unter der Annahme erfolgen, dass der Beobachter unter 3 geneigt auf die Fahrbahn blickt. Fr diesen Fall ist die Kenntnis der Reflexionseigenschaft der Fahrbahnoberflche fr den Beobachtungswinkel

32、 von 3 erforderlich. Quer zur Fahrbahnachse muss der Beobachter in der Mitte eines jeden Fahrstreifens in einer Hhe von 1,50 m angenommen werden (siehe Bild 2). Die Bewertungsfelder werden in deckungsgleiche Teilrechtecke unterteilt, in deren Mittelpunkten die Berechnungspunkte liegen. Der Lngsabsta

33、nd der Berechnungspunkte ist in den Tunnelabschnitten mit konstanten Lichtpunktsabstnden gleich einem Zehntel des Lichtpunktabstandes, in allen anderen Fllen darf der Lngsabstand der Berechnungspunkte 3,00 m nicht berschreiten. ANMERKUNG 2 Fr Blickrichtungen von 3 unterhalb der Horizontalen sollte d

34、er Lngsabstand der Berechnungs-punkte 1,00 m nicht berschreiten. 6 DIN 67524-2:2011-06 Quer zur Lngsachse sind je Fahrstreifen mindestens drei Berechnungspunkte zu bercksichtigen, und fr jeden Punkt alle Leuchten, fr die die reduzierten Leuchtdichtekoeffizienten in den Tabellen der Standardfahr-bahn

35、oberflchen vorliegen (siehe auch CIE 144:2000). 4.2.2 Berechnung der rtlichen Leuchtdichte auf der Fahrbahn 4.2.2.1 Allgemeines Die Fahrbahnleuchtdichte L am Punkt k (Lk) setzt sich aus zwei Anteilen zusammen: einem Anteil Ldir, der, wie oben beschrieben, von den m Leuchten im zu bercksichtigenden B

36、ereich herrhrt, und einem Anteil Lind, der durch das an den Wnden, der Decke und dem Boden reflektierte Licht hervorgerufen wird. Es gilt: Lk= Ldir+ Lind(1) 4.2.2.2 Direktanteile von den einzelnen Leuchten Die Leuchte i mit der Lichtpunkthhe h erzeugt im Punkt k auf der Fahrbahn mit dem Leuchtdichte

37、koeffi-zienten qikdie Leuchtdichte Lik(siehe Bild 2): 3ik2ikikcos ),(),(qhIL = (2) Mit q cos3 = r ergibt sich: ),(),(ik2ikikrhIL = (3) Die Werte r werden in Standardtabellen (siehe CIE 144) als rsangegeben, die jeweils fr einen standardi-sierten Wert des mittleren Leuchtdichtekoeffizienten q0sgelten

38、. Der Leuchtdichtekoeffizient q0kennzeichnet die Helligkeit der Fahrbahnoberflche. Die Leuchtdichten Likwerden fr den Wert von q0der realen Oberflche unter Verwendung der r-Werte aus den Standardtabellen nach der Gleichung: ),(),(siks020ikikrqhqIL = (4) berechnet. Fr die Leuchte i ist der Wert Iikde

39、r rumlichen Lichtstrkeverteilung bei und Tabellen der Leuchtenhersteller zu entnehmen. Wird Iikin diesen Tabellen in cd/klm angegeben, muss die Lichtstrke mit dem Lichtstrom der in der Leuchte eingesetzten Lampen multipliziert werden. Im Allgemeinen mssen die Werte fr Iikund rsik(,) durch Interpolat

40、ion ermittelt werden. In DIN EN 13201-3 werden nhere Angaben zur Interpolation der Lichtstrke und der Werte rsik(,) gemacht. Der gesamte Direktanteil Ldirergibt sich aus der Summe der Direktanteile der einzelnen Leuchten Lik, wobei insgesamt m Leuchten bercksichtigt werden. Zur Auswahl der zu bercks

41、ichtigenden Leuchten siehe 4.2.1. =miLL1ikdir(5) 7 DIN 67524-2:2011-06 Mae in Meter Legende 1 Leuchte 2 Berechnungspunkt Bild 2 Darstellung der Gren, die fr die Berechnung der im Punkt k durch die Leuchte i entstehenden Leuchtdichte Likbentigt werden 4.2.2.3 Indirektanteil von den Tunnelwnden und de

42、r Tunneldecke Der Indirektanteil kann analog zum Direktanteil berechnet werden. Dabei werden unter der Annahme voll-kommen diffuser Reflexion die Wnde und die Decke des Tunnels in Teilflchen Atunterteilt und als Leuchten aufgefasst, deren Leuchtdichte Lt(Berechnung siehe 4.3) bekannt ist. Die Lichts

43、trke Itdieser Teilflchen (siehe Bild 3) folgt dann bei einem Ausstrahlungswinkel 1gegen die Normale auf der Teilflche Ataus der Beziehung: It= Lt At cos 1(6)Dabei ist ItLichtstrke der Teilflche At; LtLeuchtdichte der Teilflche At. Die Unterteilung der Tunnelflchen in Teilflchen muss hierbei unter Be

44、achtung der photometrischen Grenzentfernung erfolgen. ANMERKUNG Unter der Annahme vollkommen diffuser Reflexion kann fr hinreichende Genauigkeit von der Gltigkeit des photometrischen Entfernungsgesetzes dann ausgegangen werden, wenn der Abstand zwischen der Teilflche und dem Berechnungspunkt wenigst

45、ens dem 10-fachen der maximalen Abmessung der Teilflche entspricht 1. 8 DIN 67524-2:2011-06 Legende 1 Teilflche At 2 Normale auf der Teilflche At3 Lichtstrke Itider Teilflche At Bild 3 Lichtstrke einer Teilflche zur Berechnung des Indirektanteils 4.2.3 Bestimmung der mittleren Leuchtdichte auf der F

46、ahrbahn Die mittlere Leuchtdichte Lmauf der Fahrbahn fr n Berechnungspunkte wird wie folgt berechnet: =nkLnL1ikm1(7) Die mittlere Leuchtdichte ist fr alle Beobachterstandorte zu bestimmen. Dabei kann es sich um die mittleren Leuchtdichten in Tunnelquerschnitten Lmittelhandeln oder um die mittlere Le

47、uchtdichte Lmim Bewertungsfeld in der Tunnelinnenstrecke. Die kleinste der fr die verschiedenen Beobachterstandorte jeweils berechnete mittlere Leuchtdichte ist fr die Beurteilung des Leuchtdichteniveaus magebend. 4.2.4 Bestimmung der Lngs- und Gesamtgleichmigkeit in der Tunnelinnenstrecke Die Lngsg

48、leichmigkeit der Fahrbahnleuchtdichte Ulwird wie folgt berechnet: maxminlllLLU = (8) Die minimale Leuchtdichte Ll minund die maximale Leuchtdichte Ll maxder Fahrbahnoberflche sind fr die zur Tunnelachse parallel laufenden Beobachterspuren innerhalb des Bewertungsfeldes in der Tunnelinnen-strecke zu ermitteln. Die kleinste der daraus berechneten Lngsgleichmigkeiten ist fr die Bewertung der Anlage mageblich. Die Gesamtgleichmigkeit der Fahrbahnleuchtdichte Uowird wie folgt berechnet: mminoLLU = (9) 9 DIN 67524-2:2011-06 Lminist die minimale Leuchtdichte, Lmdie mittlere Leuchtdichte der