KC

ผู้เขียน : KC

อัพเดท: 02 มี.ค. 2007 19.31 น. บทความนี้มีผู้ชม: 44195 ครั้ง

ในเมืองใหญ่ปัญหาจราจรติดขัดเป็นปัญหาที่ต้องมีการแก้ไข วิธีการหนึ่งก็คือการทำให้การจราจรไหลอย่างต่อเนื่องและคล่องตัว ซึ่งวิธีการหนึ่งก็คือ การก่อสร้างอุโมงค์ลอดทางแยกต่างๆ ติดตามในรายละเอียดว่าการออกแบบระบบไฟฟ้าแสงสว่างในอุโมงค์ทำได้อย่างไร


หลักเกณฑ์การออกแบบไฟแสงสว่างอุโมงค์รถยนต์และทางลอด (Tunnel lighting criteria)

1.       การกำหนดค่า Stopping distance (SD)

ค่า stopping distance (SD) เป็นไปตามตารางที่ 2 ซึ่งสัมพันธ์กับความเร็วภายในอุโมงค์

ตารางที่ 2: ค่า stopping distance (SD) ที่ความเร็วต่างๆ

ความเร็วใช้งานปกติในอุโมงค์รถยนต์ (km / h)

Stopping distance (SD) m.

120

215

100

160

85

120

70

90

60

70

50

50

 

2.       การแบ่งลำดับชั้นของไฟแสงสว่างอุโมงค์รถยนต์ (Tunnel lighting classification)

ลำดับชั้นของไฟแสงสว่างอุโมงค์รถยนต์ขึ้นกับลักษณะการใช้งานของอุโมงค์ ปัจจัยที่มีผลต่อการแบ่งลำดับชั้นได้แก่

·       ปริมาณจราจร (traffic flow);

·       ประเภทการจราจร (traffic type);

 

ปริมาณจราจรแบ่งได้เป็น ปริมาณการจราจรสูง กลาง หรือ ต่ำตามรายละเอียดในตารางที่ 3

ตารางที่ 3: ปริมาณการจราจร

ประเภทปริมาณการจราจร (Traffic flow category)

จำนวนรถยนต์ต่อชั่วโมงต่อช่องทางในชั่วโมงเร่งด่วน

เดินรถทางเดียว

เดินรถสองทาง

สูง

 > 1,500

> 400

กลาง

500 ถึง 1,500

100 ถึง 400

ต่ำ

< 500

< 100

 

ลำดับชั้นของไฟแสงสว่างอุโมงค์รถยนต์และทางลอดแบ่งได้ตามรูปที่ 3

 

รูปที่ 3: การกำหนดลำดับชั้นของไฟแสงสว่างอุโมงค์รถยนต์และทางลอด

 

3.             การกำหนดค่าความส่องสว่างใน access zone (access zone luminance)

 

การแบ่งโซนของอุโมงรถยนต์และทางลอด แบ่งได้ ดังนี้

·       access zone

·       threshold zone

·       transition zone

·       interior zone

·       exit zone

 

รูปที่ 4 : แสดงโซนต่างๆของอุโมงค์รถยนต์และทางลอด

 

Access zone เป็นส่วนของถนนภายนอกอุโมงค์โดยเริ่มตั้งแต่ปากอุโมงค์ (entrance portal) จนถึงตำแหน่งที่ผู้ขับรถยนต์สามารถมองเห็นเข้าไปภายในอุโมงค์ได้โดยระยะทางดังกล่าวคือ stopping distance (SD) ซึ่งสัมพันธ์กับความเร็วของรถยนต์ตามรายละเอียดในตารางที่ 2 ข้างต้น

ความส่องสว่างใน access zone (access zone luminance :L20) เป็นตัวกำหนดระดับค่าความส่องสว่างของ threshold zone และ transition zone ในเวลากลางวัน การคำนวณค่าความส่องสว่าง access zone โดยวิธี L20 ตามมาตรฐาน CIE โดยพิจารณาจากค่าความส่องสว่างเฉลี่ย (average luminance) จากสภาพแวดล้อม ท้องฟ้าและถนน ภายในกรวยการมองเห็น (visiual cone )โดยมีจุดยอดของกรวย (apex) ที่ตาของผู้ขับรถยนต์โดยมีมุมของกรวยกลมที่ 20° เล็งไปยังจุดกึ่งกลางของอุโมงค์ ตามรูปที่ 5

 

รูปที่ 5 แสดงกรวยการมองเห็น (Visual cone) ที่ 20°

 

ในกรณีการวัดค่า L20 ไม่อาจจะวัดได้โดยตรง ค่า L20 อาจจะใช้จากค่าในตารางที่ 4

 

ตารางที่ 4: แสดงค่า access zone luminance (kcd/m2)

Stopping distance (m)

Percentage sky in 20° cone of view

35%

25%

10%

0%

60

-

4 – 5

2.5 – 3.5

1.5 – 3

100 – 160

5 – 7.5

4.5 – 6

3 – 4.5

2 – 4

 

หรืออาจจะคำนวณจากสูตรต่อไปนี้ 

L20 = aLsky + bLroad + cLsurrounding

โดย a, b, c คือ ร้อยละของส่วนที่อยู่ในกรวยการมองเห็น

ค่าของ Lsky , Lroad และ Lsurrounding พิจารณาได้จากตารางที่ 5

 

ตารางที่ 5 แสดง ค่าความส่องสว่างของส่วนประกอบต่างๆในการคำนวณ L20

ทิศทางการขับรถ (เหนือเส้นศูนย์สูตร north, hemisphere)

Lsky

Lroad

Lsurrounding

rock

building

N

8

3

3

8

E - W

12

4

2

6

S

16

5

1

4

 

รูปที่ 6 แสดงส่วนประกอบในกรวยการมองเห็นที่ 20° ตามมาตรฐาน CIE

 

ในทางปฏิบัติแล้วค่าความส่องสว่าง access zone สูงสุดจะอยู่ระหว่างประมาณ 3,000 cd / m2 ถึง 8,000 cd/m2

4.             การกำหนดระดับความส่องสว่างในเวลากลางวันของโซนต่างๆในอุโมงค์รถยนต์

4.1                Threshold zone

โซนนี้มีความยาวเท่ากับ stopping distance (SD) ในส่วนแรกของโซนที่ 0.5 SD จะมีค่าความส่องสว่าง (threshold zone luminance: Lth) คงที่และสัมพันธ์กับความส่องสว่างใน access zone (L20) ต่อจากนั้นค่าความส่องสว่างจะลดลงเรื่อยๆ เมื่อสิ้นสุดโซนนี้ค่าส่องสว่างจะเหลือเพียง 40% ของค่าความส่องสว่าง Lth เริ่มต้น

ความส่องสว่างใน threshold zone ต้องมีระดับเพียงพอที่จะทำให้ผู้ขับรถยนต์ที่อยู่ใน access zone สามารถมองเห็นรถยนต์คันอื่นหรืออุปสรรคอื่นๆใน threshold zone

 

ค่าความส่องสว่างของ Threshold zone คำนวณได้จาก

Lth = k x L20

ค่า k ที่เหมาะสมเลือกจากตารางที่ 6

 

 

 

 

 

 

 

ตารางที่ 6 ค่าคงที่ k ที่ความเร็วจำกัดต่างๆ และประเภทของไฟแสงสว่างอุโมงค์รถยนต์

ประเภทของไฟแสงสว่างอุโมงค์รถยนต์

ค่าคงที่ k

ความเร็วจำกัดที่ 30 mph ถึง 40 mph

ความเร็วจำกัดที่ 50 mph ถึง 60 mph

ความเร็วจำกัดที่ 70 mph

4

0.05

0.06

0.10

3

0.04

0.05

0.07

2

0.03

0.04

0.05

1

-

-

-

 

ค่าความส่องสว่างของ Threshold zone ที่เหลือ(เท่ากับครี่งหนึ่งของ SD ตามรูปที่ 6) จะลดลงอย่างสม่ำเสมอเป็นเชิงเส้นโดยมีค่าที่ระยะสิ้นสุดของ Threshold zone เท่ากับ 0.4 Lth อย่างไรก็ตามค่าความส่องสว่างอาจจะลดลงเป็นขั้นบันไดก็ได้ โดยค่าความส่องสว่างต้องไม่น้อยกว่าค่าที่ลดลงเป็นเชิงเส้น (linear line)

 

รูปที่ 7: Luminance reduction curve

4.2                Transition zone

ใน transition zone นี้ค่าความส่องสว่างจะลดลงอย่างสม่ำเสมอจาก threshold zone ไปยัง interior zone  ณ ตำแหน่งต่างๆใน transition zone ค่าความส่องสว่างของ transition zone (transition zone luminance : Ltr) ต้องไม่น้อยกว่าค่าความส่องสว่างที่อ้างอิงได้จากกราฟในรูปที่ 6 การลดลงของค่าความส่องสว่างต้องไม่เกินกว่าอัตราส่วน 1:3 เมื่อสิ้นสุด transition zone ค่าความส่องสว่างในโซนนี้ต้องเท่ากับ 3 เท่าของค่าความส่องสว่างใน interior zone

 

4.3                Interior zone

ค่าความส่องสว่างเฉลี่ยใน interior zone Lin ต้องไม่น้อยกว่าค่าที่แสดงในตารางที่ 7 

ตารางที่ 7: ค่าความส่องสว่างของ interior zone

ลำดับชั้นของไฟแสงสว่างอุโมงค์รถยนต์และทางลอด (Tunnel lighting class)

ค่าความส่องสว่างเฉลี่ย (cd/m2)

ความเร็วจำกัดที่ 30 mph ถึง 40 mph

ความเร็วจำกัดที่ 50 mph ถึง 60 mph

ความเร็วจำกัดที่ 70 mph

4

3

6

10

3

2

4

6

2

1.5

2

4

1

-

0.5

1.5

 

4.4                Exit zone

ค่าความส่องสว่างใน Exit zone มีค่าเท่ากับ 5 เท่าของค่าความส่องสว่างของ interior zone (5 x Lin) และความยาวของ exit zone (หน่วยเป็นเมตร) เท่ากับตัวเลขของความเร็วในการออกแบบ (design speed) ที่ km/hr เช่น ความยาวของ exit zone ที่ความเร็ว 60 km/hr เท่ากับ 60 เมตร

 

6.             Luminance and uniformity values

สำหรับโซนทั้งหมด ต้องมีความส่องสว่างตามที่กำหนดในข้อ 4.1 ถึง 4.4 ตลอดช่องทางเดินรถตามความกว้างของอุโมงค์

ในระหว่างเวลากลางวัน ความสม่ำเสมอของค่าความส่องสว่างต้องไม่น้อยกว่าค่าที่กำหนดในตารางที่ 8 ค่าความสม่ำเสมอรวมต้องคำนวณตลอดความกว้างของถนนในอุโมงค์ ค่าความสม่ำเสมอตามยาวต้องคำนวณแยกในแต่ละช่องจราจร

ตารางที่ 8: ค่าความสม่ำเสมอของความส่องสว่าง (uniformity of the road surface luminance)

ลำดับชั้นของไฟแสงสว่างอุโมงค์รถยนต์และทางลอด (Tunnel lighting class)

ค่าความสม่ำเสมอรวม (Lmin/Lav :overall uniformity Uo)

ค่าความสม่ำเสมอตามยาว(Lmin/Lmax: longitudinal uniformity Ui)

4

>  0.4

> 0.7

3

>  0.4

> 0.6

2

>  0.4

> 0.6

1

-

-

 

7.                   การกำหนดค่าความส่องสว่างในเวลากลางคืน (night time lighting level)

 

(7.1)       ถ้าอุโมงค์รถยนต์และทางลอดเป็นส่วนหนึ่งของถนนที่มีการส่องสว่าง การส่องสว่างภายในอุโมงค์ในเวลากลางคืนต้องมีค่าไม่น้อยกว่าค่า access zone luminance โดยที่ค่า luminance uniformity ของไฟแสงสว่างอุโมงค์ในเวลากลางคืนไม่น้อยกว่าที่กำหนดในตารางที่ 8

(7.2)       ถ้าอุโมงค์รถยนต์และทางลอดเป็นส่วนหนึ่งของถนนที่ไม่มีการส่องสว่าง อุโมงค์ควรมีค่าความส่องสว่างในเวลากลางคืนไม่น้อยกว่า 1 cd/m2 โดยมีค่าความสม่ำเสมอรวม (Lmin/Lav :overall uniformity Uo) = 0.4 และค่าความสม่ำเสมอตามยาว(Lmin/Lmax: longitudinal uniformity Ui) = 0.6

 

 

8.             ระบบควบคุมไฟแสงสว่าง (lighting control)

ค่าความส่องสว่างใน access zone (access zone luminance) เปลี่ยนแปลงไปตามสภาพของแสงสว่างในเวลากลางวัน ในระหว่างวันระดับความส่องสว่างใน threshold zone และ transition zone ควบคุมโดยระบบอัตโนมัติตามระดับความส่องสว่างของ access zone ซี่งเป็นฟังก์ชั่นของเวลา (time basis) โดยแบ่งการควบคุมเป็นลำดับขั้น ดังนี้

ช่วงเวลา

Mode of Operation

1.       เวลาค่ำ (Night time stage)

 

Night time lighting for ALL zones

2.       เวลาช่วงเช้า (Dawn stage)

 

Threshold zone and Transition zone = 30%

 

3.       เวลาสาย (Cloudy stage)

 

Threshold zone and Transition zone = 50 – 60%

4.       เวลาก่อนเที่ยง – เที่ยง – บ่าย (Sunny stage)

 

Threshold zone and Transition zone = 100%

1.       เวลาเย็น (Dusk stage)

 

Threshold zone and Transition zone = 30%

 

 

ระบบควบคุมที่ใช้งานได้มี 2 ประเภทคือ ระบบควบคุมแบบ swithching และระบบควบคุมแบบ dimming โดยระบบควบคุมทั้งสองต้องมีการหน่วงเวลา (time delay) เพื่อป้องกันการเปิด – ปิดกลับไปมาโดยไม่จำเป็น ในกรณีใช้ระบบควบคุมเปิด – ปิด เป็นขั้นบันได อัตราส่วนของค่าความส่องสว่างในแต่ละขั้นของการเปิด – ปิดต้องไม่เกิน 3: 1

ควรจะมีระบบควบคุมฉุกเฉิน (emergency override) เพื่อสั่งงานระบบควบคุมไฟแสงสว่างในอุโมงค์ในกรณีเหตุฉุกเฉิน

 

9.                   แหล่งจ่ายไฟฟ้าสำรอง (ในกรณีที่แหล่งจ่ายไฟฟ้าหลักดับลง)

ในกรณีที่แหล่งจ่ายไฟฟ้าปกติดับลง ควรจัดให้มีแหล่งจ่ายไฟฟ้าสำรองฉุกเฉินชนิด uninterruptible power supply (UPS) เพื่อจ่ายไฟฟ้าให้กับไฟแสงสว่างอุโมงค์ทำให้ผู้ขับรถยนต์สามารถออกจากอุโมงค์ได้อย่างปลอดภัย โดยทั่วไปกลุ่มของโคมไฟฟ้าที่เปิดในเวลากลางคืนจะรับไฟจาก UPS โดยมีค่าความสว่างในกรณีที่แหล่งจ่ายไฟฟ้าหลักดับลงไม่น้อยกว่า 10 lux และในตำแหน่งใดๆในอุโมงค์ต้องมีค่าความสว่างไม่น้อยกว่า 2 lux


บทความนี้เกิดจากการเขียนและส่งขึ้นมาสู่ระบบแบบอัตโนมัติ สมาคมฯไม่รับผิดชอบต่อบทความหรือข้อความใดๆ ทั้งสิ้น เพราะไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นความจริงหรือไม่ ผู้อ่านจึงควรใช้วิจารณญาณในการกลั่นกรอง และหากท่านพบเห็นข้อความใดที่ขัดต่อกฎหมายและศีลธรรม หรือทำให้เกิดความเสียหาย หรือละเมิดสิทธิใดๆ กรุณาแจ้งมาที่ ht.ro.apt@ecivres-bew เพื่อทีมงานจะได้ดำเนินการลบออกจากระบบในทันที