Giải pháp bố trí đèn chiếu sáng hầm đường bộ

Chiếu sáng hầm đường bộ là một hạng mục hạ tầng không thể thiếu trong tổng thể của công trình, nó đóng vai trò đặc biệt quan trọng. Chiếu sáng hầm đường bộ không chỉ đơn thuần là cung cấp ánh sáng mà còn là một yếu tố then chốt đảm bảo an toàn giao thông, nâng cao hiệu quả vận hành, hỗ trợ các hệ thống an ninh và tạo ra một môi trường giao thông văn minh và thẩm mỹ.

Vai trò chiếu sáng hầm đường bộ

Hầm đường bộ ở Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ, góp phần quan trọng vào sự phát triển của hệ thống giao thông và kinh tế – xã hội.  Các hầm đường bộ lớn và có ý nghĩa quan trọng trong hệ thống giao thông quốc gia bao gồm hầm Hải Vân, hầm Phượng Hoàng, hầm Sơn Triệu, hầm Đèo Cả, hầm Cù Mông, hầm Thủ Thiêm và nhiều hầm khác trên các tuyến cao tốc và quốc lộ. Nhiều dự án hầm đường bộ mới đang được triển khai hoặc có kế hoạch xây dựng trong tương lai để cải thiện hạ tầng giao thông, giảm ùn tắc và rút ngắn thời gian di chuyển…

Vai trò chiếu sáng hầm

• Đảm bảo an toàn giao thông
• Cải thiện tầm nhìn: Đây là vai trò quan trọng nhất. Chiếu sáng đầy đủ giúp người lái xe nhìn rõ đường đi, vạch kẻ đường, biển báo, các phương tiện khác và người đi bộ (nếu có). Điều này đặc biệt quan trọng khi di chuyển từ môi trường ánh sáng ban ngày vào vùng tối của hầm và ngược lại.
• Giảm nguy cơ tai nạn: Tầm nhìn kém là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây ra tai nạn giao thông. Chiếu sáng tốt giúp người lái xe có đủ thời gian để phản ứng với các tình huống bất ngờ, tránh va chạm và giảm thiểu mức độ nghiêm trọng của tai nạn.
• Loại bỏ hiệu ứng “hố đen” và “ánh sáng trắng”: Hiệu ứng “hố đen” xảy ra khi người lái xe di chuyển từ vùng sáng vào vùng tối của hầm, mắt chưa kịp thích nghi, gây khó khăn trong việc nhận diện vật thể và khoảng cách. Hiệu ứng “ánh sáng trắng” xảy ra khi người lái xe đi từ vùng tối của hầm ra vùng sáng ban ngày, gây chói lóa tạm thời. Chiếu sáng cửa vào và ra hầm cần được thiết kế đặc biệt, có sự chuyển tiếp độ sáng phù hợp để giảm thiểu các hiệu ứng này, giúp mắt thích nghi.
• Nhận diện chướng ngại vật: Ánh sáng giúp người lái xe phát hiện sớm các vật cản trên đường, như xe dừng đỗ, vật rơi vãi hoặc người đi bộ.
• Nâng cao hiệu quả giao thông
• Duy trì tốc độ lưu thông ổn định: Khi tầm nhìn tốt, người lái xe cảm thấy an tâm và có xu hướng duy trì tốc độ thiết kế của hầm, tránh tình trạng giảm tốc độ đột ngột gây ùn tắc.
• Tăng khả năng định hướng: Hệ thống chiếu sáng, đặc biệt là cách bố trí đèn và cường độ sáng, có thể giúp người lái xe dễ dàng nhận biết hướng đi và các làn đường.
• Giảm căng thẳng cho người lái xe: Lái xe trong điều kiện thiếu sáng hoặc ánh sáng không đồng đều có thể gây mỏi mắt và căng thẳng. Chiếu sáng tốt tạo môi trường lái xe thoải mái hơn.
• Hỗ trợ các hệ thống an ninh và giám sát
• Tăng cường khả năng quan sát cho camera giám sát: Ánh sáng đầy đủ là điều kiện tiên quyết để hệ thống camera giám sát hoạt động hiệu quả, ghi lại hình ảnh rõ nét phục vụ công tác quản lý giao thông và an ninh.
• Hỗ trợ công tác cứu hộ và cứu nạn: Trong trường hợp xảy ra sự cố, hệ thống chiếu sáng đảm bảo tầm nhìn cho lực lượng cứu hộ tiếp cận hiện trường và thực hiện các biện pháp cần thiết một cách an toàn và nhanh chóng.
• Tạo tính thẩm mỹ và kiến trúc
• Tôn vinh vẻ đẹp kiến trúc của hầm: Thiết kế chiếu sáng có thể làm nổi bật các đường nét kiến trúc độc đáo của hầm, tạo ấn tượng thị giác cho người tham gia giao thông.
• Cải thiện trải nghiệm người dùng: Một hệ thống chiếu sáng được thiết kế tốt có thể mang lại cảm giác an toàn, thoải mái và dễ chịu cho người lái xe và hành khách.

Đặc điểm và yêu cầu kỹ thuật chiếu sáng hầm đường bộ

1/ Loại hầm bắt buộc phải chiếu sáng vào ban ngày

• Các hầm ngắn hơn 25m không cần chiếu saáng nhân tạo vào ban ngày.
• Những đường hầm có chiều dài 25 m đến 75m chiếu sáng ban ngày ngang mức 50% tại vùng cửa hầm.
• Những đường hầm có chiều dài lớn hơn 75m bắt buộc phải có chiếu sang nhân tạo vào ban ngày.

2/  Sự khác biệt giữa chiếu sáng ban ngày và ban đêm của hầm: yêu cầu về ánh sáng của đường hầm giữa ban ngày và ban đêm là hoàn toàn khác nhau:

• Ban ngày: Yêu cầu chiếu sáng rất cao ở khu vực cửa vào để khắc phục hiệu ứng “hố đen”, giảm dần vào bên trong và có sự chuyển tiếp tăng dần ở cửa ra để tránh chói lóa. Cường độ chiếu sáng phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: tốc độ thiết kế; độ dốc của hầm; chiều dài, chiều rộng; phương án bố trí, phân luồng giao thông; tính chất vật liệu của mặt đường, vật liệu vách và trần hầm; độ chói sáng của khu vực cửa vào và cửa ra..
• Ban đêm: Yêu cầu chiếu sáng thấp hơn nhiều ở cửa vào so với ban ngày, mức độ chiếu sáng bên trong tương đương hoặc thấp hơn một chút so với ban ngày, và có sự chuyển tiếp ánh sáng hài hòa ở cửa ra.

3/ Các yêu cầu kỹ thuật: chiếu sáng hầm có sự khác biệt về ban đêm và ban ngày, đặc biệt là tương đối phức tạp về ban ngày. Vì vậy, hệ thống chiếu sáng cần đáp ứng:

• Tuân thủ tiêu chuẩn: QCVN 07-7:2023/BXD, và các tiêu chuẩn liên quan khác.
• Mức độ chiếu sáng yêu cầu: Độ chói và độ rọi tối thiểu cho từng khu vực (cửa vào, chuyển tiếp, bên trong, cửa ra) theo tiêu chuẩn và tốc độ thiết kế.
• Độ đồng đều ánh sáng: Yêu cầu về độ đồng đều trên mặt đường và vách hầm.
• Hạn chế chói lóa: Mức độ chói lóa tối đa cho phép.
• Yêu cầu về màu sắc ánh sáng: Nhiệt độ màu tương quan phù hợp.
• Chỉ số hoàn màu: Khả năng hiển thị màu sắc trung thực.
• Yêu cầu về tiết kiệm năng lượng: Mục tiêu về hiệu suất năng lượng của hệ thống chiếu sáng.
• Yêu cầu về điều khiển: Hệ thống điều khiển thông minh, khả năng giám sát và điều chỉnh từ xa.
• Yêu cầu về an toàn: Tiêu chuẩn an toàn điện, chống cháy nổ (nếu cần).
• Yêu cầu về thẩm mỹ: Hình dáng và cách bố trí đèn phù hợp với kiến trúc hầm.
• Ngân sách dự kiến: Chi phí đầu tư và chi phí vận hành.

4/ Các vùng chiếu sáng trong hầm: Để mắt người có thể thích ứng dần dần trong quá trình di chuyển trong hầm hệ thống chiếu sáng có thể chia thành 6 vùng: vùng tiếp cận – ngoài hầm (Access Zone), vùng cửa hầm (Threshold Zone), vùng chuyển tiếp (Transition Zone), vùng trong hầm (Interior Zone), vùng của ra (Exit Zone) và vùng thoát hầm – ngoài hầm (Exit)

4.1  Vùng tiếp cận – ngoài hầm (Access Zone): khu vực lối vào không phải là 1 phần thuộc hầm nhưng đây là khu vực sát với lối vào hầm nơi mà người điều khiển phương tiện giao thông có thể nhìn và dừng trước những vật cản trong hầm.

4.2 Vùng cửa hầm (Threshold Zone): là vùng sát của vào hầm. Vùng này cần tăng cường ánh sáng đặc biệt vào ban ngày đặc biết vào chế độ trời nắng chói chang để giúp người người điều khiển phương tiện giao thôngcó thể điều tiết mắt.

4.3 Vùng chuyển tiếp (Transition Zone): là vùng chiếu sáng sẽ giảm dần theo hướng tiếp cận với mức độ chiếu sáng của vùng bên trong hầm. Mức độ giảm dần phụ thuộc vào khả năng điều tiết của mắt người và

4.4 Vùng trong hầm (Interior Zone): đây là vùng bên trong sát với vùng chuyển tiếp và thường là vùng dài nhất của hầm. Để xác định mức độ chiếu sáng người ta căn cứ trên khoảng cách dừng an toàn mà vận tốc cho phép của phương tiện.

• Vùng cửa ra (Exit zone): đây là vùng cửa ra của hầm.

4.6  Vùng thoát hầm – ngoài hầm : phần tiếp theo vùng thoát nằm ngoài hầm.

Các giải pháp bố trí đèn

• Các yếu tố cần lưu ý khi lựa chọn phương án bố trí
• Chiều rộng và chiều cao của hầm: Quyết định loại bố trí nào phù hợp để đảm bảo độ phủ sáng và tránh chói lóa.
• Lưu lượng và tốc độ thiết kế: Ảnh hưởng đến mức độ chiếu sáng và độ đồng đều cần thiết.
• Đường cong và độ dốc của hầm: Cần bố trí đèn sao cho đảm bảo tầm nhìn tốt trên các đoạn đường cong và dốc.
• Vật liệu bề mặt hầm (hệ số phản xạ): Ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng ánh sáng.
• Yêu cầu về độ đồng đều ánh sáng: Tiêu chuẩn quy định độ đồng đều tối thiểu trên mặt đường.
• Yêu cầu về hạn chế chói lóa: Vị trí và góc chiếu của đèn cần được tính toán kỹ lưỡng.
• Yêu cầu về bảo trì và tiếp cận: Cần đảm bảo đèn dễ dàng được bảo trì và thay thế mà không gây gián đoạn giao thông lớn.
• Chi phí đầu tư và vận hành: Cân nhắc giữa hiệu quả chiếu sáng và chi phí.
• Yếu tố thẩm mỹ: Hình dáng và cách bố trí đèn có thể ảnh hưởng đến kiến trúc tổng thể của hầm.
• Hệ thống thông gió và các hệ thống khác: Tránh xung đột vị trí lắp đặt với các hệ thống khác trong hầm.
• Nguyên tắc chung khi bố trí đèn
• Đảm bảo độ sáng và độ đồng đều theo tiêu chuẩn cho từng khu vực (cửa vào, chuyển tiếp, bên trong, cửa ra).
• Giảm thiểu chói lóa trực tiếp và chói lóa phản xạ từ mặt đường và vách hầm.
• Tối ưu hóa khoảng cách giữa các đèn và góc chiếu để đạt hiệu quả chiếu sáng tốt nhất với số lượng đèn hợp lý.
• Bố trí đèn sao cho ánh sáng bao phủ đều trên các làn xe.
• Cân nhắc việc sử dụng đèn có đường cong phân bố ánh sáng phù hợp với vị trí lắp đặt.
• Các giải pháp bố trí đèn:
• Bố trí dọc theo vách hầm: Đèn được lắp đặt dọc theo một hoặc cả hai bên vách hầm. Giải pháp này dễ dàng lắp đặt và bảo trì, chi phí lắp đặt ban đầu thường thấp hơn so với bố trí trên trần, có thể kết hợp chiếu sáng vách hầm, giúp người lái xe định hướng tốt hơn. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: Có thể gây chói lóa nếu góc chiếu không được kiểm soát tốt, hiệu quả chiếu sáng trên mặt đường có thể kém hơn so với bố trí trên trần, đặc biệt đối với hầm rộng, đễ bị ảnh hưởng bởi bụi bẩn bám trên đèn.
• Bố trí trên trần hầm: Đèn được lắp đặt trên trần hầm, có thể theo hàng dọc giữa hoặc so le. Phương án có phân bố ánh sáng đều hơn trên mặt đường, giảm thiểu nguy cơ chói lóa trực tiếp vào mắt người lái xe nếu đèn được thiết kế và lắp đặt đúng cách, Ít bị ảnh hưởng bởi bụi bẩn từ xe cộ. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm: chi phí lắp đặt và bảo trì thường cao hơn, yêu cầu hệ thống treo và kết cấu trần vững chắc, việc bảo trì có thể gây gián đoạn giao thông nếu không có giải pháp tiếp cận an toàn.
• Bố trí kết hợp: Sử dụng đồng thời đèn lắp trên vách và đèn lắp trên trần để tối ưu hóa hiệu quả chiếu sáng. Phương án này cung cấp độ sáng cao và độ đồng đều tốt trên cả mặt đường và vách hầm, tăng cường khả năng định hướng và nhận diện vật cản, có thể điều chỉnh độc lập các loại đèn để phù hợp với các khu vực khác nhau trong hầm (ví dụ: tăng cường chiếu sáng ở khu vực cửa vào). Nhược điểm là chi phí đầu tư và vận hành cao, yêu cầu thiết kế và điều khiển phức tạp hơn. Thường được sử dụng cho các hầm dài, hầm có đường cong phức tạp hoặc các khu vực đặc biệt như giao lộ trong hầm.
• Bố trí theo dải liên tục: các đèn được lắp đặt thành các dải liên tục dọc theo chiều dài hầm, thường ở hai bên vách hoặc ở giữa trần. Phương án này tạo ra ánh sáng rất đồng đều và liên tục, giảm thiểu hiện tượng tối cục bộ, có thể tích hợp các chức năng khác như chỉ dẫn thoát hiểm. Nhược điểm: chi phí đầu tư ban đầu cao, việc bảo trì có thể phức tạp hơn nếu một đoạn đèn gặp sự cố. Cách bố trí này thường được sử dụng trong các hầm có yêu cầu thẩm mỹ cao hoặc các khu vực cần độ đồng đều ánh sáng đặc biệt.

Tóm lại, chiếu sáng hầm đường bộ không chỉ đơn thuần là cung cấp ánh sáng mà còn là nền tảng then chốt cho sự an toàn và hiệu quả của mỗi hành trình. Một hệ thống chiếu sáng thông minh, bố trí hợp lý, ứng dụng công nghệ tiên tiến và tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn sẽ biến những không gian ngầm trở thành những tuyến giao thông an toàn, thông suốt và thân thiện. Hãy đầu tư vào ánh sáng chất lượng, bởi đó chính là đầu tư vào sự an toàn và tương lai của hạ tầng giao thông.

Để đáp ứng các yêu cầu nêu trên … cần thiết phải lựa chọn đơn vị tư vấn thiết kế chiếu sáng hầm đường bộ chuyên nghiệp, có kinh nghiệm và uy tín là hết sức quan trọng. Đơn vị tư vấn chất lượng sẽ mang lại một hệ thống chiếu sáng an toàn, hiệu quả, tiết kiệm chi phí, bền vững và thẩm mỹ, góp phần vào sự thành công chung của dự án hầm đường bộ. Ngược lại, việc lựa chọn đơn vị tư vấn thiếu năng lực có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng về an toàn giao thông, tăng chi phí vận hành và bảo trì, cũng như không đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật.

Theo hoichieusangvietnam.org.vn