Tünelin başındaki ışık

İnsanlar tünelleri bilinmeyene geçişle ilişkilendirme eğilimindedir. Altyapıların yavan dünyasına indiğimizde, bu aşkın konsept sadece sürdürülmekle kalmaz, aynı zamanda muazzam oranlarda ekonomik, enerji, çevresel ve tabii ki güvenlik etkisi kazanır.

Bir tünele girmek, mutlak karanlığa girmek anlamına gelir, bu nedenle aydınlatması, bizi dağların derinliklerine götüren o ışıklı ağızlara yaklaşırken sürücünün hayal bile edemeyeceği ilk büyüklükteki bir meydan okumadır.

Tünellere güneş ışığı enjekte etmek cesur bir öneri ve bu yolda ilerliyor.

Granada Üniversitesi ve Sevilla Üniversitesi’nden araştırmacılar, karayolu tünellerine güneş ışığı enjekte etmek için yenilikçi bir model tasarladılar: bu, ışık toplayıcıları (drenaj olarak çalışan) sayesinde ışık akısının yakalanmasının sağlandığı birleşik bir sistemdir. dıştan, tünel girişinden önce ve yönlendirmesi, zemin seviyesindeki veya omuzların altına gömülü ışık kanalları aracılığıyla, bir açma mekanizmasının ve ışık akısının dağılımının ışığı mahzene doğru yansıttığı tüpün içine doğru gerçekleştirilir. karmaşık geometriye sahip yeni bir yüzey, tünel yolunda homojen bir aydınlatma dağılımı sağlıyor.

Peki tünel aydınlatması ve güneş ışığının kullanımı neden bu kadar önemli?

Tehlike, ölüm tuzağı

Yollar, köprüler veya tüneller gibi ulaşım altyapısından bahsederken bir öncülden yola çıkıyoruz: kullanıcıları zayıf görsel algı nedeniyle hayatlarını kaybedemezler.

Tünellerdeki kazalar daha ciddi çünkü yoldan çıkış beton duvara çarpıyor ve bu da yetmezmiş gibi bir yangın anında ölümcül tuzaklara dönüşüyor. Bu nedenle görsel ve psikolojik talepler çok yüksektir.

Bu iki sebep birbirinden bağımsız olmayıp birincisi genellikle ikincisinin bir sonucudur. Bütün bunlar için, tünel aydınlatmasının kalitesi, herhangi bir tehlikeli duruma karşı tepkimizin bağlı olduğu temel bir faktördür.

Gündüzleri geceden daha fazla ışığa ihtiyaç duyulur

Bir paradoksla başlıyoruz: tünellerde, sürücüler gündüzleri geceye göre çok daha yüksek aydınlatma seviyelerine ihtiyaç duyar. Aydınlatma seviyeleri hakkında konuşuyoruz, ancak gerçekte parlaklık adı verilen fiziksel bir nicelikle çalışıyoruz.

Bu paradoks, ışığı sinir uyarılarına dönüştüren ve beynimizin görsel duyumlar olarak yorumladığı retina hücrelerinin özelliklerine yanıt verir. Üç tiptedirler: yüksek ışıkta çalışan koniler, düşük ışıkta çalışan çubuklar ve hakkında öğrenilecek çok şey olan ve sirkadiyen ritimler, uyku hali, stres vb. gibi görsel olmayan yolları kanalize eden ipRGC hücreleri.

Gündüz sürüş sırasında beynimiz konilerden bilgi alırken, çubuklar çok fazla ışıkla çalışamadıkları için doymuş kalırlar. Bununla birlikte, loş ışıklı ortamlara geçerken beyin, koni ve çubuklardan gelen sinyalleri işler. Tünele girdikten sonra koniler çok fazla ışığa ihtiyaç duydukları ve çubuklar doygun oldukları için çalışmazlar. Saniyede 28 metre yol alan bir sürücünün bu çok yavaş görsel adaptasyonu göze alamayacağı açıktır. Bu nedenle gün içerisinde özellikle tünelin ilk 100-120 metrelik kısmında (eşik bölgesi olarak adlandırılır) yüksek parlaklık sağlamak konilerin dışarıdaki gibi işlev görebilmesi için gereklidir. Bu, yüksek enerji tüketimi, projektörler, kablolama ve yardımcı cihazlar, maliyetli bakım, geri dönüşüm vb. gerektirir.

Soru, güvenlikten ödün vermeden tünel aydınlatmasını daha sürdürülebilir hale getirip getiremeyeceğimizdir. Cevap Evet.

Bunu başarmak için farklı stratejilerimiz var.

Işık ihtiyaçlarını azaltın

Tünel giriş portalının etrafına, bitki örtüsü veya hatta tünelin kendisi için işaret veya acil durum cihazlarına da güç sağlayabilen fotovoltaik paneller gibi çok az güneş ışığını yansıtan elemanlar yerleştirebiliriz. Böylece dış ışık azalır ve sürücünün iç ortama uyumu daha az ışık gerektirir. Ayrıca maksimum sirkülasyon hızının 100 km/s’in altına düşürülmesi önerilmiştir çünkü bu, içeride gereken parlaklıkla orantılıdır.

Güneş ışığından yararlanmak: bir enerji enjeksiyonu

Eşik bölgesini, belirli miktarda ışığın geçişine izin veren yapılar vasıtasıyla veya periskop tipi ışık kılavuzları (ışık kanalları), difüzörler gibi optik sistemler vasıtasıyla içeriye enjekte ederek tünel dışına taşımak da mümkündür. , vesaire.

İlk seçenek, projektörlere aydınlatma tamamlayıcısı olarak tünel girişine pergola veya yarı saydam yapıların yerleştirilmesinden oluşuyor. Tasarruflar dikkate değer olmakla birlikte, tünelin uzaması ve buna bağlı tehlike, olası parlama ve günün belirli saatlerinde tekdüzeliğin olmaması dikkate alınması gereken dezavantajlardır.

Son olarak, güneş ışığı, tünelleri uzatmaya gerek kalmadan az ya da çok karmaşık optik sistemler aracılığıyla girebilir. Geçtiğimiz on yılda, Huashuyan’daki (Çin) bir tünel, fiber optik ışık kanallarına sahip bir güneş ışığı dağıtım sistemi içeriyordu.

Güneş ışığı enjeksiyonunun ikilemleri

Enjeksiyonla ilgili bir problem, standart olmayan yüksekliğe (gösterge) sahip tüneller gerektirdiğinden yüksek maliyetidir. Ek olarak, Güneş ışık kanallarının girişiyle kalıcı olarak aynı hizada değildir, bu da yakalanan ışık akısını büyük ölçüde azaltır ve performansı daha da düşüren yansımalara neden olur.

Güneş ışığı enjeksiyonunun bu dezavantajlarının üstesinden gelmek için, ışınları yakalayan ve bunları ışık kanallarına en uygun koşullarda enjekte eden harici helyostatların kurulması düşünüldü, bu sorunsuz olmayan bir çözüm.

Tünellere güneş ışığı enjekte etmek için az önce önerdiğimiz sistemin yeniliği, toplayıcıları, ışık kanallarını ve bir dağıtıcı kasayı birleştirmesidir. Yol kenarlarında bulunan kollektörler ışığı yakalar ve içindeki bir dizi mercekle bazı ışık kanallarına götürür. Son olarak, özel yansıtıcı özelliklere sahip bir kasa onu yola yansıtır. Açıklanan diğer sistemlere göre avantajı, ışık kanallarını yüksekten asmadan zemine dayandırma imkanı sunmasıdır. Böylece özel bir mastara ihtiyaç duyulmaz ve mevcut tünellere monte edilebilirler.

Tünel aydınlatmasının güvenlik ve sürdürülebilirlik üzerindeki muazzam etkisi, bizi yavaş yavaş fayda sağlamaya başladığımız ve beklentileri gerçekten umut verici olan çözümler aramaya yönlendiriyor.