Partneri sekcie:

Cesta pod korytom Dunaja. Ako osvetliť priestory prechádzajúce tunelovými rúrami

tunel
Zdroj: OBO Bettermann

Vodohospodárska výstavba má hotový projekt na prestavbu dvoch z piatich priepustov neďaleko obce Vojka nad Dunajom (okres Dunajská Streda) na dopravný tunel popod vodu.

V súčasnosti tečie cez priepusty priesaková voda z jednej strany kanála na druhú. Jeden z aktuálnych priepustov by mal slúžiť osobným automobilom, druhý chodcom a cyklistom. Premávka týmto dopravným tunelom bude obojsmerná. Obe tunelové rúry majú dĺžku približne 500 m, zvyšok do 980 m budú tvoriť príjazdové komunikácie.

Bez ohľadu na podmienky

Cesta pod korytom Dunaja umožní osobným automobilom, chodcom a cyklistom prekonávať vodný tok celoročne bez ohľadu na poveternostné podmienky – nebude sa treba spoliehať na kompu, ktorá spája oba brehy a jej prevádzka závisí od počasia. Po sprejazdnení oboch tunelových rúr by kompa slúžila len na špeciálne účely.

Treba však povedať, že priepusty, v ktorých majú vzniknúť tunelové rúry, sú vysoké len 2,2 m. To znamená, že nákladné autá, autobusy, sanitky a ani väčšia hasičská technika týmto dopravným tunelom neprejdú. Odstavením kompy by sa im cesta predĺžila zhruba o 35 km, preto vodohospodári zatiaľ neplánujú kompu cez dunajský kanál úplne odstaviť.

Jej prevádzka sa však po dobudovaní dopravného tunela určite výrazne obmedzí. Problém s dojazdom zásahových jednotiek do tunela alebo nadväzných obcí možno v budúcnosti riešiť nákupom dopravnej techniky, ktorá vjazd a prejazd tunelom umožní. Spomínaný projekt bol zároveň apelom na stanovenie požiadaviek na osvetlenie chodníkov/cyklotrás v tuneli.

V revidovanom vydaní normy DIN 67524-1:2019 Beleuchtung von Straßentunneln und Unterführungen. Teil 1: Allgemeine Gütemerkmale und Richtwerte (DIN 67524-1:2019 Osvetlenie cestných tunelov a podchodov. Časť 1: Všeobecné kvalitatívne charakteristiky a smerné hodnoty), ktorú prezentoval mimoriadny prof. Ing. Axel Stockmar 17. októbra 2019 v Oldenburgu počas 4. Medziodborového sympózia zameraného na osvetlenie cestných tunelov, boli prvýkrát v krajinách na transeurópskej magistrále (TEM) predpísané požiadavky na osvetlenie chodníkov/cyklotrás prechádzajúcich tunelovou rúrou, ktorým sa venuje tento článok.

Úroveň a rovnomernosť osvetlenosti

Chodníky/cyklotrasy prechádzajúce tunelovou rúrou musia byť vždy osvetlené. Pri osvetlení chodníkov/cyklotrás, ktoré sú v tuneli oddelené od prúdu motorovej dopravy stavebnými opatreniami (ochrannými zariadeniami alebo zábranami) alebo vizuálne, je potrebné vziať do úvahy požiadavky na parametre osvetlenia podľa užívateľov jednotlivých pruhov komunikácie.

Priemerná horizontálna osvetlenosť povrchu samostatných pruhov chodníkov/cyklotrás Eh nesmie byť cez deň menšia ako 100 lx. V prípade spoločných pruhov chodníkov/cyklotrás nesmie byť priemerná horizontálna osvetlenosť líniového podzemného objektu počas dňa nižšia ako 150 lx. V noci musí byť priemerná horizontálna osvetlenosť chodníkov/ cyklotrás minimálne 50 lx.

Ak sú steny (s činiteľom odrazu ρdif > 0,4) a vozovka (s činiteľom odrazu ρdif > 0,25) trvalo svetlé, môže sa priemerná horizontálna osvetlenosť znížiť o 50 %. Rovnomernosť horizontálnej osvetlenosti povrchu chodníkov/cyklotrás v tuneli nesmie byť menšia ako 0,25.

Najnižšia hodnota vertikálnej osvetlenosti Ev v osi pruhov vo výške 1,5 m nad povrchom v relevantnom priestore, orientovaná kolmo na hlavné smery pohybu užívateľov komunikácie (čo býva v smere alebo proti smeru staničenia), sa vyžaduje približne ako 0,2-násobok priemernej horizontálnej osvetlenosti v každom bode.

Poznámka: V prípade spoločnej šírky komunikácie väčšej ako 2,5 m možno navrhnúť viaceré osi pruhov. Dobré riešenie líniového podzemného objektu môže zahŕňať jednosmerné pruhy pre cyklistov výškovo oddelené od chodníkov na každej strane cestnej komunikácie. Šírku pruhov pre cyklistov je pritom potrebné navrhnúť radšej väčšiu, pretože pri rozvoji cyklistickej dopravy možno očakávať vysokú intenzitu cyklistov, preto nie je vhodné budovať cyklistickú infraštruktúru v minimálnych parametroch.

Kontrolná sieť na výpočet a meranie

Fotometrické hodnoty osvetľovacej sústavy chodníkov/cyklotrás v tuneli treba stanoviť v kontrolnej sieti na výpočet a meranie. Referenčná rovina kontrolnej siete leží pri vyhodnocovaní horizontálnej osvetlenosti na úrovni vozovky alebo pri vyhodnocovaní vertikálnej osvetlenosti vo výške 1,5 m nad povrchom v relevantnom priestore.

Táto sieť je pravouhlá a osvetlenosť sa počíta alebo meria v každom uzlovom bode siete. Vychádzajúc z dokumentu CIE Report X005 možno rozmery kontrolnej siete určiť pomocou vzťahu

p = 0,2 . 5log d

kde

p je veľkosť kontrolnej siete;
d – dlhší rozmer referenčnej plochy.

Počet kontrolných bodov pozdĺž dlhšej strany je daný najbližším nepárnym celým číslom k pomeru d/p. Výsledná vzájomná vzdialenosť medzi bodmi kontrolnej siete sa použije na výpočet najbližšieho nepárneho celého čísla pre počet kontrolných bodov pozdĺž kratšej strany. Tak sa dosiahne pomer dĺžky a šírky jednej bunky kontrolnej siete blízky 1.

Treba pamätať na to, že v navrhovanej kontrolnej sieti je počet kontrolných bodov pre dĺžku a šírku vždy nepárny, pričom redukovaná meracia sieť sa dá zostaviť z každého druhého bodu.

Poznámka: Vyššie uvedený vzťah bol odvodený za predpokladu proporcionality medzi log p a log d, kde:
p = 0,2 m pri d = 1 m; p = 1 m pri d = 10 m; p = 5 m pri d = 100 m.

Dĺžka referenčnej plochy musí byť najmenej 2-násobok šírky chodníka/cyklotrasy a vždy musí byť násobkom vzdialenosti medzi svetelnými bodmi. Pri výpočte je potrebné zohľadniť všetky svietidlá v pozdĺžnom smere chodníka/cyklotrasy, ktoré sa nachádzajú v referenčnej oblasti a mimo nej do vzdialenosti zodpovedajúcej 5-násobku výšky svetelného stredu.

Vyváženosť medzi difúznym a smerovaným svetlom

Predstavuje kritérium kvality osvetlenia chodníkov/cyklotrás v tuneli. Osvetlenie nemá byť príliš smerované, lebo vytvorí ostré tiene, no nemá byť ani príliš difúzne, lebo by to viedlo k veľmi jednotvárnemu svetelnému prostrediu v tuneli. Na účely overenia týchto vlastností sa odporúča pomer valcovej osvetlenosti Ez k horizontálnej osvetlenosti Eh.

Valcová osvetlenosť Ez v bode v danom smere je definovaná ako podiel celkového svetelného toku, ktorý dopadá na plochu elementárneho valca so stredom v danom bode k veľkosti plochy tohto valcového povrchu. Počíta sa pritom s osou valca vo vertikálnej polohe. Valcová osvetlenosť Ez sa často nahradzuje priemernou hodnotou vertikálnej osvetlenosti Ev v uvažovanom bode v štyroch navzájom kolmých vertikálnych rovinách.

Príliš ostrým tieňom sa možno vyhnúť, ak vo výške 1,50 m nad povrchom v relevantnom priestore nie je pomer Ez/Eh menší ako 0,3. Pri bežných rozmeroch a bežnom rozmiestnení svietidiel, ako aj pri zanedbaní nepriamych zložiek osvetlenia možno valcovú osvetlenosť Ez nahradiť vertikálnou osvetlenosťou Ev, t. j. použiť pomer vertikálnej osvetlenosti Ev k horizontálnej osvetlenosti Eh.

Podľa DIN 67524-1:2019 sa vyžaduje, aby vertikálna osvetlenosť Ev v osi pruhov vo výške 1,5 m nad povrchom v relevantnom priestore nebola menšia ako 0,2-násobok horizontálnej osvetlenosti Eh v každom bode.

Obmedzenie oslnenia

Oslnenie je vizuálny stav, pri ktorom vzniká nepohoda, alebo je znížená vizuálna funkcia, ktorej príčinami sú nevhodné rozloženie jasu v zornom poli, príliš vysoký jas alebo extrémny kontrast. Oslnenie, ktoré vyvoláva nepríjemný pocit, pričom sa nemusí zhoršovať činnosť zraku, sa označuje ako psychologické oslnenie.

Oslnenie, ktoré zhoršuje činnosť zraku bez toho, aby nutne spôsobovalo nepríjemný pocit, sa nazýva fyziologické oslnenie. Pri osvetlení chodníkov/cyklotrás prechádzajúcich tunelovou rúrou sa musí brať do úvahy fyziologické oslnenie. Stupeň fyziologického oslnenia sa hodnotí podľa relatívneho zvýšenia prahovej hodnoty fTI uvádzanej v percentách.

Relatívne zvýšenie prahovej hodnoty fTI sa počíta pomocou metódy používanej v STN EN 13201 Osvetlenie pozemných komunikácií za predpokladu použitia bodových svietidiel s rovnakým rozložením svietivosti. Pri výpočte fTI sa využíva princíp pohyblivého pozorovateľa, t. j. pozorovateľ sleduje každý bod na povrchu vozovky pod uhlom 1° alebo 3°. Pri výške oka pozorovateľa 1,5 m nad povrchom v relevantnom priestore to znamená, že zo vzdialenosti asi 86 alebo 29 m.

Podľa DIN 67524-1:2019 by malo byť fTI v tunelovej rúre cez deň, ako aj v noci menšie ako 20 %. Dodržiavanie predpokladu výpočtu fTI by malo viesť k výraznému zlepšeniu svetelných podmienok pre chodcov a cyklistov prechádzajúcich tunelovou rúrou.

prof. Ing. Pavol Horňák, DrSc.
Autor projektu osvetlenia komunikačnej štôlne a dvoch priepustov uvoľnených na dopravu pod korytom Dunaja.

Článok bol publikovaný v časopise Inžinierske stavby 01/2021.

KategórieDoprava