淺析道路照明設(shè)計(jì)

摘 要：城市道路照明是城市最基本的構(gòu)成要素之一，是展示城市形象的最直觀的設(shè)施，好的城市道路照明工程的設(shè)計(jì)，對提高能源利用率，減少不必要的能源浪費(fèi)有很重要意義。

關(guān)鍵詞：城市道路照明；照度；亮度；眩光控制；環(huán)境比

1 道路照明的作用與分類

在城市道路設(shè)置照明的目的是為車輛駕駛?cè)藛T及行人創(chuàng)造良好的視覺環(huán)境，保證駕駛?cè)藛T與行人能夠看清楚道路形式、路面狀況等，以求達(dá)到保障交通安全、提高交通運(yùn)輸效率、降低犯罪活動和美化城市夜景的效果。

城市道路的分類是根據(jù)道路在城市路網(wǎng)中的地位、交通功能以及對沿線建筑物和城市居民服務(wù)功能等要求，將城市道路分為快速路、主干路、次干路、支路居住區(qū)道路。

2 道路照明的評價(jià)指標(biāo)

2.1 機(jī)動車交通道路照明的評價(jià)指標(biāo)。根據(jù)人類的視覺感官體系的工作原理，確定了機(jī)動車交通道路的評價(jià)指標(biāo)包括路面平均亮度、亮度總均勻度、亮度縱向均勻度、眩光控制、環(huán)境比等。路面平均亮度（Lav）是路面總體亮度水平的一個(gè)評價(jià)指標(biāo)，它是決定能否看見路面上的障礙物的最主要的指標(biāo)。路面亮度總均勻度（UO）是路面上最小亮度與平均亮度的比值，最小亮度與平均亮度的比值相差不能過大，否則，亮的部分會形成一個(gè)眩光源而影響駕駛員的視覺。路面亮度縱向均勻度（Ul）是指同一車道中心線上最小亮度與最大亮度的比值，在同一車道中心線上的最小亮度與最大亮度的比值差別不能過大，否則會造成交通隱患。眩光分為失能眩光和不舒適眩光兩類，失能眩光直接影響到駕駛員觀察事物的可靠性，不舒適眩光影響駕駛員操作時(shí)的舒適程度，所以眩光控制能有效降低交通事故的發(fā)生。環(huán)境比是與車行道兩側(cè)邊緣相鄰5米寬的帶狀區(qū)域的平均照度與該車道上5米寬的帶狀區(qū)域或1/2寬度的車道上的平均照度之比，合適的環(huán)境比有助于駕駛員更好的觀察并及時(shí)做出判斷。

2.2 人行道路照明的評價(jià)指標(biāo)。根據(jù)行人的行進(jìn)速度特點(diǎn)和視覺作業(yè)要求，人行道路照明主要采用水平照度、半柱面照度、眩光限制、立體感的指標(biāo)來進(jìn)行評價(jià)。水平照度包括兩項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)，即平均水平照度和最小水平照度，人的行進(jìn)速度很低，使人的眼睛有更多的時(shí)間來適應(yīng)亮度的變化，因此，行人對于均勻度的要求比較低，通常情況下不提出均勻度方面的要求。為使行人夜間在路上行走的時(shí)候能盡可能的辨認(rèn)對面走來的行人，以便有足夠的時(shí)間做出正確的反應(yīng)，最佳指標(biāo)是半柱面照度，但由于該指標(biāo)在使用中相對有一些難度，人們?nèi)圆捎么怪闭斩戎笜?biāo)來進(jìn)行評價(jià)。對于行人來說，更容易受到不舒適炫光的干擾，而眩光的影響不會像對機(jī)動車駕駛員那么嚴(yán)重，反而，在行人空間中有一些耀眼的光線會讓人感到很愉快。

3 照明標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)我國城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在機(jī)動車交通道路照明設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)確保其具有良好的誘導(dǎo)性，對于同一級道路選定照明標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)考慮城市的性質(zhì)和規(guī)模，中小城市、交通控制系統(tǒng)和道路分隔設(shè)施完善的道路，宜選擇標(biāo)準(zhǔn)中的低檔值，反之宜選擇高檔值。

關(guān)于交會區(qū)的照明，由于觀察視距比較短，而且經(jīng)常會有其他因素妨礙到亮度指標(biāo)的使用，因此在交會區(qū)通常會使用照度指標(biāo)進(jìn)行照度效果的評價(jià)，我國城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)各級道路選取低檔值照度時(shí)，相應(yīng)的交會區(qū)應(yīng)選標(biāo)準(zhǔn)中的低檔照度值，反之擇選取高檔度照度值。

我國城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對主要供行人和非機(jī)動車混合使用的商業(yè)區(qū)、居住區(qū)人行道路的照明標(biāo)準(zhǔn)值有規(guī)定。與機(jī)動車道沒有分隔的非機(jī)動車道照明應(yīng)執(zhí)行機(jī)動車交通道路的照明標(biāo)準(zhǔn)，與機(jī)動車道有分隔的非機(jī)動車道的平均照度值宜為相鄰機(jī)動交通道路的照度值的1/2。當(dāng)人行道與非機(jī)動車道混用時(shí)，其平均照度值與非機(jī)動車道路相同；當(dāng)人行道與非機(jī)動車道分設(shè)時(shí)，人行道路的平均照度值宜為相鄰非機(jī)動車道路的照度值的1/2，但不得小于5lx。

4 光源、燈具及其附屬裝置選擇

4.1 光源的選擇。快速路、主干路、次干路和支路應(yīng)采用高壓鈉燈，居住區(qū)機(jī)動車和行人混合交通道路宜采用高壓鈉燈或小功率金屬鹵化物燈，市中心商業(yè)中心等對顏色識別要求較高的機(jī)動車交通道路可采用金屬鹵化物燈，商業(yè)區(qū)步行街、居住區(qū)人行道路、機(jī)動車交通道路兩側(cè)人行道可采用小功率金屬鹵化物燈、細(xì)管徑熒光燈或緊湊型熒光燈。道路照明不應(yīng)采用自鎮(zhèn)流高壓汞燈和白熾燈。

4.2 燈具及其附屬裝置選擇?？焖俾?、主干路必須采用截光型或半截光型燈具，次干路應(yīng)選用半截光型燈具，支路應(yīng)采用半截光型燈具。商業(yè)區(qū)步行街、人行道路、人行地道、人行天橋以及有必要單獨(dú)設(shè)燈的非機(jī)動車道宜采用功能性和裝飾性相結(jié)合的燈具。采用密閉式道路照明燈具時(shí)，光源腔的防護(hù)等級不應(yīng)低于IP54，環(huán)境污染嚴(yán)重、維護(hù)困難的道路和場所，光源腔的防護(hù)等級不應(yīng)低于IP65。燈具電氣腔的防護(hù)等級不應(yīng)低于IP43。對發(fā)生強(qiáng)烈振動的場所，采用的燈具應(yīng)滿足防振的要求。高強(qiáng)度氣體放電燈宜配用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器，功率較小的光源可配用電子鎮(zhèn)流器。

4.3 道路照明設(shè)計(jì)原則和方式。道路照明設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)道路和場所的特點(diǎn)及要求選擇常規(guī)照明方式和高桿照明方式。常規(guī)照明燈具的布置可分為單側(cè)布置、雙側(cè)交錯布置、雙側(cè)對稱布置、中心對稱布置和橫向懸索布置五種基本方式。采用高桿照明方式時(shí)，可按不同條件選擇平面對稱、徑向?qū)ΨQ和非對稱三種燈具布置方式。燈桿不得設(shè)在危險(xiǎn)地點(diǎn)或維護(hù)時(shí)嚴(yán)重妨礙交通的地方。燈具的最大光強(qiáng)投射方向和垂線夾角不宜超過65o。市區(qū)設(shè)置的高桿燈應(yīng)在滿足照明功能要求前提下做到與環(huán)境協(xié)調(diào)。

5 照明供電和控制及節(jié)能措施

城市道路照明宜采用路燈專用變壓器供電，對城市中的重要道路、交通樞紐及人流集中的廣場等區(qū)段的照明應(yīng)采用雙電源供電，每個(gè)電源均能夠承受100%的負(fù)荷。配電變壓器的負(fù)荷率不宜大于70%，宜采用地下電纜線路供電，變壓器應(yīng)選用結(jié)線組別為D，yn11的三相配電變壓器，應(yīng)正確選擇變比和電壓分接頭。道路照明回路應(yīng)設(shè)置保護(hù)裝置，每個(gè)燈具應(yīng)設(shè)有單獨(dú)保護(hù)裝置。道路照明配電系統(tǒng)的接地型式宜采用TN-S系統(tǒng)或TT系統(tǒng)。道路照明應(yīng)根據(jù)所在地區(qū)的地理位置和季節(jié)變化合理確定開關(guān)燈時(shí)間，并根據(jù)天空亮度變化進(jìn)行必要修正，宜采用光控和時(shí)控相結(jié)合的控制方式。道路照明采用集中控制系統(tǒng)時(shí)，遠(yuǎn)動終端宜具有在通信中斷的情況下自動開關(guān)路燈的控制功能和手動控制功能。

為滿足節(jié)能要求，常規(guī)道路照明燈具效率不得低于70%，泛光燈效率不得低于65%。氣體放電燈線路的功率因素不應(yīng)小于0.85。此外，除居住區(qū)和少數(shù)有特殊要求的道路以外，可采用雙光源燈具，深夜時(shí)關(guān)閉一只光源，或者采用在深夜自動降低光源功率的裝置，另外，可關(guān)閉不超過半數(shù)的燈具，但不得關(guān)閉沿道路縱向相鄰的兩盞燈具。燈具的控制選擇合理也是節(jié)能的有效措施，并應(yīng)采用可靠度高和一致性好的控制設(shè)備。

6 結(jié)語

城市道路照明是城市最基本的構(gòu)成要素之一，是展示城市形象的最直觀的設(shè)施，好的城市道路照明工程的設(shè)計(jì)，對提高能源利用率，減少不必要的能源浪費(fèi)有很重要意義。

作者簡介：饒成磊（1990- ），男，江西九江人，中鐵四院集團(tuán)南寧勘察設(shè)計(jì)院有限公司，助理工程師。