城市林蔭道道路照明研究

郭燕萍

(福州市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，福建 福州　350003)

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城市林蔭道道路照明研究

郭燕萍

(福州市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，福建 福州350003)

摘要：通過分析林蔭道路燈照明仿真計(jì)算結(jié)果，結(jié)合改造后道路照明檢測(cè)質(zhì)量，確定滿足質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能指標(biāo)的林蔭道道路照明方式，提出滿足道路照明質(zhì)量要求的路燈主要技術(shù)參數(shù)。

關(guān)鍵詞：林蔭道；照明；仿真計(jì)算；質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)；配光

引言

福州市市區(qū)道路共1278條，通過抽樣調(diào)查分析，市區(qū)道路照明存在問題的共有272條，存在問題主要原因有：1)老城區(qū)內(nèi)道路兩側(cè)種植的行道樹(如榕樹、樟樹、芒果樹)經(jīng)過數(shù)十年生長，枝葉茂盛、冠幅大至7～12米，路燈隱藏于樹叢中、樹冠頂，光線被嚴(yán)重遮擋，道路照度低、均勻度差(檢測(cè)結(jié)果見表1)，嚴(yán)重影響機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T行車視看要求、造成交通安全隱患；2)由于綠樹的遮擋造成人行道光照弱，影響路人行走安全。

如何處理好道路照明與綠化的關(guān)系，提升道路照明質(zhì)量，保障道路交通通行安全，防止犯罪事件發(fā)生，營造良好的道路光環(huán)境，成為擺在設(shè)計(jì)和城建部門面前的亟待研究解決的課題。本文以福州市林蔭道路亮化改造實(shí)踐，結(jié)合道路照明仿真計(jì)算，探討林蔭道路照明方式、路燈燈具選用方法。

表1　道路照明質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)檢測(cè)值

1林蔭道路照明方式

1.1城市道路照明方式

根據(jù)CJJ 45—2006《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，常規(guī)道路照明燈具的布置方式分為單側(cè)布置、雙側(cè)對(duì)稱布置、雙側(cè)交錯(cuò)布置、中心對(duì)稱布置、橫向懸索布置五種。燈具的懸挑長度不宜超過安裝高度的1/4，布置方式、間距、安裝高度可按表2經(jīng)計(jì)算后確定。

存在照明問題的道路路燈布置方式基本均滿足表2的關(guān)系要求，為此應(yīng)進(jìn)行林蔭道路照明布置方式研究。

表2　燈具配光類型、布置方式與安裝高度、間距的關(guān)系

注：Weff為有效寬度。

1.2林蔭道路照明方式分析

1.2.1確定林蔭道路照明方式的仿真計(jì)算

為確定城市林蔭道路照明方式，采用70余款路燈針對(duì)85條支路、次干道、主干道等不同道路場(chǎng)景，采用不同布燈方式進(jìn)行DIALUX道路照明仿真模擬計(jì)算。

為滿足道路照明眩光要求，主干道必須采用截光型或半截光型燈具，次干道、支路宜采用半截光型燈具，故此仿真計(jì)算中選用的70余款路燈燈具配光類型為截光型、半截光型，光源為高壓鈉燈。

在200多個(gè)DIALUX道路照明仿真模擬計(jì)算結(jié)果中，篩選照明質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求的仿真計(jì)算，統(tǒng)計(jì)不同布置方式，桿高H、間距S、臂長l的關(guān)系。

對(duì)于截光型燈具，

1)對(duì)稱布置:H=(0.4～0.86)Weff

S=(2.5～3.9)H

l=(0.23～0.5)H；

2)單側(cè)布置:H=(1～1.5)Weff

S=(2.5～3.2)H

l=(0.3～0.5)H。

對(duì)于半截光型燈具，

1)對(duì)稱布置:H=(0.4～1)Weff，其中H≥0.5Weff占80%

S=(4～5.8)H，其中S≤5H占68%

l=(0.03～0.35)H；

2)單側(cè)布置:H=(0.65～1.5)Weff，其中H≥0.8Weff占75%

S=(3.5～5.3)H，其中S≤5H占94%

l=(0.03～0.4)H；

3)交錯(cuò)布置:H=(0.55～1.6)Weff，其中H≥0.6Weff占87.5%

S=(2.5～5)H

l=(0.03～0.15)H。

1.2.2仿真結(jié)果的分析

道路照明仿真計(jì)算數(shù)據(jù)表明，在支路、次干路、主干路綠樹成蔭時(shí)，根據(jù)行道樹樹高、冠幅，選用合適的桿高、臂長：主干路采用高桿長臂路燈、次干路及支路采用低桿短臂路燈，機(jī)動(dòng)車道照明質(zhì)量指標(biāo)能達(dá)到《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》城市道路的照明標(biāo)準(zhǔn)值要求,計(jì)算結(jié)果詳見表3。

表3　道路照明質(zhì)量仿真計(jì)算統(tǒng)計(jì)值

注：表3數(shù)據(jù)為仿真計(jì)算結(jié)果平均值，維護(hù)系數(shù)0.7，各條道路LPD均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

道路照明不僅要滿足機(jī)動(dòng)車道照明質(zhì)量要求，還應(yīng)兼顧非機(jī)動(dòng)車道、人行道照明，由于樹蔭的影響，表3計(jì)算結(jié)果中環(huán)境比SR不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，尚應(yīng)根據(jù)非機(jī)動(dòng)車道、人行道照明質(zhì)量，考慮是否增設(shè)照明燈具。

根據(jù)仿真計(jì)算結(jié)果，兼顧普遍性原則，林蔭道照明布置方式、間距、安裝高度可按表4經(jīng)計(jì)算后確定。燈具的懸挑長度不應(yīng)超過安裝高度的1/2。

表4　燈具配光類型、布置方式與安裝高度、間距的關(guān)系

2林蔭道路路燈的選用

合適的桿高、臂長是影響林蔭道照明質(zhì)量的關(guān)鍵。表4與CJJ 45—2006標(biāo)準(zhǔn)中的表2進(jìn)行比較，不同在于：桿高降低，間距增大。因此對(duì)于燈具配光、路燈的選用提出了特殊要求。

2.1燈具選擇

1)燈具縱向配光類型為短投射，間距S≤4H，縱向配光類型為中投射，間距S≤5H。

2)應(yīng)根據(jù)燈具與道路相對(duì)位置，選用合適的橫向配光類型，提高橫向路邊照明質(zhì)量或環(huán)境比SR。

3)提高燈具配光性能，特別是燈桿高度低時(shí)，控制好眩光及亮度總均勻度。

2.2光源選用

表4中燈具采用高壓鈉燈，針對(duì)林蔭道路桿高、臂長的選用原則同樣適用于LED燈具。

由于高壓鈉燈光源功率受產(chǎn)品系列的限制，燈具選用功率大于實(shí)際使用的需要，表3中的數(shù)值高于標(biāo)準(zhǔn)值。LED路燈光源功率不受限，通過二次配光設(shè)計(jì)，合理設(shè)置照明方式，能使光分布更合理，達(dá)到合適的照明質(zhì)量并實(shí)現(xiàn)更節(jié)能。

3林蔭道亮化工程照明質(zhì)量

福州林蔭道亮化改造工程設(shè)計(jì)通過仿真計(jì)算確定照明方式，陸續(xù)分批建設(shè)中，已建成道路約50條。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)照明質(zhì)量檢測(cè)，支路照度初始值平均27lx，均勻度平均值0.35；次干路照度初始值平均32lx，均勻度平均值0.44；主干路照度初始值平均63lx，均勻度平均值0.5。根據(jù)表3，支路照度初始值平均為24lx，均勻度平均值0.43；次干路照度初始值平均為37lx，均勻度平均值0.5；主干路照度初始值平均為71lx，均勻度平均值0.56。

檢測(cè)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果誤差約10%左右，誤差原因?yàn)椋赫斩葯z測(cè)檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量有限，局部位置還存在樹蔭遮擋。后期園林部門將對(duì)行道樹進(jìn)行適當(dāng)修剪。

4結(jié)論

根據(jù)道路類型、行道樹高度及冠幅，參考表4確定燈桿的桿高和臂長、間距，通過模擬仿真計(jì)算方法，確定林蔭道路照明方式，有效提高和保證林蔭道照明質(zhì)量，保障機(jī)動(dòng)車交通安全，提升行人的通行安全和舒適性，提升城市形象。

參考文獻(xiàn)

[1] 城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：CJJ 45—2006[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.

[2] 道路與街路照明燈具性能要求：GB/T 24827—2009[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

Research on the Road Lighting of City Avenue

Guo Yanping

(Planning&DesignResearchInstisute，F(xiàn)uzhou350003,China)

Abstract：This article analyzes road lighting simulation results. Combining with the road lighting quality inspection after the transformation, it determines the avenue road lighting method which could meet quality evaluation index and energy index. It puts forward road lamps’ main technical parameters to meet road lighting quality requirements.

Key words:avenue; lighting; simulation calculation; quality evaluation index; distribution of light

中圖分類號(hào)：TM923

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI:10.3969j.issn.1004-440X.2015.03.019