大連梭魚灣商務區(qū)道路照明規(guī)劃設計研究

王志勝，賀曉陽，楊 軼，劉 燊，劉洋洋，鄒念育

(大連工業(yè)大學光子學研究所，遼寧 大連 116034)

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大連梭魚灣商務區(qū)道路照明規(guī)劃設計研究

王志勝，賀曉陽，楊 軼，劉 燊，劉洋洋，鄒念育

(大連工業(yè)大學光子學研究所，遼寧 大連 116034)

大連梭魚灣商務區(qū)的道路照明設計為住房和城鄉(xiāng)建設部科學技術計劃項目中的綠色示范工程，LED路燈在大連梭魚灣商務區(qū)的道路功能性照明中得到了極大的應用。通過對商務區(qū)道路等級和周邊用地性質的分析，對各等級的道路照明進行詳細的規(guī)劃設計，滿足設計規(guī)范中對道路縱向平均照度、照度均勻度、色溫和顯色性等控制指標要求。通過對各項指標進行疊加應用，使城市功能性照明與城市用地性質與指標之間實現(xiàn)對應和吻合，使城市道路功能性照明更加符合周邊的使用需求，達到從規(guī)劃層面指導道路照明規(guī)劃設計的目的。

LED光源；道路照明設計；照度；均勻度

引言

現(xiàn)代化的城市離不開功能性照明和景觀性照明。城市的道路照明屬于功能性照明范疇，道路的功能性照明主要為駕駛員在夜間行車中提供安全和舒適的光環(huán)境，同時也要達到節(jié)約能源、美化環(huán)境和提升城市形象的目的。城市規(guī)劃用地的功能越來越完善，道路等級的劃分越來越合理，對道路照明規(guī)劃設計也提出了更高的要求。

按照上位規(guī)劃的原則，道路照明設計應該分析周邊的用地性質和自然環(huán)境，規(guī)劃出符合周邊環(huán)境和道路等級的照明規(guī)劃。城市道路照明必須以城市總體規(guī)劃為基礎，并滿足城市電力規(guī)劃規(guī)范等國家標準和規(guī)范的要求，使城市道路照明設計出科學合理、節(jié)約能源，能為駕駛員以及行人提供安全、舒適、經(jīng)濟和節(jié)能的良好光環(huán)境。因此，不但要進行科學合理的道路照明規(guī)劃，而且還要進行詳細的道路照明設計，選用適宜的光源和燈具，合理布置燈具，加強管理等，這些問題都屬于道路照明規(guī)劃設計應研究的范疇[1]。

1 項目概況

大連梭魚灣商務區(qū)總體道路照明規(guī)劃(見圖1)范圍約為674.6公頃，規(guī)劃區(qū)域人口約為9萬人。地處大連市中心城區(qū)北部，與大連港隔海相望，擁有著得天獨厚的區(qū)位優(yōu)勢和濱海岸線資源。優(yōu)越的場地條件和道路資源為道路照明規(guī)劃設計創(chuàng)造出了較為優(yōu)良的場地條件。

圖1 大連梭魚灣商務區(qū)總體規(guī)劃圖Fig.1 Dalian Barracuda Bay Business District Master Plan

大連梭魚灣商務區(qū)的道路照明規(guī)劃(見圖2)目的是通過照明規(guī)劃延續(xù)城市的夜晚景觀肌理，增強城市形象和市民歸屬感。通過該區(qū)域的道路照明規(guī)劃，打造梭魚灣城市夜景“一灣兩岸”濱海城市景觀的格局。

圖2 大連梭魚灣商務區(qū)區(qū)域分析圖Fig.2 Dalian Barracuda Bay Business District Area Analysis Diagram

2 道路照明設計規(guī)劃

源于對城市可持續(xù)發(fā)展的訴求，道路照明規(guī)劃設計要實現(xiàn)與場地功能上的契合，創(chuàng)造綠色、生態(tài)的道路照明規(guī)劃。完善道路照明及周邊的基礎設施配套工程，是加快大連梭魚灣商務區(qū)形象建設步伐的有力保障。照明規(guī)劃設計要通過高標準的設計重構城市夜晚的景觀格局，帶動區(qū)域振興，實現(xiàn)大連總體照明規(guī)劃目標的要求和目的。

2.1 設計理念

道路照明的功能性照明和景觀性照明應遵循城市特色、總體規(guī)劃和區(qū)域定位的前提，實現(xiàn)與梭魚灣商務區(qū)在總體規(guī)劃風格上的統(tǒng)一，并創(chuàng)造出梭魚灣商務區(qū)道路照明景觀空間的獨特品質?；趫龅氐脑嫉孛布爸苓呌玫匦再|，實現(xiàn)道路照明的功能性和景觀性。

梭魚灣商務區(qū)規(guī)劃范圍內共27條車行道路，道路總長度約為54 km，分為城市主干路、次干路和支路(見圖3)。城市主干路為5條，其中7號路道路紅線寬度50 m，為雙向6車道；3號、22號、25號和27號道路紅線寬度為40 m，為雙向6車道。其照明設計按照城市主干路進行設計。

圖3 大連梭魚灣商務區(qū)道路等級分析圖Fig.3 Dalian Barracuda Bay Business District Area Road Grade Analysis Diagram

次干路為5條，包括5、10、13、18和20號路，道路紅線寬度30 m，為雙向4車道。其照明設計按照城市次干路進行設計。

支線路為17條，包括1、2、4、6、8、9、11、12、14、15、16、17、19、21、23、24和26號路，道路紅線寬度為20 m，道路為雙向2車道。其中17號路在與7號路和16號路交叉路段紅線寬度為16 m。其照明設計按照城市支路進行設計。

2.2 設計原則

本次道路照明規(guī)劃遵從四個原則，分別為地域性原則、生態(tài)性原則、安全性原則和經(jīng)濟性原則。

地域性原則通過道路照明規(guī)劃體現(xiàn)梭魚灣商務區(qū)的自然環(huán)境特征，因地制宜地創(chuàng)造出具有時代特點和地域特征的空間環(huán)境。生態(tài)性原則以高效節(jié)能，綠色環(huán)保作為城市照明規(guī)劃的導向和目標是解決我國城市照明發(fā)展與環(huán)境保護之間矛盾的必經(jīng)之路[2]。安全性原則通過合理的燈具間距和誘導性設計，滿足道路功能性照明安全的要求。經(jīng)濟性原則為道路照明設計提倡綠色節(jié)能，滿足照度標準及要求，采用便于維護的光源和燈具。

2.3 道路照明規(guī)劃分區(qū)

秉承總體規(guī)劃目標和目的，照明規(guī)劃遵循上位規(guī)劃的原則，其照明道路規(guī)劃將用地歸納為五個各具特色的照明功能分區(qū)，即商業(yè)金融區(qū)、文化娛樂區(qū)、商住綜合區(qū)、居住區(qū)和濱海服務區(qū)。

2.3.1 商業(yè)綜合區(qū)道路照明規(guī)劃

商業(yè)綜合區(qū)(見圖4)道路兩側主要包括中央景觀軸及各片區(qū)的零售、餐飲娛樂、酒店及Shopping mall等地塊。該區(qū)域人流量較大，道路照明設計對照度、均勻度和顯色性要求較高。在考慮功能性照明的同時，應重點考慮道路的景觀性照明，通過完善的照明提升該區(qū)域的品質。

圖4 大連梭魚灣商務區(qū)空間結構分析圖Fig.4 Dalian Barracuda Bay Business District Area Spatial Structure Analysis Diagram

2.3.2 文化娛樂區(qū)道路照明規(guī)劃

文化娛樂區(qū)的道路兩側是本次規(guī)劃的核心區(qū)域，位于濱海路以北中央景觀軸兩側，屬于重點照明的區(qū)域。文化娛樂區(qū)兩側設置大劇院、藝術中心等文化設施，道路照明應重點考慮顯色性和色溫的要求，通過照明設計打造大連市獨具特色的現(xiàn)代文化中心。同時，通過對文化與休閑、娛樂、購物、餐飲和濱?；顒拥褥`活的景觀照明，為人們提供多彩多姿的城市夜景文化體驗。

2.3.3 商住綜合區(qū)道路照明規(guī)劃

商住綜合區(qū)兩側道路包括城市主干路、次干路和支路。主要位于中央景觀軸兩側商業(yè)的外圍，人流量較大，對顯色性和照度要求較高。

2.3.4 居住區(qū)道路照明規(guī)劃

規(guī)劃范圍內主要的用地為居住用地，居住用地的道路主要以次干路和支路為主。道路照明設計將為城市居民提供一個舒適、安全、便捷、高質量的道路照明環(huán)境。在滿足道路功能性照明的同時，重點考慮區(qū)域的防犯照明。

2.3.5 濱海服務區(qū)道路照明規(guī)劃

濱海服務區(qū)臨近濱海路北側，道路照明規(guī)劃主要體現(xiàn)浪漫的濱水環(huán)境。道路照明設計考慮周邊用地性質，照明設計的色彩與周邊的文化相呼應，通過道路照明構建濱海區(qū)域深厚的文化氛圍。路燈的選用要考慮防護等級，重點考慮燈具的耐腐蝕性。

3 道路照明設計

3.1 道路照度規(guī)劃

1)車行道路照度。根據(jù)《城市道路照明設計標準》(CJJ 45—2015)中的道路等級的分類，確定梭魚灣商務區(qū)內的道路分別為城市主干路、次干路和支路。結合道路周邊的用地性質和區(qū)域文化特點，確定規(guī)劃區(qū)域車行道路的照度水平(見圖5)。

圖5 大連梭魚灣商務區(qū)車行道路照明水平規(guī)劃圖Fig.5 Dalian Barracuda Bay Business District Area Road Lighting Level Planning

其中主干路道路寬度為40～50 m，道路照度水平為20～30 lx；次干路寬度為30 m，道路照度水平為15 lx；支路為16 m和20 m，照度水平為8 lx和10 lx(見表1)。

表1 梭魚灣商務區(qū)機動車道路照度等級Table 1 Business District Area Road Illumination Level

2)人行道路照度。根據(jù)《城市道路照明設計標準》(CJJ 45—2015)中人行道路照明標準值的分類，確定規(guī)劃范圍內人行道路分為人流量大、中、小三個道路級別。周邊的用地性質主要分為居住區(qū)、科技區(qū)、公園和商業(yè)區(qū)。結合人行道路周邊的用地性質和區(qū)域特點，確定區(qū)域周邊人行道路照度水平(見圖6)。

圖6 大連梭魚灣商務區(qū)人行道路照明水平規(guī)劃圖Fig.6 Dalian Barracuda Bay Business District Area Pedestrian Road Lighting Level Planning

規(guī)劃范圍內軸線區(qū)域的道路劃分為人流量較大的區(qū)域，對科技區(qū)和二類居住區(qū)的道路劃分為人流量中的區(qū)域，對公園和一類居住區(qū)劃分為人流量低的區(qū)域。對于各區(qū)域內人行道路照明安全性的考慮，道路選用合理的光源，照明設計進行合理的布局，滿足規(guī)范中對照度和均勻度的要求，其中光源的參數(shù)和效果符合周邊環(huán)境比，使行人可以看清周圍環(huán)境和行人的面目表情，及時防范周邊的潛在危險，使行人在區(qū)域內道路上行走，心理更具有安全感(見表2)。

3.2 道路照度均勻度和眩光限制

道路照明設計的根本要能保證機動車路上的行駛的司機和人行道上行走的行人可以正常的觀察路面情況和識別道路中的障礙。因此，設計規(guī)范中對道路上的照度和均勻度進行了一系列的指標和規(guī)定，在道路照明設計中必須滿足。按照設計規(guī)范的標準和要求，對主干路、次干路和支路進行照度均勻度和眩光限制的規(guī)范要求(見表3)。

表2 梭魚灣商務區(qū)人行道路照度等級Table 2 Business District Area Pedestrian Road Illumination Level

表3 梭魚灣商務區(qū)機動車道路照度控制指標Table 3 Business District Area Road Illumination Control Index

車行道路的眩光控制是道路照明設計中的重點，通過選擇合理的燈桿高度和照射角度，盡量避免路燈的燈光直射或經(jīng)路面鏡面反射入駕駛員的眼中，由于反射的眩光光線過強會造成短暫的視線不清，在車行道路中容易引起交通事故。在設計中通過對光源燈桿高度和仰角的選擇，避免產生影響視覺的眩光。

3.3 道路照明色溫規(guī)劃

場地的道路色溫規(guī)劃(見圖7)，其中3號路選用高色溫6 000 K的光源，在滿足道路功能性照明的前提下，使用高色溫來體現(xiàn)科技給人高端和幻妙的感覺。居民區(qū)和商業(yè)區(qū)選用色溫4 000 K～4 500 K的光源。通過建筑材料材質的物理性質和光學度、色度學的研究，經(jīng)過計算推導得出4 000 K～4 500 K色溫為道路的最佳色溫，人眼在該區(qū)域處于最佳的視覺環(huán)境。

圖7 大連梭魚灣商務區(qū)道路色溫規(guī)劃圖Fig.7 Dalian Barracuda Bay Business District Area Road Color Temperature Planning

22號道路選用色溫3 500 K～4 000 K的光源，讓周圍的人們想起往昔土地上的歷史回憶，通過光源的色彩提升居民的視覺舒適度。25號道路選用低色溫2 700 K～3 000 K的光源，為海濱的道路營造出浪漫的氛圍。色溫等級見表4。

表4 梭魚灣商務區(qū)道路色溫等級Table 4 Business District Area Road Color Grade

3.4 道路照明顯色性規(guī)劃

按照周邊用地性質的不同，在光源的顯色性要求上也有所不同。在整體規(guī)劃范圍的景觀軸線上，周邊建筑和場地對光源顏色還原的真實性要求很高。因此，11和12號道路選擇顯色性較好的金鹵燈，顯色指數(shù)在80以上(見圖8)。

圖8 大連梭魚灣商務區(qū)道路顯色性規(guī)劃圖Fig.8 Dalian Barracuda Bay Business District Area Road Color rendering Property Planning

道路南側由于臨近海域，濱海區(qū)域的鹽霧較大。因此，25號道路選擇抗腐蝕性較強的高壓鈉燈。同時考慮到色溫符合整體區(qū)域浪漫的氛圍，其中高壓鈉燈顯色性較為一般，顯色指數(shù)在20～30之間。

周邊其他用地的道路照明采用LED光源，由于在夜晚視覺感光能力的桿狀細胞起到的作用，而對顏色的識別能力較差。因此，其他區(qū)域夜晚對道路照明的顯色性要求并不高，其他區(qū)域選用顯色指數(shù)在60～70之間的LED光源即可(見表5)。

表5 梭魚灣商務區(qū)道路顯色性等級Table 5 Business District Area Road Color Rendering Property Grade

3.5 布燈方式

道路照明布燈方式主要分為單側布置、雙側交錯布置、雙側對稱布置、中心對稱布置和橫向懸索布置五種[3]。本次照明規(guī)劃主要采用了單側布置、雙側交錯布置和雙側對稱布置三種方式。其中16 m寬的道路選擇單側布燈，在規(guī)劃道路的急轉彎處同樣也采用了單側布燈，使照明方式具有較強的視覺引導性(見圖9)。

圖9 大連梭魚灣商務區(qū)3號路道路照明布燈方式Fig.9 Dalian Barracuda Bay Business District Area No.3 Road Cloth Light Way

主干路和次干路采用雙側對稱布燈，使道路更加整齊美觀，具有標示性。通過對稱式的布燈方式營建該區(qū)域的形象性空間。規(guī)劃范圍內其余支路均采用雙側交叉布置，交錯的布燈方式體現(xiàn)出靈動空間，同樣可以適應路面寬度的變化。

合理的布燈方式和布燈位置完善了道路的照明方式，合理的照明模式和標準在道路交叉路口和拐彎處可以為駕駛員提供良好的駕駛方向誘導性，使照明方式更加人性化。

4 道路照明中LED路燈的應用

4.1 LED路燈的技術優(yōu)勢

LED路燈的發(fā)光效率高，燈具反射損失低[4]，且壽命長，維護費用少不含鉛、汞等，對環(huán)境污染少。LED路燈成為梭魚灣商務區(qū)道路功能性照明的最佳選擇方案。

通過對單盞LED路燈和高壓鈉燈的經(jīng)濟技術參數(shù)比較，可以看出雖然LED路燈在初始安裝中費用不占優(yōu)勢，但燈具的相關技術參數(shù)，燈具的使用壽命、年耗電量及后期的維護費用都優(yōu)于傳統(tǒng)高壓鈉燈光源(見表6)。

表6 LED光源和鈉燈光源經(jīng)濟技術指標對比Table 6 Comparison Of Light Source And Sodium Lamp Light Economic Indicators LED

4.2 道路LED路燈詳細設計

規(guī)劃范圍內3號路道路紅線為40 m，其中車行道路寬度為22 m，為雙向6車道，兩側各有3 m的綠化隔離帶和6 m的人行步道(見圖10)。

圖10 大連梭魚灣商務區(qū)3號路道路照明立面圖Fig.10 Dalian Barracuda Bay Business District Area No.3 Road Lighting Elevation

道路主要穿行規(guī)劃區(qū)域西側的科技區(qū)和居住區(qū)，道路照明采用LED光源，光源色溫為6 000 K，道路照度標準為20 lx,道路均勻度為0.4。其中機動車燈桿高度為10 m，人行道路燈桿為7 m，燈桿間距為35 m，布燈方式為雙側對稱式布置，滿足車行道路和人行道路的使用功能。

道路的LED光源采用整燈壓鑄鋁結構，在充分保證燈具殼體強度的同時，也確保了散熱的可靠性。整燈IP66的防護等級也使燈具內部LED和其他電子零件延長了無故障的運行時間。光源滿足周邊環(huán)境對光色和顯色性的需求。

使用DIALUX軟件對道路照明進行了模擬計算，按照道路等級選擇符合條件的LED路燈和配光曲線(見圖11)，對道路進行了照度的模擬計算，得出了道路縱向照度均勻值，得出了最小照度及平均照度值。

傳統(tǒng)的高壓鈉燈功率可選性差，不能針對道路等級和寬度采用相應的光源，造成能源的浪費。LED路燈光源較為豐富，可以針對道路等級采用適宜的LED光源(見表7)。

圖11 大連梭魚灣商務區(qū)3號路道路配光曲線及偽色圖Fig.11 Dalian Barracuda Bay Business District Area No.3 Road Light Distribution Curve And Pseudo Color

LED路燈在滿足高度、仰角和投射角度等相關技術指標要求的同時，對燈具的外觀造型也進行了設計，簡潔的外觀造型契合道路照明設計的理念和風格，路燈與周邊的道路景觀形成了統(tǒng)一的風格，促進整體道路夜晚景觀的建設(見圖12)。

表7 商務區(qū)3號路LED光源參數(shù)及指標Table 7 Business District Area No.3 Road LED Light Source Parameters And Indicators

圖12 大連梭魚灣商務區(qū)3號路道路照明燈具效果圖Fig.12 Dalian Barracuda Bay Business District Area No.3 Road Lighting Effect Diagram

5 結論

城市道路照明規(guī)劃要滿足功能性照明的要求，解決道路照明系統(tǒng)存在的問題，還應逐步完善城市的使用功能。遵循上位規(guī)劃的原則，我們結合周邊

用地性質，立足于道路紅線和條件本身，合理地確定道路照明的規(guī)劃目標。

在滿足道路照明功能性要求和道路照明功率密度限制規(guī)定的前提下，道路照明應盡可能地節(jié)約資源。道路照明規(guī)劃設計中要具體明確光源和燈具的使用壽命及后期的維護計劃。在道路照明規(guī)劃指導下，使道路照明始終工作于優(yōu)良狀態(tài)下，保障道路暢通，達到道路綠色照明目的。

[1] 陳秀雯，陳仲林.城市道路照明規(guī)劃設計研究[J]. 燈與照明, 2005(12)：22-24.

[2] 劉海龍，張車瓊.綠色照明在道路照明規(guī)劃中的應用研究[J]. 小城鎮(zhèn)建設,2011(7)：81-83.

[3] 陳澤，吳建，張郭艷.城市道路的照明系統(tǒng)設計與優(yōu)化[J]. 照明工程學報,2015，26(6)：72-75.

[4] 曾德容，田景洪.LED路燈在道路照明設計中的應用[J]. 中國高新技術企業(yè),2015(10)：22-23.

Dalian Barracuda Bay Business District Road Lighting Planning and Design Research

WANG Zhisheng, HE Xiaoyang, YANG Yi, LIU Shen, LIU Yangyang, ZOU Nianyu

(DalianPolytechnicUniversityResearchInstituteofPhotonics,Dalian116034,China)

Dalian Barracuda Bay business district road lighting design is the green demonstration project for science and technology project plan of Housing and Urban Construction Ministry. In this project, the LED light source in the Barracuda Bay business district road functional lighting has been greatly applied. By analyzing the business district road grade and the surrounding property, detailed planning and design are conducted for various levels of road lighting, to meet the control indices of average illuminance, illuminance uniformity, color temperature and color rendering. By overlaying the indicators, urban lighting and urban indicators reach matching and become more in line with the surrounding needs about the use of functional urban nightscape lighting, and meet the purpose of road lighting design in planning guidance level.

LED light source; road lighting design; illumination; uniformity

住房和城鄉(xiāng)建設部科學技術計劃項目(項目編號：2015-S6-002)，大連工業(yè)大學社科聯(lián)項目(項目編號：GDSKLEL201602)

鄒念育，E-mail:n_y_zou@dlpu.edu.cn

TM923

A

10.3969j.issn.1004-440X.2016.04.004