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浅谈道路照明设计 随着社会文明的不断发展，城市照明已发展为体现城市形象的综合市政工程。作为城市照明的一个主要部分，道路照明越来越受到社会各方面的关注。一条道路若具有良好的照明，可起到提高交通安全、提高交通引导性、降低犯罪率、提高道路环境舒适度和美化环境的作用。因此作好道路照明的设计工作就十分必要。以下结合道路照明设计的要求，谈谈笔者在设计工作中的几点体会。一、道路照明的评价指标评价道路照明的好坏，一般有以下四项指标：（1）照明水平道路表面上的物体能被人们看清楚，主要取决于物体的反射光线，反射光线越多视感觉越强烈，物体看得越清楚。因此落到路面上的照度大小并不能直接说明视感觉的强烈程度，而取决于路面的表面亮度。亮度是指观察者接受到的某个表面的明亮程度，单位是坎德拉/平方米(cd/m2)。道路表面的亮度对能否清晰地看到目标起了非常重要的作用。亮度越高，目标的能见度越高。研究表明，（见下图）当路面的亮度为0.6cd/m2时，能见度只有25%，而当亮度升至2cd/m2时，能见度可达80%。当亮度大于2cd/m2时，能见度变化就不太明显，这表明合适的路面亮度，有利于提高道路的能见度。（2）照明均匀度道路上产生暗区会降低目标的可见度，因此道路上良好的照明均匀度是很重要的。对道路照明而言有两个均匀度指标：全面均匀度(U0)和轴向均匀度(UL)。全面均匀度(U0)指路面上最小亮度与平均亮度之比。为保持一个可以接受的察视能力U0不能低于0.4。轴向均匀度(UL)，指观察者所处位置与道路轴向水平的直线上最小亮度与平均亮度之比。它对视舒适影响极大，如果这个亮度不均匀，在路面上会连续反复出现一系列亮与暗的横带，称之为“斑马效应”。一般建议主要道路的UL最小值为0.7左右，以保证足够的视舒适水平。对次要道路，UL可降为0.5左右。轴向均匀度的大小与路面平均亮度和灯的间距有关。实验证明，增加路面亮度和减小灯间距，可使轴向均匀度值增加。（3）眩光限制眩光有失能眩光和不适眩光两种。使视觉减弱的称为失能眩光，用阈值增量TI表示。TI值可在不同点测定或计算取得，此值的变化与轴向均匀度(UL)的有关，TI变化越大轴向均匀度越低，因此只有用轴向均匀度来限定也就足够了。使眼睛产生不舒适感的眩光称为不舒适眩光，其眩光程度用眩光控制等级G表示。G值越高，不舒适程度越小。（4）道路照明的诱导性视觉诱导性是反映道路观察者前面的景象所引起的诱导性综合效果的程度。诱导性好能使司机容易看到和正确理解面前道路的走向，并且能指出所处车道边界和这一车道与其他车道或道路的交叉点。二、道路照明标准的选择在GJJ45-91城市道路照明设计标准中，道路共分为五级：快速路、主干路、次干路、支路和居住区道路。在进行道路照明设计时，应根据道路的等级，合理的选择照明标准。下面的三个表格列出了我国的道路照明标准和CIE所推荐的标准。GJJ45-91城市道路照明设计标准级别道路类型亮度照度眩光限制诱导性平均亮度(cd/m2)均匀度Uo平均照度 (lx)均匀度Emin/EI快速路1.50.4200.4严禁采用非截光型灯具很好II主干道及迎宾路,主干道,市中心或商业中心道路,大型交通枢纽等1.00.35150.35严禁采用非截光型灯具很好III次干路0.50.3580.35不得采用非截光型灯具好IV支路0.30.350.3不宜采用非截光型灯具好V主要供行人和非机动车通行的居住区道路和人行道1-2采用的灯具不受限制CIE道路进行了等级分类，并对不同等级的道路推荐了照明标准。CIE115道路照明分类道路描述复杂性照明等级高速路，有分隔带，有完全的穿越控制。如快速干道，高速路交通密度和道路复杂性高M1中M2低M3高速路，双向车道交通控制和分隔差M1好M2重要的城市交通干道，如轴线路，地区辐射路交通控制和分隔差M2好M3次要道路，如住宅区主要入口路、住宅区内小路交通控制和分隔差M4好M5CIE115道路照明标准 照明等级所有道路很少或无交叉口道路有人街道路平均亮度(cd/m2)亮度均匀度Uo眩光 TI(%)轴向亮度均匀度环境系数SRM12.00.4100.70.5M21.50.4100.70.5M31.00.4100.50.5M40.750.415-M50.50.415-三、道路照明灯具的选择1.机动车道主要采用功能性灯具：1）快速路、主干道需采用截光型、半截光型灯具。2）次干路、支路采用半截光型灯具。2.商业街、居住区道路、人行地道、非机动车道应采用装饰性和功能性相结合的灯具。3.立交场所的高杆照明一般选用泛光灯。4.在照度标准高，空气中含尘量高，维护困难的场所，宜选用防水、防尘性能较篙的灯具，反之可选用一般的灯具。5腐蚀性场所宜采用耐腐蚀性好的灯具，振动场所宜采用带减振装置的灯具。四、道路照明光源的选择道路照明所采用的光源根据不同的应用场所来选择，下表为在不同应用场所的光源的选择。适用场所光源种类快速路、市郊公路低压钠灯、高压钠灯主干路、次干路高压钠灯支路、居住区道路小功率高压钠灯、允许用高压汞灯市中心、商业中心等对颜色识别要求高的道路显色改进型高压钠灯或金属卤化物灯五、道路照明布灯方式的选择1.道路照明较常见的布灯方式有以下几种。1）单侧布灯 适合于较窄的道路，灯具安装高度等于或大于路面有效宽度。优点是诱导性好。缺点是不设灯的一侧路面亮度低，两个方向行使车辆得到的照明条件不同。2）交错布灯 灯具按“之”字形交错布灯，适用于比较宽的道路。灯具安装高度不小于路面有效宽度的70%。优点是亮度总均匀度能满足要求，在雨天提供的照明条件比单侧灯好。缺点是亮度轴向均匀度较差，诱导性不如单侧布灯，容易使机动车驾驶员产生混乱的视觉印象。3）对称布灯 适用于宽路面，灯具安装高度不小于路面有效宽度的50%。4）横向悬索式布置 灯具悬挂在横跨道路上的绳索上，灯具的垂直对称面与道路轴线成直角。此种布灯方式的灯具安装高度较低，约在6-8米，多用于树木遮光较多的道路，或安装灯杆困难的街道。缺点是灯具容易摆动或转动造成闪烁眩光。5）中心对称布灯 适合有中间隔离带的双幅路。灯具在中间隔离带上用Y型或T型杆安装，灯杆高度应等于或大于单侧道路的有效宽度。优点是效率较高、诱导性好。2.灯具配光类型、布灯方式、灯具安装高度与灯间距离的关系布灯方式配光种类截光型半截光型非截光型安装高度H间距S安装高度H间距S安装高度H间距S单侧布灯HWeffS3HH1.2WeffS3.5HH1.4WeffS4H交错布灯H0.7WeffS3HH0.8WeffS3.5HH0.9WeffS4H对称布灯H0.5WeffS3HH0.6WeffS3.5HH0.7WeffS4H注：Weff为路面有效宽度。六、道路照明的计算道路照明采用利用系数法计算路面的平均照度。计算公式平均照度Eav=*U*K*N/（S*W）灯间距S=*U*K*N/（Eav*W）式中：光源的总光通量，lm； U利用系数； K维护系数； W道路宽度，m； S路灯间距，m； N与排列方式有关的数值，当路灯单侧布置或交错布置时N=1，相对矩形排列时N=2。七、道路照明的控制及供电半径的确定随着科学技术的发展，路灯的控制装置已由简单的继电器控制发展到微机控制。只要将使用地的经纬度输入，并将启用时间输入，既可得到随季节而变化的启闭灯的时间表。而且可通过调压的方式方便的实现半夜灯、全夜灯控制，以达到节能的目的。路灯供电半径的确定，不能仅从满足供电电缆电压损失为依据，而且应从路灯的管理维护、停电影响的范围等多方面考虑。以采用380/220V电压供电为例，其供电半径宜在400米左右，最多不要超过600米。八、道路照明的节能措施1）合理选择照明器材路灯灯具光分布曲线应均匀平滑、效率高、寿命长、限制眩光，选用耗能低的镇流器，带电容补偿，补偿后的功率因数应不小于0.9。2）实行全夜灯、半夜灯控制，以便节约能源。3）路灯控制根据季节