道路照明系统设计课件

第十二章

照明系统设计1234学习要点

照明系统基础知识路段照明系统广场照明系统

隧道照明系统5桥梁照明系统

照明节能措施6学习目标：了解照明系统基础知识

了解路段、广场、隧道及桥梁照明灯具选择及布置形式和照明方式

掌握照度亮度的计算方法

了解高速公路和隧道的照明节能措施第一节照明系统基础知识一、照明系统功能及分类照明系统功能：

①使车辆在夜间行驶时获得良好的视觉信息，改善夜间行车条件，提高通行能力、减少交通事故；②减少运行时间，吸引车辆在夜间行驶，有效地减轻白天高峰期的拥挤程度，提高道路使用效率；③提高交通诱导性，美化环境、改善景观。照明系统分类:路段照明、广场照明、隧道照明和桥梁照明。第一节照明系统基础知识二、道路照明质量指标为了保证夜间车辆在道路上安全迅速地行驶，必须具备良好的视觉条件。观察者的视觉可靠性取决于照明条件下观察路面变化的能力和舒适感，即“视功能”和“视舒适”，道路照明的质量指标如下表。

第一节照明系统基础知识1.照明水平亮度：视感觉的强烈程度，取决于路面或物体的表面亮度式中：

——表面照度，lx（勒克司）；

——亮度系数，即该表面向观察者方向反射光总量的一个量值。平均亮度：式中：

是第i个计算点的亮度；n是计算点总数。第一干节干照干明系干统基干础知干识总亮干度均干匀度:式中干：——观察干区域干内的干最小干局部干亮度干；——观察干区域干内的干平均干亮度干。纵向干均匀干度:式中：—车道干中心干线的干最小干亮度干；——车道干中心干线的干最大干亮度干。2.均匀干度第一干节干照干明系干统基干础知干识3.眩光眩光干有失干能眩干光和干不舒干适眩干光两干种。干使视干觉减干弱的干眩光干称为干失能干眩光干，用干阈值干增量干表示干；使干眼睛干产生干不舒干适感干的眩干光称干为不干舒适干眩光干，其干眩光干程度干用眩干光等干级G表示干。4.环境干照明干系数对于干机动干车驾干驶人干来说干，其干眼睛干的一干般视干觉状干态主干要取干决于干路面干的平干均亮干度，干但道干路周干边环干境的干亮暗干会干干扰眼干睛的干一般干适应干状态干。环境干照明干系数SR，为干相邻干两灯干杆之干间路干边5m宽区干域内干的平干均照干度和干道路干内由干路边干算起5m宽区干域的干平均干照度干比值干。第一干节干照干明系干统基干础知干识5.视觉干诱导干性视觉干诱导干性是干反映干道路干观察干者前干面的干景象干所引干起的干诱导干性综干合效干果的干程度干，良干好的干诱导干性能干使驾干驶人干看清干前方干道路干条件干，安干全驾干驶。6.光污干染照明干设施干为我干们提干供了干良好干的视干觉环干境，干但同干时也干对良干好的干夜间干环境干产生干干扰干或其干他消干极影干响，干已成干为重干要的干光污干染源干。第一干节干照干明系干统基干础知干识二、干道干路照干明设干备1.道路干照明光源照明干光源干就其干发光干原理干来说干有热干辐射干发光干（如干白炽干灯和干卤干钨灯干）、干光致干发光干（荧干光灯干）、干气体干放电干发光干（钠干灯、干汞灯干和金干属卤干化合干物灯干）、干电致干发光干（二干极管干）四干种。路段干、隧干道、干及广干场照干明光干源及干应用干地点干如下干表所干示。第一干节干照干明系干统基干础知干识2.道路干照明灯具①灯干具类干型道路干照明干灯具干对于干限制干眩光干的要干求较干重要，用于干道路干的灯干具分干为全截干光型干、截干光型干、半干截光干型和干非截干光型四种。②灯干具的干选择高速干公路干照明干灯具干的选干择须干考虑干是否干有效干防止干眩光干效应干和最干大限干度地干把光干通量干射到干需要干的地干方；另干结合干道路干条件干和照干明需干要选干择相干适应干的灯干具。③灯具干的布干置高速干公路干灯具干主要干有杆干柱照干明、干高杆干照明干和悬干索照干明三干种。第一干节干照干明系干统基干础知干识杆柱干照明干：把照干明器干安装干在杆干柱的干顶端干，杆干柱沿干高速干公路干两侧干配置干，广干泛应干用于干路段干照明干。杆柱干照明干的特干点：可干沿线干形任干意布干置灯干杆、干灯具干，提干高灯干具效干率，干同时干具有干良好干的视干觉诱干导性干。高杆干照明干：在15干m～40干m的高干杆上干安装干由大干功率干的光干源组干成的干多个干照明干器，干进行干广阔干范围干内的干大面干积照干明。主要干适用干于高速干公路干的立干体交干叉、干收费干广场干、服干务区干广场干和线干形复干杂、干视野干广阔干场所干的照干明。悬索干照明干：悬索干式照干明是干在高干速公干路的干中央干分隔干带上干设置干较大干杆距干的杆干柱，干其高干度一干般为15～20干m，在干杆柱干间拉干起钢干索，干并把干照明干器悬干挂在干钢索干上进干行道干路照干明。第一干节干照干明系干统基干础知干识三、干照干明的干控制干方式从功干能分:有时干控、干光控干、时干控和干光控干相结干合三干种。时控是指干根据干道路干所在干位置干的纬干度、干所处干的季干节，干确定干天黑干和天干亮的干时间干，通干过时干钟控干制器干来控干制路干灯的干开关干。光控即光干感应干控制干，根干据道干路的干照度干水平干及白干天和干黑夜干的亮干度变干化，干输出干一定干值的干信号干来实干施开干关控干制。从实干现方干式分:有人干工控干制、干自动干控制干及远干程控干制。人工干控制是对干相应干的道干路照干明线干路实干施手干动开干关控干制。自动干控制包括干时控干和光干控。远程干控制是功干能更干为全干面、干系统干更复干杂的干智能干化控干制方干式，干分为干开关干型和干智能干型。第二干节路段干照明干系统一、干路段干照明干设置干条件干与标干准1.路段干照明干的设干置条干件设置干路段干照明干设施干是为干了保干证行干车的干安全干与舒干适。影响干因素:从安干全角干度出干发，干主要干有路干段性干质、交通干流性干质、安全干要求、经济干效益干评价。2.路段干照明干设置干标准依据（GB干T干24干96干9—干20干10）《干公路干照明干技术干条件干》，干高速干公路干路段干、广干场、干桥梁干、相干关场干所等干应满干足平干均亮干度、干亮度干均匀干度、干平均干照度干、眩干光限干制、干环境干比等干各项干指标推荐干值值干如下干。二、干路段干照明干方式常采干用杆干柱式干照明干，沿干道路干一侧干、两干侧或干中间干车带干上布干置，灯杆干高度干通常干不超干过12～13干m。1.直线干路段干照明干布置适用于道干路有干效宽干度小干于等干于灯干具安干装高干度的干情况；优点干：造价干低，干诱导干性好干；缺点干：两个干方向干行驶干车辆干得到干的照干明条干件不干同。适用比较干宽的干道路，优点干：亮度干总均干匀度干能满干足要干求，干在雨干天提干供的干照明干条件干比单干侧的干要好；缺点干：易出干现明干暗交干替的干光斑干，亮干度纵干向均干匀度干差，干诱导干性较单侧差。适用双向干双车干道以干上的干公路干，要干求灯干具安干装高干度不干小于干路面干有效干宽度干的50％；优点干：路面干平均干亮度干增加干，诱干导性干良好干。适用于有中干间隔干离带干的双干幅路；优点干：效率干较高干，诱干导性干好。适用于中间干有间干隔地干带的干直线干路上。2.杆柱干照明干灯具干安装干基本干要求灯具干的安装干高度（h）由灯具干布置干方式干、路干面有干效宽干度、干灯具干配光干及光干源功干率来干决定，一般干在15干m以下干。随干着安干装高干度的干增加干，眩干光减少，干舒适干感增干加；但成干本也增加干，光干通量利用干率降低干。安装干间距（s）与干灯具干配光干、安干装高干度、干路面干纵向干均匀干度有干关，干安装干高度干越高干，间干距可干以越干大，可以干减小干路面干亮度干变化干，增干加视干觉舒干适感干。外伸干部分（oh）干加大干外伸干长度干可使干灯具干伸入干车道干的长干度增干加，干车道干接受干的光干通量干加多干，提干高路干面平干均亮干度，干但路干肩或干紧急干停车干道的干光通干量下干降。倾斜干角度（θ干）灯干具尽干量采干用水干平安干装，干考虑干美观干，倾干角可干以做干成5°或15°，干一般干希望5°以干下。为了干达到干路面干亮度干分布干均匀干，对干不同干类型干配光干的灯干具按干照不干同的干配置干方式干，将干其安干装高干度（h）、干安装干间距干（s）、干道路干宽度干（w）的干比率干限制干在一干定范干围之干内，干参照下表干。3.曲线干路段干照明干布置（1）平干曲线干半径干大于干等于10干00干m的曲干线路干段，干其照干明灯干杆可干按直线干路段进行干照明干布设干。（2）在干反向干曲线干路线干上，干宜固干定在干单侧干设置干灯具干，产干生视干线障干碍时干，可干在曲干线外干侧增干设照干明灯干杆，如图。（3）平干曲线干半径干小于10干00干m的曲干线路干段，干照明干灯具干的布干设间干距宜干为直干线路干段的0.干5~干0.干7倍，干平曲干线半干径越干小，干灯具干布设干间距干也应干该越干小，如图。（4）转干弯处干的灯干具不干应安干装在干直线干路段干的延干长线干上，如图干；以免干驾驶干员误干认为干是道干路向干前延干伸而干发生干事故干。（5）急干转弯干处安干装的干灯具干应能干给车干辆、干缘石干、护干栏以干及周干围环干境提干供充干足照干明。（6）当曲干线路干段的干路面干较宽干需采干取双干侧布干置灯干具时干，宜干采用干双侧干对称干布置干。一、干立交干广场干照明干设计1.立交干广场干照明干设计干原则干和要干求原则：在干考虑干立交干结构干型式干、周干围环干境要干求的干前提干下，干既要干达到照明的使干用要干求，干又能干反映干出立干交的线形干美和结干构整干体的干造型干美，干同时干还要干考虑经济干实用干和维干修方干便。要求：1）照干明范干围大要在干立交干所在干的范干围内干保持干平均干照度干不低干于20lx，均干匀度干高于0.干4的大干面积干照明干。2）光干学诱干导性干强利用干照明干器布干置的干光点干形象干地显干示立干交造干型、干弯道干半径干、道干路前干进方干向和干坡度干等视干觉信干息，干为驾干驶人干提供干良好干诱导干性。3）眩干光控干制好立交干层次干多，干转弯干半径干小，干道路干起伏干变化干大，干不同干位置干灯具干的投干光角干度很干难控干制，干容易干产生干刺眼干的眩干光，干给在干立交干中行干驶的干驾驶干人造干成视干觉不干舒适干。第三干节广场干照明干系统2.立交干广场干照明干布置干及照干明方干式选干择①灯干具布干置（1）单干侧布干置：干如果桥面干不宽干，属干于单干向行干车时（干如匝干道桥干），干在一干侧布干置灯干具，诱导干性好干、造干价低。（2）双干侧交干错布干置：亮度干总均干匀度要比干单侧干布置干好，干但纵干向要干差一干些，干适合干于桥面干较宽的立干交桥干上。（3）双干侧对干称布干置：纵向干均匀干度和干诱导干性比双干侧交干错布干置好干，适干合于桥面干较宽干的立交干桥上干。（4）中干心对干称布干置：干灯具干布置干在中干间分干隔带干上，干比两干侧布干置经干济，干且可干获良干好的视觉干诱导干性。②照干明方干式选干择在复干杂立干交照干明设干计中干，可干以考干虑按干常规干低杆干和高干杆照干明两干种照干明方干式进干行设干计。干对于干大型干立体干交叉干宜优干先采干用高杆干照明。第三干节广场干照明干系统高杆干照明干的优干点：（1）照干明范干围广干阔，干光通干量利干用率干高；（2）使干用高干效率干大功干率光干源，干经济干性好干；（3）由干于杆干塔很干高，干下面干亮度干均匀干度高干；（4）驾干驶人干员很干容易干从远干处看干到高干杆照干明，干便于干预知干前方干情况干；（5）一干般在干车道干以外干安装干，易干于维干修、干清扫干和换干灯，干不影干响交干通秩干序。高杆干照明干的分干类：高杆干照明干的结干构通干常有干柱式干和塔干式两干类，干灯架干分为干固定干式（干单柱干或多干柱）干、升干降式干（电干动升干降或干手动干升降干）和干液压干可倾干倒式干三种干。（1）固干定式干灯盘干不可干升降干，优点有利干于到干灯盘干上调干整灯干具的干瞄准干角度干，缺点上下干不方干便，干尤其干是天干气恶干劣时干，危干险性干较大干、不干易维干护。（2）可干升降干灯盘优点维修干比较干方便干，并干可携干带1～2人升干到杆干顶进干行检干修，缺点不便干于调干整灯干具的干瞄准干点。（3）液干压可干倾倒干式高干杆优点只需干一个干维护干人员干站在干地面干便可干进行干维护干工作干，且干一辆干维护干车即干可用干于所干有同干型号干高杆干。第三干节广场干照明干系统二、干收费干广场干照明①收干费广干场照干明的干设计干原则（1）收干费广干场照明干质量，即干路面干亮度干（或干照度干）水干平、干均匀干度、干眩光干限制干等均干满足干现行干规定干的指干标，干同时干应具干有良干好的诱导干性；（2）投干资低干、耗干电少干、既干经济干又节干能；（3）运干行安干全可干靠、干维护干方便干；（4）在干符合干上述干原则干的前干提下干尽可干能采干用先干进的干照明干技术干。②收费干天棚干照明干的设干计原干则（1）收干费天干棚内干照明干的亮度干、光干色及显色干性要满干足要干求；（2）收干费天干棚内干的照度干要均干匀，同干时应干与棚干外收干费广干场的干对比干协调干；（3）收干费天干棚及干收费干亭内干的灯干具布干置不干引起干对驾干驶员干的眩干光效干应。1.设计干原则①收干费广干场照干明的干照明干方式通常干的照干明方干式有干：高干杆照干明、干中杆干照明干、低干杆照干明。干收费干广场干规模干相差干较大干，针干对这干种情干况在干设计干中采干用了低、干中、干高杆干相结干合的方干式。干用低干杆灯干解决干小型干收费干广场干的照干明问干题，干而且干造价干省；干中杆干灯及干高杆干灯用干于大干中型干收费干广场干的照干明设干计。②收费干天棚干照明干的照干明方干式收费干车道干、收干费岛干和收干费亭干都在干收费干天棚干覆盖干下，干其照干明与干收费干广场干照明干相比干更为干重要干，因干为在干灯光干照明干下，干收费干员可干以清干晰地干看清干车型干，便干于收干缴费干用。收费干天棚干照明干器的干类型干一般干采用嵌装干在顶干棚之干内的干嵌入干式窄干射光干类的干照明干器。。2.照明干方式3.照明干灯具干的安干装高干度和干配置高杆干照明方式干灯具干安装干高度H：收费干广场干投光干灯照干明方干式：第四干节隧道干照明干系统一、干隧干道照干明设干计的干影响干因素1.隧道干的视干觉现干象车辆干通过干隧道干，白干天和干夜晚干的视干觉环干境变干化不干同。干白天干当驾干驶人驶近干隧道时，干由于干隧道干内外干亮度干差别干很大干，看干到的干是一干个黑洞；进入干隧道以后干，亮度干突然干降低，视干觉不干能迅干速适干应；车辆接近干隧道干出口时，干外面干亮度干很高干，驾干驶人干看到干的是干一个干刺眼干的眩干亮白洞。2.车辆干尾气尾气干对能干见度干造成干了不干良影干响，降低干亮度干对比干度和干照明干效果干，严干影响干隧道干照明干质量干。3.路面干、墙干壁和干顶棚干的种干类及干反射干率4.其他不同干的隧干道对干应的干照明干设计干要求干有所干不同干，隧干道长干度、干宽度干、线干性、干交通干状况干以及干周边干环境干等因干素对干隧道干的照干明设干计有干一定干影响干。第四干节隧道干照明干系统二、干隧道干照明干措施干及照干明标干准1.洞外干设置干专用干减光干措施在接干近入干口处干地段干设置干遮光干棚、干铺设干黑色干路面干以及干植树干或铺干植草干坪等干，借干以降干低此干段的干天然干亮度干，并干使路干面的干亮度干与洞干口亮干度相干适应干。2.分段干设置干不同干亮度为减干小洞干外和干洞内干的亮干度变干化率干，隧干道照干明一干般应干划分干为①干中间干段照干明；干②入干口段干照明干；③干过渡干段照干明；干④出干口段干照明干；⑤干接近干段减干光设干施；干⑥应干急照干明；干⑦洞干外引干道照干明，干如图干所示干，各干段长干度和干亮度干的高干低随干设计干车速干及洞干外亮干度等干因素干而变干化。3.应急干照明长度干超过20干0米的隧干道必干须设干置应干急照干明系干统。第四干节隧道干照明干系统1）入干口段干照明根据干《JT干J干02干6.干1-干19干99公路干隧道干通风干照明干设计干规范干》，干对于干长度干很短干的隧干道（干如小干于10干0米）无干需设干置照干明；干对于干长度干超过10干0米的隧干道必干须设干立洞干内照干明，干其中干包括干入口干段、干过渡干段、干中间干段、干出口干段照干明。干入口干段的干长度干主要干取决干于洞干内外干亮度干之差干，同干时还干与设干计车干速、干洞外干光亮干度、干洞内干照度干和洞干壁材干料等干因素干有关干。（1）入干口段干的亮度（2）入干口段长度第四干节隧道干照明干系统2）过干渡段干照明（1）过干渡段亮度过渡干段由三个干照明干段组干成，干与之干对应干的亮干度可干按表12干-1干4取值干。（2）过干渡段长度过渡干段各干照明干段的干长度干可按干表12干-1干5取值干。3）中干间段干照明中间干段亮干度可干按表12干-1干6取值干，路干面亮干度总干均匀干度和干纵向干均匀干度应干不低干于表12干-1干7、12干-1干8所示干。4）出干口段干照明对于干单项干交通干隧道干，出干口段干长度干一般干取60米，亮干度一干般取干中间干段（干基本干段）干亮度干的5倍。干隧道干出口干过渡干照明干区照干明标干准见干表12干-1干9。对于干双向干交通干隧道干，出干口与干入口干起同干样的干作用干，可干不设干出口干段照干明。5）调干光随着干隧道干外部干亮度干如晴干天、干雨天干和交干通量干不断干变化干，隧干道入干口各干段的干亮度干、照干度均干要变干化，干因此干需要干根据干洞外干亮度干和交干通量干变化干对入干口段干、过干渡段干、出干口段干的亮干度、干照度干进行干调整干，如干表12干-2干0和12干-2干1所示干。三、干隧道干照明干灯具干的选干择与干配置1.照明干灯具干的选干择照明干灯具干多采干用吸顶干式或干嵌入干式，而干悬吊干式灯干具由干于占干用建干筑空干间较干大而干应用干较少干。干隧道干照明干用灯干具的干选择干应考干虑和干注意干以下干几点干：（1）应干有合干理的配光干特性。在干隧道干内应干根据干布置干灯具干的位干置，干分别干选用干对称干配光干和非干对称干配光干的灯干具。（2）应干有一干定的保护干角和限制干眩光的措干施，干保护干角一干般不干少于30°。干为了干控制干眩光干，一干般可干选用干有灯干罩的干灯具干。（3）灯干具配干件安干装应干易于干操作干，并干能调干整安干装角干度。（4）应干有防干火、干防尘干、防干腐蚀干和抗干震的干功能干。（5）便干于安干装、干维修干，特干别需干要考干虑便干于更干换灯干泡。2.照明干灯具干的配干置灯具干排列干有对干称、干交错干、中干线等干三种干布灯干方式，根据干隧道干内亮干度分干布的干测定干，灯干具安干装间干隔可干按以干下两干种情干况决干定：1)考虑干亮度干分布干时：2）考干虑闪干光时干：为了干避免干灯具干不连干续直干射光干由侧干面进干入驾干驶室干造成干“闪干光”干，应干尽量干不将干灯具干装在干侧面干，而干装在干墙面干及天干棚顶干轴线干之间干的位干置，干并采干用对干称或干交错干排列干方式干，“干中线干排列干”方干式灯干具维干修困干难，干故不干常采干用。干此外干，如干从亮干度分干布考干虑，干采用干对称干排列干为好干。第五干节桥梁干照明干系统一、干桥干梁照干明要干求（1）一干般大干桥照干明设干计标干准与干道路干照明干基本干一致干，桥面干照明干亮度应高出与其干相连干接的干进出干口主干线道干路。（2）对干于桥干下有干通航干要求干的桥干梁，干其照干度除干了要满足干大桥干桥面干的照干明要干求外，干还应干注意干桥上干设置干的照干明设干施可干能对过干往船干舶行干驶造干成的干不利干影响干。（3）对干位于干特殊干地理干位置干的具干有重干大意干义和干观赏干价值干的大干型桥干梁，干除了干考虑干行车干安全干需要干的正常干照明干外，还干要设干置供夜间干观赏干的立干面照干明，从干而可干以产干生较干强的干艺术干效果干。（4）在干桥面干出现干较陡干坡度干时，干桥面干高度干和与干其联干接道干路高干度相干差比干较大干，或干为了干突出干大桥干造型干而采干用一干些装干饰照干明的干情况干下，干桥梁干照明干要限制干眩光干。（5）只干是在干桥面干很窄干、对干照明干要求干不高干或常干规照干明方干式接干受不干了的干特殊干情况干才采干用栏干杆照干明方干式。二、干桥梁干照明干方式1.吊索干桥照干明:桥塔干一般干采用干泛光干照明干，桥干体及干主缆干采用干轮廓干灯照干明。2.混凝干土T型桥干照明：注意干突出干桥体干及桥干墩，干突出干桥体干轮廓干线。3.斜拉干索桥干照明：一种干是用干投光干灯顺干拉索干方向干由下干向上干投射干；另干一种干是从干侧面干向拉干索进干行投干射。4.钢索干桥照干明：应重干点突干出钢干拱造干型，干多用干泛光干照明干，照干明灯干具一干般采干用轮干廓灯。5.石拱干桥照干明：注意干对泻干洪孔干的照干明，干也可干用泛干光灯干将砖干（石干）拱干照亮。三、干桥梁干景观