《道路照明标准比较及其对灯具配光的要求》由会员分享，可在线阅读，更多相关《道路照明标准比较及其对灯具配光的要求（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 当前道路照明的标准内容 依据同际上埘户外照明的观电 可分为一粪 1J 机功牛道为主旧道路照明标准 如C I E I l 5 中 机动 R 人交通道路照叫 2J 以非机动午和行人为主村街跚和居住M 照明 卡f 标硅 如C I E j 3J 以户外装饰照明为丰的标准 如C I E 前两者月K 务j 硷共场所 所以统称为公共照明作 为灯具设计和使H 者 定璺明白使用者的诉求 L I 我国机动车道的照明标准C J J4 5 C J l4 52 0 0 6 公枷的标准足在I 川4 51 9 9 1 的基 础r 修政而得任侏持原米照度 标的基础上 t 帅r r 壳艘指 I 如在1 所小 表J t x
2、34 5 一d N 月定的薷目机动车道路月目g 求 路i 亮度路面月度 眩光限制T I 艟 道镕轻 平均亮m L a 均匀崖 姒向均 崖 F 均肌崖均匀幢 闻值增 S R f w i r a 维持位L 姑1 值U 最 J 恤n I x j m 竹值0 最小伍 最大初始值 最小值 快速镕 5 20 0 4 主十路 镕 m 自m 府n 蓑干凸大型 公共建茄的主 道 路 市中 或商 中 的道路 坎干路040 5 支路 P M m R 月十 青路自 m 路自十 m 鹰T 低3 0 自t 月f 十 路自 老虚 0 均自度r 路自最十亮度膊自 目嘉度 女 路自纵向均自mr 目一争车m 十 践 最十亮度厦
3、亮度 m 度 q 自度L F 路自最十m 脚路自十目g 1 42 D 0 9 十目 镕月 i 另外 表1 中亮度数据来自C I E1 1 5L 2 的亮度指 标 道路分类继承C J J4 5 1 9 9 1 的思想 与美国标准 的分类比较相近 在C I E1 1 5 中 道路的分类为机动车 与表l 要 求基本一致 道路的M 分类 交会区道路的c 分类 相 当于C J J4 5 中的交会区 和人行道路的P 分类 相当 于C J J4 5 中的人行道路 1 2 美国标准A N S I I E S N AP R 一8 0 02 0 0 5 E 4 在美国标准中 有三个指标可供选择 可根据需 要设计挑
4、选合适的指标进行 它们是照度E 1 x 亮 度L e d m 2 和小目标可见度S T V 其具体内容如下 1 照度指标 见表2 美国标准中的照度要求远低于C J J4 5 中的数值 最高照度1 7 I x 而C J J4 5 为3 0 I x 是C J J4 5 的5 8 S t a n d a r da n 标d 薏e s 与t 检测广l 1 2 亮度指标 见表3 由于是亮度 因而与路面材料无关 美国标准中 的亮度和亮度均匀度要求远低于C J J4 5 中的数值 最高的是1 2 e d m 2 而C J J4 5 中是2 e d m 2 是C J J4 5 中要求的6 0 同样反映在均匀度
5、上 美国标准最高 的U k 为0 3 3 而C J J4 5 是O 4 是C J J 4 5 中要求 的8 2 总之 美国道路照明的标准水平低于欧洲的 水平 3 小目标可见度 S T v 指标 见表4 既然有可见度 那么一定要有观察目标 就有对 目标的各种规定 如目标形状 大小 表面反射率 安 放位置 观察者位置 观察者年龄等多种因素 因此在 美围规定的S T v 中就有这些规定 如表4 的 注2 表2 美国标准A N S I I E S N AP R 8 0 0 用照度表示的路面照明质量要求 道路和行人交汇区路面类型 最小维持照度平均值 照度均匀度 光幕亮度比 道路行人交汇区R 1 x R
6、或R I x R 3 I x E 征mL L A 类高速路 698 30 3 B 类高速路 4 6 530 3 高 1 01 41 3 30 3 快速路中 81 21 030 3 低6983 0 3 高 1 21 71 530 3 主干路中91 31 1 30 3 低 6 9 83O 3 高 81 21 0 40 4 集散路 由 6 9 84O 4 低 465 40 4 高 6 9 860 4 地区性道路中 5766O 4 低54 460 4 注 R R R 3 是路面材料反射特性的分类 分别与C I E 中的R R 2 R 3 对应 R 是混凝土路面 R 2 是以漫反射为主的沥青 路面 R
7、3 是略带镜面反射的沥青路面 E 路面平均水平照度 E 路面最小水平照度 k 最大光幕亮度 k 路面平均亮度 由于不同路面材料的反射特性不同 所以需要的照度也有所不同 因而获得差不多的亮度 R 的反射率最高 R 的 最低 R 的居其中 2 0 0 9 中国道路照明论坛论文集 会刊 1 5 标准与检测 S t a n d a r da n dT e s t 表3 美国标准A N S I m S N AP R 一8 一0 0 用毵度表示的路面照明质量要求 道路和行人交汇区 平均亮度L 亮度均匀度L 且山亮度均匀度L E 光幕亮度比L L 道路行人交汇区 c d m 2 允许最大值 允许最大值 允许
8、最大值 A 类高速路O 63 56 0 0 3 B 类高速路0 43 56 00 3 高 1 O3 05 00 3 快速路 由 O 83 5 5 0O 3 低0 63 06 O 0 3 高 1 23 05 00 3 主干路中0 9 3 O5 0O 3 低O 63 5 6 O0 3 高 0 83 05 O0 4 集散路 由 O 63 56 00 4 低 0 44 08 O0 4 高0 66 01 0 00 4 地区性道路 由 O 56 O1 0 O0 4 低 O 36 01 0 00 4 注 亮度数据低于C I E 的要求很多 接近1 2 2 0 6 所以是C I E 数据的6 0 亮度均匀度的
9、数据也远低于C I E 的要求 如C I E 为0 4 按美国标准最高的要求是3 0 即O 3 3 是C I E 要求的8 2 表4 美国标准A N S I I E S N AP R 8 0 0 小目标可见度 S T V 表示的路面照明质量要求 道路和行人交汇区S T V 指标亮度指标 加权平均V L L 钝 c d m 2 L c d m 2 亮度均匀度 道路行人交汇区 可见度水平 中间值 k 和I 删 L 州或L 醇 L 侧就一定能看清障碍 物 两者的差别等均有其它的影响因素 从理论上说 L 矿 捌或L 嘛 c 在有眩光源情况下 障碍物与背景间 的对比度降低 使辨认变得困难 3 可见度 V
10、 L 的确定 在一个背景亮度下 辨认一个亮度不同的物体需 要两者间有一定的亮度差别 即存在对比度C 即亮 度间有差别 我们定义刚好能辨认时的对比度称阈值 对比度C 小 显然 作为实际应用场所 物体与周围环 境的对比度c 最好都满足C C m 而且越大越好 可见度 V L 的定义就是被研究条件 背景亮度 和光幕亮度 下的对比度C 比阈值对比度C m 大多少 定义V L 为可见度水平为 S t a n d a r da n 节d 意e s 与t 检测厂T l V L C C 幽 由此可见 可见度是没有量纲的 只是数字 v L 越大 看起来越容易 V L I 就是阈值水平 4 可见度的计算 S T
11、v 的计算很繁复 大致过程如下 计算路面上各点亮度 相当于上面所说的亮度 指标计算的全过程 计算小目标上的亮度 计算灯具产生的光幕亮度L v 计算小目标上的对比度 从路面上各点亮度得到的适应亮度确定小目 标的可见度 虽然这个概念非常贴近实际情况 但理解过程却 有一定困难 计算过程非常复杂 而且在计算中需要 一些假定条件 如小目标的大小形状及其材质 观察 时间等变数 而这些变数有时是至关重要的 有时却 缺乏代表性 所以上述方法至今未被接纳为国际上通 用的标准内容 然而 S T V 研究问题的方法仍有借鉴 之处 如研究和看待道路灯具的配光效果 3 道路照明灯具的配光研究 3 1 三个评价参数的比较
12、 表5 中的三个物理量与客观条件之间的关系如 图5 所示 表5 三个评价参数的汇总比较 评价参数照度亮度 小目标可见度S 符号 E LV L C c m 规定观察条件下 规定路面 规定观察条件下 规定路面材料 物理意义 路面上的光通量的分布 材料前提下驾驶员看到的 和障碍物位置大小 性状和观察 时间前提下驾驶员能看清路面 路面上的亮暗分布 障碍物的能力 照度计直接测量亮度计直接测量 量度方法计算得到 很方便 仪器昂贵 测量繁复 计算复杂程度简单稍复杂非常复杂 续下表 2 0 0 9 中国道路照明论坛论文集 会刊 1 9 标准与检测 S t a n d a r da n dT e s t 接上表
13、 评价参数照度亮度小目标可见度S T V 与看到的真实路面比较不接近接近接近 与道路照明需要的视觉功能比较不接近接近一点接近 没有强制规定 必须注意对比度 对灯具配光的要求 等照度配光 等亮度配光 变化过渡区的宽度 尽量缩小 决定评价物理量的几何条件灯具 灯间隔 安装高度 灯具 灯间隔 安装高度灯具 灯间隔 安装高度 决定评价物理量的灯具数 见图3 前后2 个前1 个后3 个前1 个后3 个 观察者高度 视线方向 观察者高度 视线方向 路面材 决定评价物理量的客观条件 无料 反射特性 小目标大小形 路面材料 反射特性 状和反射率 小目标位置 对比度c 灯具眩光 视功能水 决定评价物理量的主观条
14、件 无无 平 V L 曲线 决定照度的两个灯 决定亮度的四个灯 a 决定亮度的四个灯 b c 图3 说明道路上三个评价物理量图 注 a 道路上一点的照度由观察点前后两个灯决定 b 道路上一点的亮度由观察点前三个灯和观察点后一 个灯决定 c 小目标可见度由观察点前三个灯和观察点后一个灯 决定外 还与目标大小 表面特性 安装条件和背景 亮度等条件有关 2 02 0 0 9 中国道路照明论坛论文集 会刊 灯具1 照度 E2 O 灯具2 S 距离 递减配光 图4 在两灯之间得到等照度配光灯具在路面上的照度分布图 3 2 等照度配光及其计算 两灯间的照度迭加为等照度的配光很多 见图4 其光强表达的方程是
15、式 2 为了得 到比较均匀的亮度分布 取递减配光式 1 得到 的等照度配光较好 从图4 上的照度曲线可得到递减配光的照 度E 的方程为 E E o 1 一 x s H 式中x t 9 0 1 若E 0 1 的标准状态下 光强I 的表示为 I 1 一 S H 2 C 0 8 t g X 3 2 在S H 3 0 时 上式为 I 1 一 t 9 0 3 c o s 0 3 最大光强在d I d 0 0 处 即6 4 9 处 是光强值为 0 时的3 7 7 8 倍 见图5 图5S H 3 时的等照度配光 最大光强角度 s H 3 时的中心点 从灯具设计的实 H j 观点来看 要得到1 6 4 9 I
16、 o 3 7 7 8 不太可能 因此 也较难得到均匀性非常好的结果 当 然要得到如C 1 1 4 5 要求的照度均匀度U 0 4 则不 太难 3 3 等亮度配光 6 等亮度配光需要计算4 个灯对某一点的贡献 调 节每个灯具的配光使之在路面同一条纵向车行道上 得到相同的亮度 每条车道宽3 5 m 计算时要假设路 面材料的反射分类 当路面材料为R 和R 时 在S H 3 布置时各条道路轴线上得到等 亮度的配光见图6 从图6 看出 最大光强都在 7 l o 到6 8 0 之间 而且不同道路轴 线上等亮度配光形状不同 3 4 根据S T V 概念得到的看法 S T V 的方法是采用一个平 面的小目标 小目标可假设放置 在路面上任何地方 长和宽都是 1 8 c m 从观察点看小目标 随着 小目标与路灯的位置不同 会出 现不同的结果 在灯后时比路面 S t a n d a r da n 标d 准1e s 与t 检测r 1 一 a R 2 路面上4 个车道的配光曲线 b R 3 路面上4 个车道的配光曲线 图6R 2 和R 3 路面在S H 3 布置时 各车行道中线上得到等亮度时的配光分布 亮 呈现
