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1、第五章 室外照明设计,第五章 室外照明设计,室外 照明,建筑物的立面照明,装饰照明,广场照明,体育设施照明,道路照明,庭园照明,明视照明,饰景照明,第一节 道路照明,路面的平均亮度,路面亮度分布的均匀程度,照明器眩光程度,路灯排列,道路照明质量评价指标,一、道路照明指标,1道路照明评价,道路照明是为机车驾驶员和路人提供一个良好的视觉安全可靠条件，特别是保障车辆夜间在道路上能安全、迅速地行驶，驾驶员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。,表5-1 确定视觉可靠性的照明评价指标,（1）亮度水平,（2）亮度均匀性,路面亮度的总均匀度是指路面上最小亮度与平均亮度的比
2、值。,（3）眩光,CIE关于交通道路照明设计的描述中，失能眩光被表示为“阈值增量（TI）”。它是前方道路上物体为补偿来自灯具直接光的失能效应在对比上所需的百分比增量。,2CIE道路分类及各种道路照明的推荐值,表5-2 CIE的道路分类,（1）城市道路分类,（2）各种道路照明的推荐值,表5-3 CIE对各种道路照明的推荐值,表5-4 机动车交通道路照明标准值,表5-5 交会区照明标准值,表5-6 人行道路照明标准值,（5）机动车交通道路一侧或两侧设置的人行道路照明，当人行道与非机动车道混用时，人行道路的平均照度值与非机动车道路相同。当人行道路与非机动车道路分设时，人行道路的平均照度值宜为相邻非机
3、动车道路的照度值的1/2，但不得小于5lx。,使用以上几表时应注意以下几点：,（1）对同一级道路选定照明标准值时，应考虑城市的性质和规模，中心城市可选择表5-4中的低档值。,（2）对同一级道路选定照明标准值时，交通控制系统和道路分隔设施完善的道路，宜选择表5-4中的低档值，反之以选择高档值。,（3）当各级道路选取低档照度值时，相应的交会区应选取表5-5中的低档照度值，反之则应选取高档照度值。,（4）机动车交通道路一侧或两侧设置的与机动车道没有分隔的非机动车道道照明应执行机动车交通道路的照明标准；与机动车交通道路分隔的非机动车道路的平均照度值宜为相邻机动车交通道路的照度值的1/2。,3路面的平均
4、亮度,道路表面或路面上的物体能被人们看清楚，主要取决于物体的反射光线。反射光线愈多视感觉愈强烈，物体看得越清楚。,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，而应取决于路面或物体的表面亮度。该亮度取决于每一单位亮度区辐射出的光量总数以及相对观察者方向的立体角。,纵向均匀度:平行于道路轴线的车行或人行道上路面最小亮度与路面最大亮度的比值，它对视舒适影响极大。,4路面亮度分布的均匀程度,路面亮度分布的均匀度包括亮度总均匀度、亮度纵向均匀度和亮度梯度。,路面亮度总均匀度，一般要求该值不应低于0.4，才能保持一个可以接受的察觉能力。,“斑马效应”,一般建议主要道路的纵向均匀度最小值为0.7左右
5、，以保证足够的视舒适水平，对次要的道路，可降为0.5左右。,亮度梯度指覆盖在路面上的亮度变化率，它对视舒适有重要影响。,5采用的照明器眩光程度,失能眩光,不舒适眩光,使视觉减弱的眩光称为失能眩光,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GF表示。,眩光的控制主要从正确选择灯具和调整其安装高度等方法解决。眩光控制等级GF分为九级，表5-7是眩光控制等级和主观评价对应关系。,表5-7 眩光控制等级和主观评价对应关系,（4）照明布局。,6路灯排列的诱导性指标,视觉诱导,光学诱导,常用的利用照明设施实现视觉诱导性的方法：,（1）利用照明系统本身的改变实现诱导性。,（2）利用光颜
6、色变化实现诱导性。,（3）利用灯具的式样和安装高度不同实现诱导性。,二、道路照明光源和灯具的选择,1道路照明光源的选择,道路照明光源要根据光源的效率、光通量、使用寿命、光色和显色性、控制配光的难易程度及使用环境等因素综合选择，一般选用钠灯和金属卤化物灯。,常用的道路照明光源的选择应符合下列规定：,（5）道路照明不应采用自镇流高压汞灯和白炽灯。,（4）市中心、商业中心等对颜色识别要求较高的机动车交通道路可采用金属卤化物灯。,（2）居住区机动车和行人混合交通道路宜采用高压钠灯或小功率金属卤化物灯。,（1）快速路、主干路、次干路和支路应采用高压钠灯。,（3）商业区步行街、居住区人行道路、机动车交通道
7、路两侧人行道可采用小功率金属卤化物灯、细管径荧光灯或紧凑型荧光灯。,2道路照明灯具的种类与选择,三种类型,常规灯具,链式灯具,投光灯具,安装在灯杆上或墙壁上，它的发光方向沿着道路走向,悬挂在钢丝绳上，发光方向主要横跨马路的,主要用于高杆照明，如立交桥以及大面积户外照明等。,1）相关术语,灯具安装在高度通常为15m以上的灯杆上，按一定间距有规律地连续设置在道路的一册、两侧或中间分车带上进行照明的一种方式。采用这种照明方式时，灯具的纵轴垂直于路轴，使灯具所发出的大部分光射向道路的纵轴方向。,（1）常规照明 conventional road lighting,（2）高杆照明 high mast l
8、ighting,一组灯具安装在高度大于或等于20m的灯杆上进行大面积照明的一种照明方式。,灯具的最大光强方向与灯具向下垂直轴夹角在0o75o之间，90o角和80o角方向上的光强最大允许值分别为50cd/10001m和l00cd/1000lm的灯具。且不管光源光通量的大小，其在90o角方向上的光强最大值不得超过1000cd。,（3）半高杆照明(也称中杆照明) semi-high mast lighting,一组灯具安装在高度为1520m的灯杆上进行照明的一种照明方式。当按常规照明方式配置灯具时，属常规照明；按高杆照明方式配置灯具时，属高杆照明。,（4）截光型灯具 cut-off luminair
9、e,灯具的最大光强方向与灯具向下垂直轴夹角在0o65o之间，90o角和80o角方向上的光强最大允许值分别为l0cd/10001m和30cd/1000lm的灯具。且不管光源光通量的大小，其在90o角方向上的光强最大值不得超过1000cd。,（5）半截光型灯具 semi-cut-off luminaire,（6）非截光型灯具 non-cut-off luminaire,灯具的最大光强方向不受限制，90o角方向上的光强最大值不得超过l000cd的灯具。,（7）泛光灯 floodlight,光束扩散角(光强为峰值光强的1/10的两个方向之间的夹角)大于10o、作泛光照明用的投光器。通常可转动并指向任意
10、方向。,（8）灯具效率 luminaire efficiency,在相同的使用条件下，灯具发出的总光通量与灯具内所有光源发出的总光通量之比。,（9）维护系数 maintenance factor,照明装置使用一定时期之后，在规定表面上的平均照度或平均亮度与该装置在相同条件下新安装时在同一表面上所得到的平均照度或平均亮度之比。,（10）灯具的安装高度 luminaire mounting height,灯具的光中心至路面的垂直距离。,（11）灯具的安装间距 luminaire mounting spacing,沿道路的中心线测得的相邻两个灯具之间的距离。,灯具的光中心至邻近一侧缘石的水平距离，即
11、灯具伸出或缩进缘石的水平距离。,（12）悬挑长度 overhang,沿着道路恰当地安装灯杆、灯具，可以给驾驶员提供有关道路前方走向、线型、坡度等视觉信息，称其为照明设施的诱导性。,（13）灯臂长度 bracket projection,从灯杆的垂直中心线至灯臂插入灯具那一点之间的水平距离。,（14）路面有效宽度 effective road width,用于道路照明设计的路面理论宽度，它与道路的实际宽度、灯具的悬挑长度和灯具的布置方式等有关。当灯具采用单侧布置方式时，道路有效宽度为实际路宽减去一个悬挑长度。当灯具采用双侧(包括交错和相对)布置方式时，道路有效宽度为实际路宽减去两个悬挑长度。当灯
12、具在双幅路中间分车带上采用中心对称布置方式时，道路有效宽度就是道路实际宽度。,（15）诱导性 guidance,单位路面面积上的照明安装功率(包含镇流器功耗)。,（16）环境比 surround ratio,车行道外边5m宽的带状区域内的平均水平照度与相邻的5m宽车行道上平均水平照度之比。,（17）(道路)照明功率密度 lighting power density(of road surface),支路宜采用半截光型灯具。,2）道路灯具选择应注意以下几个方面,（1）道路及与其相关的场所使用的灯具按用途可分为功能性灯具和装饰性灯具。,为了定性满足不同级别道路对眩光限制的不同要求，机动车道照明应采
13、用符合下列规定的功能性灯具：,快速路、主干路必须采用截光型或半截光型灯具；,次干路应采用半截光型灯具；,（2）在禁止机动车通行的商业步行街、人行道路、人行地道、人行天桥等场所，对眩光限制不是很严格，灯光有适度的耀眼效果反而有利于创造一种活跃的气氛，因此对灯具的配光性能要求可以适当放宽，在此类场所可以采用兼顾功能性和装饰性两方面要求的灯具或者是装饰性灯具。,（7）高强度气体放电灯的触发器、镇流器与光源的安装距离应符合产品的要求。,（3）采用高杆照明时，应根据场所的特点，选择具有合适功率和光分布的泛光灯或截光型灯具。这是为了在满足照射范围内的平均照度和均匀度的前提下，控制高杆灯的照射范围和限制眩光
14、。,（4）为了减少维护工作量，提高灯具的维护系数，节约电能，可采用密闭式道路照明灯具时，光源腔的防护等级不应低于IP54。环境污染严重、维护困难的道路和场所，光源腔的防护等级不应低于IP65。灯具电气腔的防护等级不应低于IP43。,（5）空气中酸碱等腐蚀性气体含量高的地区或场所宜采用耐腐蚀性能好的灯具。通行机动车的大型桥梁等易发生强烈振动的场所，采用防振型灯具。,（6）高强度气体放电灯宜配用节能型电感镇流器，功率较小（1500W以下）的光源可配用电子镇流器。,三、道路照明的布灯方式,常规照明方式是在灯杆上安装12盏路灯，灯杆高度通常为1215m。当高度在1520m称为半高杆照明，大于或等于20
15、m称为高杆照明。,常规照明方式,高杆照明方式,链式照明方式,因此，可以应用于道路本身、立体交叉点、停车场、桥梁等处。,1常规照明方式,照明灯具安装在高度为15m以下的灯杆顶端，并沿道路布置灯杆。,使用方式最广泛,特点,可以在需要照明的场所任意设置灯杆，而且照明灯具可以根据道路线型变化而配置。,由于每个照明灯具都能有效地照亮道路，所以不仅可以减少灯的光通量，减小灯泡功率，降低成本，而且能在弯道上得到良好的诱导性。,（a） （b） （c） （d） （e） 图5-1 常规照明布灯方式 （a）单侧布置 （b）双侧交错布置 （c）双向对称布置 （d）横向悬索布置 （e）中心对称布置,表5-8 道路照明灯
16、具推荐布置方式,要使路面亮度分布均匀，经济合理，很大程度上取决于灯具的合理配置。对不同宽度的道路，可采用不同排列方式的灯具组合，从而形成不同的配置方式。表5-8列出了推荐使用的配置情况。,表5-9 灯具的配光类型、布置方式与灯具的安装高度、间距的关系,注：Weff为路面有效宽度（m）。,（5）高秆一般在车道以外安装，易于维修、清扫和换灯，不影响交通秩序；,2高杆照明方式,高杆照明就是在1540m的高秆上装多个有大功率光源的照明灯具，以少数高秆进行大面积照明的方式。这种照明方式适用于复杂的立体交叉点、会合点、停车场、高速公路的休息场、广场等大面积照明的场所。,优点,（1）照明范围广阔，光通利用率高；,（2）使用高效率，大功率光源，经济性好；,（3）由于杆塔很高，下面亮度均匀度高；,（4）用于道路交叉或立体交叉点时，车辆驾驶人员很容易从远处看到高杆照明，便于预知前方情况；,
