中國道路照明設計更節能環保才是真標準

道路照明是一個重要環節。改革開放以來，城市建設發展速度很快，對城市有著美化作用的道路照明也提出了新要求。城市道路照明的設計應適應城市發展的需要，根據道路的特點，來確定光源，選擇路燈型式，布置燈桿位置及控制方式等。

1　道路照明的光源

城市道路照明應采用高強氣體放電燈具，如高壓汞燈、高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。

高壓汞燈具有光效高、耐震、耐熱、壽命長、用電省的特點。但顯色性差，適用于道路、廣場、車站、碼頭、工地等場所使用。

高壓鈉燈具有光效高、紫外線輻射小，可在任意位置點燃，耐震、壽命長等優點，特別是它具有較強的透霧能力，因此特別適用于道路照明。

金屬鹵化物燈具有光效高、光色好、尺寸小、功率大，所需啟動電流小，抗電壓波動穩定性比較高等特點，是比較理想的第3代光源，適用于要求照度高，顯色性好的繁華街道和立交橋的照明。

2　道路照明的燈具

城市道路照明應采用懸臂式高桿路燈。懸臂式高桿路燈分為單叉式、雙叉式和多叉式3種，為了控制光通的分布，燈具內部都裝有反光罩。燈具常以高壓汞燈、高壓鈉燈或金屬鹵化物燈為光源，此類燈具配光分為截光型、非截光型和半截光型3種類型。

(1)截光型配光較窄，光通分布主要集中在0～60°范圍內，嚴格限制了水平光線，幾乎感覺不到眩光，因此適用于高速道路。

(2)非截光型配光很寬(燈具橫向)，不限制眩光，光通分布一般在0°～80°范圍內，而且在70°～80°之間光強很高，0°～70°之間較弱，因此，適用于要求明亮的繁華街道或其它場所。

(3)半截光型介于截光與非截光型之間，廣泛用于一般道路照明。

 

3　路燈布置

3.1　路燈的布置方式

路燈布置方式有單側布燈、兩側交叉布燈、兩側相對布燈、丁字路口布燈、十字路口布燈和彎道布燈等多種，其各自的適用條件見表1。

表1　路燈布置方式和適用條件

 

路燈布置方式	圖例	適用條件
單側布燈		路面寬度小于9m，或照度要求不高的道路
兩側交叉布燈		路面寬度大于9m，或照度要求較高的道路
兩側相對布燈		同交叉布燈
丁字路口布燈		運輸繁忙的丁字路口
十字路口布燈		運輸繁忙的十字路口
		高桿照明，其桿高為20m以上
彎道布燈		道路彎曲處(一般在彎道外側布燈，在曲率半徑小的彎道上布燈的縱向間距應適當縮小)

3.2　路燈的安裝高度、間距及懸臂長度

 

為了減弱眩光，提高照明質量，避免路邊樹木遮擋燈光，應考慮安裝高度、間距以及懸臂長度。

(1)對于懸臂式高桿路燈，其安裝高度一般應在7m以上，若采用截光型燈具，安裝高度h≥Wj，燈柱的間距不宜大于安裝高度的3倍；若采用非截光型燈具，其安裝高度h>1.2Wj，燈柱的間距不宜大于安裝高度的4倍；若采用半截光型燈具，其安裝高度h>1.2Wj，燈柱的間距不宜大于安裝高度的3.5倍，路燈安裝高度h和道路計算寬度Wj如圖1所示。

圖1　路燈安裝高度與道路計算寬度示意圖

(2)燈柱懸臂的長度應根據路寬和樹木的品種決定，一般為1.5～3.5m。

4　道路照明的接線

城市道路照明的接線方式應采用架空線路或地下電力電纜線路。隨著城市建設要求的越來越高，電力電纜線路應是首選接線方式，其優點是不占用空間，有利于城市美化。

電力電纜線路一般利用燈桿下部的圓柱空間作為接線箱，在箱內接線和安裝電氣保護裝置，如圖2所示。電力電纜應在電纜溝內敷設，直接埋在地下的電纜，地下部分不應有接頭，接頭應設在燈柱接線箱內，以便檢查、維修。

圖2　燈桿根部內接線

5道路照明的控制道路照明的控制，以前一般采用光敏電阻和機械時鐘相配合的控制方式。由于光敏電阻受天氣陰晴影響較大，因此控制時間誤差也較大，且故障率較高。隨著電腦使用領域的擴大，現在國內已開發生產出用于道路照明、霓虹燈、廣告招牌燈等一些需要定時打開和關閉的微電腦時控開關，這種微電腦時控開關每天走時誤差小于0.5s，具有不怕停電(內部自動充電)，體積小，調試方便，控制方式靈活多樣等特點，在城市道路照明中已得到利用。

道路照明是為行人和車輛服務的，前半夜行人、車輛較多，需燈光亮一些，到了后半夜，行人、車輛減少，以節約電能考慮，燈光暗一些也可以，這就要求路燈控制裝置有使功率降低或隔點點亮功能。據報道，國外已有定時點亮、隔點點亮、調節功率等多種功能的電腦型路燈控制裝置。隨著電腦技術的進一步開發，符合人們要求、功能齊全的路燈控制裝置，必將粉墨登場，給人們帶來更大的便利。在城網改造的道路照明設計中，應優先考慮選用電腦型控制裝置。

道路照度手算公式： 

Ｅ＝φＮＵ／ＫＢＤ 

Ｅ道路照度 

φ燈具光通量 

Ｎ路燈為對稱布置時取２，單側和交錯布置時取１ 

Ｕ利用系數　 

K混泥土路面取1.3，瀝青路面取2 

B路面寬度 

D電桿間距 

 

第四章　照明設計

 

　　第一節　照明方式

 

　　第4.1.1條 道路及與其有關的特殊場所的照明方式分常規照明和高桿照明兩種。

 

　　第4.1.2條 常規照明有單側布置、雙側交錯布置、雙側對稱布置、橫向懸索布置和中心對稱布置五種基本布燈方式(見圖4.1.2)。

 

圖4.1.2 常規照明燈具布置的五種基本形式

　　(1)單側布置；(2)雙側交錯布置；(3)雙側對稱布置；(4)橫向懸索布置；(5)中心對稱布置

 

　　一、采用常規照明方式時，燈具的配光類型、布燈方式、安裝高度和間距應滿足表4.1.2的規定；

 

　　二、燈具的懸挑長度不宜超過安裝高度的1/4，燈具的仰角不宜超過15°。

 

　　第4.1.3條 采用高桿照明方式時應合理選擇燈桿燈架的結構形式、燈具及其配置方式，確定燈桿安裝位置、高度和間距以及燈具大光強的投射方向，并處理好功能性和裝飾性兩者的關系。

 

　　一、高桿燈從結構上來分，有固定式和升降式兩種，宜根據條件來選擇；

　　燈具的配光類型、布燈方式與安裝高度、間距的關系　　　　表4.1.2

 

燈具配光類型	截光型		半截光型		非截光型
布燈方式	安裝高度H(m)	間距S(m)	安裝高度H(m)	間距S(m)	安裝高度H(m)	間距S(m)
單側布置	H≥Weff	S≤3H	H≥1.2Weff	S≤3.5H	H≥1.4Weff	S≤4H
交錯布置	H≥0.7Weff	S≤3H	H≥0.8Weff	S≤3.5H	H≥0.9Weff	S≤4H
對稱布置	H≥0.5Weff	S≤3H	H≥0.6Weff	S≤3.5H	H≥0.7Weff	S≤4H

 

　　注：Weff為路面有效寬度(m)

 

　　二、燈具的配置方式有平面對稱，徑向對稱和非對稱三種。寬闊道路宜采用平面對稱配置方式，廣場和道路布置緊湊的立體交叉宜采用徑向對稱配置方式；多層大型立體交叉或道路分布很廣、很分散的立體交叉宜采用非對稱配置方式；

 

　　三、燈桿不得設在危險地點或維護時會嚴重妨礙交通的地方；

 

　　四、采用普通截光型路燈按平面對稱式配置燈具的高桿燈，其間距和高度之比以3∶1為宜，不應超過4∶1。采用泛光燈按徑向對稱式配置燈具的高桿燈，其間距和高度之比以4∶1為宜，不應超過5∶1，采用泛光燈按非對稱式配置燈具的高桿燈，間距和高度之比可適當放寬些；

 

　　五、燈具的大光強方向和垂線夾角不宜超過65°；

 

　　六、市區設置的高桿燈應在滿足照明功能要求的前提下力求作到與環境協調。

 

 

　　第二節　道路及與其聯接的特殊場所照明設計原則

 

　　第4.2.1條 一般道路的照明應符合下列要求：

 

　　一、應采用常規照明方式；

 

　　二、在樹木多、遮光嚴重的道路或樓群區難于安裝燈桿的狹窄街道可采用橫向懸索布置方式；

 

　　三、采用常規照明方式時，各種幾何參數及其間的關系應符合本標準第4.1.2條的要求；

 

　　四、路面寬闊的快速路、主干路必要時可采用高桿照明，并應符合本標準4.1.3條的要求。

 

　　第4.2.2條 平面交叉路口的照明應符合下列要求：

 

　　一、平面交叉路口的照明水平應高于通向路口的每一條道路的照明水平，并應有充足的環境照明；

 

　　二、交叉路口可采用與交叉道路光色不同的光源、外形不同的燈具、不同的安裝高度或不同的布燈方式；

 

　　三、十字形交叉路口的照明可視交叉道路的具體情況分別采用單側布置，交錯布置或對稱布置等布燈方式。大型交叉路口必要時可另行安裝附加燈桿、燈具。有較大的交通島時可在島上設燈，有條件時也可采用高桿照明；

 

　　四、T形交叉路口應在道路盡端設燈(見圖4.2.2.1)； 

 

圖4.2.2.1 T型交叉路口燈具設置

　　五、環形交叉路口的照明應能充分顯現環島、交通島和緣石,采用常規照明時宜將燈具設在環道的外側(見圖4.2.2.2)。通向每條道路的出入口的照明應適當加強。若環島的直徑很大，可在環島上設置高桿燈，但要仔細選擇燈具，確保車行道亮度高于環島亮度。

 

圖4.2.2.2 環形交叉路口燈具設置

　　第4.2.3條 曲線路段的照明應符合下列要求：

 

　　一、半徑等于或大于1000m的曲線路段，其照明可按直線路段處理；

 

　　二、半徑小于1000m的曲線路段，燈具應沿曲線外側布置并應減小燈具的間距(見圖4.2.3.1)，半徑越小間距也應該越小，一般控制為直路段的0.5～0.75倍,懸挑長度也應該縮短。在反向曲線路段上，宜在固定的一側設置燈具，發生視線障礙時可在曲線外側增設附加燈具；

 

圖4.2.3.1 曲線路段上的燈具設置

　　三、若曲線路段路面較寬需采用雙側布燈時，宜采用對稱布置；

 

　　四、轉彎處的燈具不得安裝在直線路段燈具的延長線上(見圖4.2.3.2)；

 

圖4.2.3.2 轉彎處的燈具設置

　　(a)不正確；(b)正確

 

　　五、急轉彎處安裝的燈具應能給車輛、緣石、護欄以及周圍環境提供充足照明。

 

　　第4.2.4條 在坡道上設置照明時,應使燈具的橫向對稱面垂直于路面。在凸形豎曲線范圍內,應縮小燈具的安裝間距,并采用截光型燈具。

 

　　第4.2.5條 上跨道路與下穿地道的照明應符合下列要求：

 

　　一、采用常規照明時應使下穿地道上設置的燈具在下穿地道上產生的光斑(照度或亮度)和上跨道路兩側的燈具在下穿地道上產生的光斑(照度或亮度)能很好地銜接,確保該區域的亮度(或照度)均勻度不低于規定值.還要防止下穿地道上的燈具在上跨道路上造成眩光；

 

　　二、大型上跨道路與下穿地道也可采用高桿照明并應符合本標準第4.1.3條的要求。

 

　　第4.2.6條 立體交叉的照明應符合下列要求：

 

　　一、應為駕駛員提供良好的誘導性；

 

　　二、不但應照明道路本身，而且應提供不產生干擾眩光的環境照明；

 

　　三、在交叉口、出入口、曲線路段、坡道等交通復雜路段的照明應適當加強；

 

　　四、小型立交可采用常規照明，但不宜設置太多的光源燈具。采用常規照明時，平面交叉、曲線路段、坡道、上跨道路和下穿地道等的照明應分別符合第4.2.2條、第4.2.3條、第4.2.4條和第4.2.5條的要求，并應使各個部分的照明互相協調；

 

　　五、大型立體交叉宜優先采用高桿照明，采用高桿照明時應符合本標準第41.3條要求。

 

　　第4.2.7條 橋梁的照明應符合下列要求：

 

　　一、中小型橋梁照明應與其連接的道路照明一致。若橋面的寬度小于與其連接的路面寬度,則橋梁的欄桿、緣石應有足夠的垂直照度，在橋梁的入口處應設燈；

 

　　二、大型橋梁和具有藝術、歷史價值的中小型橋梁的照明應進行專門設計，既應滿足功能要求，又應顧及藝術效果，并與橋梁的風格相協調；

 

　　三、橋梁照明應防止眩光，必要時應采用嚴格控光燈具；

 

　　四、不宜采用欄桿照明方式。

 

　　第4.2.8條 人行地道的照明應符合下列要求：

 

　　一、天然光充足的短直線人行地道，可只設夜間照明；

 

　　二、附近不設路燈的地道出入口，應設照明裝置；

 

　　三、地道內平均水平照度，夜間以15LX、白天以50～100LX為宜。

 

　　第4.2.9條 人行天橋的照明應符合下列要求：

 

　　一、跨越有照明設施道路的人行天橋可不設照明，若階梯照度小于21X可專設照明?？缭綗o照明設施道路的人行天橋應設置照明；

 

　　二、照明設施應和周圍環境相協調。橋面平均照度以51X為宜，階梯照度應適當提高。要防止給橋下道路使用者造成眩光。

 

　　電源線和零部件不應外露。

 

　　第4.2.10條 道路與鐵路平面交叉的照明應符合下列要求：

 

　　一、交叉口應有足夠的照明使駕駛員在停車視距以外便能發現道口、火車及交叉口附近的車輛、行人及其他障礙物；

 

　　二、交叉口的照明方向和照明水平應能識別裝設在垂直面或路面上的信號和標志。燈光顏色不得和信號顏色混淆；

 

　　三、交叉口軌道兩側各30m范圍內，路面亮度(或照度)水平應高于所在道路的水平，而且要有一定的均勻度。

 

　　第4.2.11條 飛機場附近的道路照明應符合下列要求：

 

　　一、飛機場附近的道路照明不應與機場跑道上的信號系統以及場地照明相混淆；

 

　　二、在設計該地區的道路照明時，應符合有關規定并應與航空部門取得聯系。

 

　　第4.2.12條 鐵路和航道附近的道路照明應符合下列要求：

 

　　一、應避免道路照明的光和色干擾鐵路、航道的信號和視覺；

 

　　二、當道路照明燈具處于鐵路和航道的延長線上時，應該與鐵路或航運部門取得聯系；

 

　　三、如果道路和湖泊、河流等水面接界，燈具又是單側布置，宜將燈桿設在靠水的一側。

 

　　第4.2.13條 有照明設施而且平均亮度高于10Cd/㎡的道路(或路段)和無照明設施的道路(或路段)相連接、車輛行駛速度又容許高于50km/h時，應設置適應路段即增設過渡照明。

 

　　第4.2.14條 植樹道路的照明應符合下列要求：

 

　　一、新建的道路應滿足道路照明功能要求。綠化時，路燈部門和園林綠化部門應充分協商，合理選擇樹種，確定適宜的種植位置，以便消除或盡量減少日后樹木對道路照明的影響；

 

　　二、擴建和改建的道路，影響照明的樹木宜移植或砍伐，確保照明效果；

 

　　三、在現有的樹木嚴重影響道路照明的路段可通過下列途徑加以解決：

 

　　1適當修剪枝葉，以消除或減少其對光線的遮擋；

 

　　2改變燈具的安裝方式，采用橫向懸索布燈或延長懸挑長度；

 

　　3減少燈具的間距，降低安裝高度；

 

　　4若只是局部地段受到樹木的影響，可只對該地段的燈具安裝高度、間距、橫向位置進行適當調整.縱向間距的調整范圍控制在與平均間距相差20%以內，但不應同時改變相鄰的兩個燈具間距。

 

　　第4.2.15條 居住區道路的照明應符合下列要求：

 

　　一、居住區道路的照明應使行人能發現路面上的障礙物，相遇時能彼此識別面部，能識別居民樓的樓號標牌，有助于行人確定方位和辨別方向；

 

　　二、燈具安裝高度宜大于3m。不宜把沒有遮擋的裸燈設置在視平線上；

 

　　三、居住區附近的高桿照明或常規照明，其光線投射角度應認真進行控制；居住區內燈桿位置和光源、燈具的選擇要恰當，以免過強光線射入居室，干擾居民的作息。

　　我國在道路照明工程設計和評價方面都有完備的標準。對照明數量(包括照度或亮度)、照明質量(均勻度、顯色指數、色溫、眩光、光污染)、照明節能(耗電指標或功率密度)、照明安全(電氣安全、防護安全、機械安全)等都有明確要求。因此，對于企業而言，要在道路照明中應用無極燈，就要嚴格遵守標準，使產品性能和質量滿足照明的要求，而不是一味強調無極燈是一種新型光源，抱怨照明設計標準照度值偏高、應該降低。

　　中國需要的道路照明，是產品性價比可以滿足大眾需求的照明，無極燈生產企業應該努力朝這樣的方向發展。并不是所有的照明企業都適合并且具備能力生產無極燈照明燈具，只有具有創新意識，能夠開拓無極燈照明設計思路，充分發揮無極燈特性的產品，才能在市場上得以生存。