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城市道路照明设计

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城市道路照明设计

城市道路照明设计范文第1篇

关键词:照度 亮度 隧道基本段 入口段 过渡段

中图分类号:U45文献标识码: A

1 前言及背景

越来越多的城市交通隧道开始出现,特别是城市中将现有车流量大的路口改建为下穿式的短交通隧道开始大量出现。这些跨线式交通隧道长度普遍较短,大部分的隧道下穿部分长度多在200米以内,加上两侧引道全长也不过4、5百米。

虽然城市内的这种交通隧道长度很短,但大多数隧道下穿段的长度还是超过100米,根据《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1-1999),超过100米的公路隧道应设置隧道照明;另外,城市交通隧道因为位于城市内及周边,一般车流、人流量都比较大,也很有必要设置隧道照明。

本文所介绍的成都双流环港路东段下穿隧道就属于这种情况。隧道总长430m,南北走向,共分衡重式路基挡墙段、U 型挡墙段及明挖框架隧道段三种结构形式。其中下穿段长121m,北侧引道总长151m,南侧引道总长158m。隧道下穿段机动车道内净高5.5m,净宽13.45m,非机动车道最小内净高3.0m,人行道最小内净高2.85m,非机动车道+人行道净宽5.45m。本文主要介绍该隧道下穿段的照明设计。

2 照度确定

由于现在还没有专门针对城市交通隧道照明的相关规范,因此现在有关公路隧道照明的设计规范仍然采用《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1-1999)。

隧道照明和道路照明的不同之处在于,道路照明主要在夜晚及环境光线不足时提供对路面的照明;而隧道照明除了在夜晚提供照明外,其主要的功能是在白天提供隧道内的加强照明,用以抵消机动车驶入黑暗的隧道内时,人的眼睛因为无法适应环境亮度快速变化产生的类似短时间丧失视觉的“黑洞”效应而发生危险。因此洞外亮度越高,洞内就需要越高的加强照明以消除这种现象带来的危险。

根据相关设计资料,本工程隧道设计时速为60km/h,机动车道单向3车道,双向共6车道,另外两侧各有一条非机动车、人行混行道。

2 .1中间段亮度

本工程设计时速60km/h,每侧三车道单向通行。但根据JTJ026.1-1999表4.2.1,表中没有三车道相关隧道的数据,因此本工程按该表中设计时速60km/h的最高亮度值确定中间段亮度标准为2.5 cd/m²,但由于本工程为城市交通隧道,车流量较普通公路隧道大,且可能出现车辆因为交通拥堵而阻塞在隧道内的情况。经过分析、考虑,本次设计适当提高基本照度标准至4 cd/m²。隧道内路面亮度总均匀度不小于0.4,路面中线亮度纵向均匀度不小于0.6。以下设计时当规范中相关表格内没有相对应的三车道隧道数据时均按60km/h设计时速时设计标准的最高值选取。

2 .2入口段亮度

由于缺乏洞外亮度实测资料,根据JTJ026.1-1999表4.3.2-1,由于本工程隧道长度较短,为方便计算,南北洞口洞外亮度均按高值取L20=4000cd/m²;根据表4.3.1,入口段亮度折减系数k=0.022,入口段亮度Lth=k•L20=4000 cd/m²•0.022=88 cd/m²。

本工程路面为沥青路面,根据JTJ026.1-1999 4.1.5,本工程平均亮度与平均照度的折算关系取18lx/ cd•mˉ²

因此,入口段亮度Lth= 88 cd/m²=1584lx。

2 .3过渡段亮度

根据JTJ026.1-1999 4.4,过渡段分为TR1,TR2,TR3三个照明段,各段所需亮度如下:

TR1=Ltr1=0.3Lth=26.4 cd/m²=475lx;

TR2=Ltr2=0.1Lth=8.8 cd/m²=158lx;

TR3=Ltr3=0.035Lth=3.1 cd/m²=565lx;

2 .4出口段亮度

在隧道出口,为了避免因为车辆从较暗的隧道突然进入到亮度很高的外界环境中而致使人的视觉难以在短时间内适应而产生“白洞”现象发生危险;因此需要对隧道出口段的照明进行加强,以帮助司机眼镜提前适应洞外环境。

规范中规定,在单向交通隧道中,出口段亮度应取中间段亮度的5倍,本工程中,出口段亮度值取5Lin=12.5cd/m²=225lx。

3 各段照明长度计算

3.1入口段长度

本工程机动车道北侧入口段引道纵坡坡度较大,达到4.286%;机动车道南侧引道纵坡为3.205%,为方便计算,南北侧隧道入口段长度计算均按4%纵坡来进行。

根据JTJ026.1-1999表4.3.2-2照明停车视距Ds表,在设计时速60km/h的车速下,照明停车视距Ds=62m,入口段长度根据式4.3.3:

Dth=1.154Ds-(h-1.5)/tan10°

式中Dth――入口段长度(m);

Ds――照明停车视距(m);

h――洞内净空高度(m);

将本工程数据代入得:

Dth=1.154•62-(5-1.5)/tan10°=51.7m

3.2过渡段、出口长度

根据JTJ026.1-1999表4.4.2,过渡段各段长度取值为:

Dtr1=44m,Dtr2=67m,Dtr3=100m;

出口段长度为60m。

4各照明段长度确定

根据相关规范计算出各段长度后发现,仅入口段和过渡段1的总长就超过100米了,而本工程隧道下穿部分总长近121米,没有足够的长度完整的布置规范要求的各段照明。因此,根据本工程实际情况,同时结合计算数据,计划将本工程隧道下穿部分照明分为入口段及出口段两部分。

入口段的照明按照规范要求进行设置,亮度及照度取值Lth= 88 cd/m²=1584lx。入口段长度定为50m左右;入口段加强照明从距离下穿隧道洞口10米左右开始布置。

出口段的照明兼顾过渡段1和出口段照明,因此本工程出口段照度取值按过渡段1的照度值TR1=Ltr1=0.3Lth=26.4 cd/m²=475lx,出口段从入口段加强照明结束处开始布置,一直延伸至隧道出口。

5灯具布置

根据JTJ026.1-1999中给出的利用系数法照度计算公式

Eav=η•Φ•M•N/(W•S) (4.11.2-4)

式中,N―灯具布置系数;

Φ―灯具额定光通量;

η―灯具利用系数;

M―灯具维护系数;

W―隧道路面宽度(m)

S―灯具间距(m)

机动车道隧道照明灯具计划采用隧道专用高压钠灯,人行、非机动车道的灯具采用防水防尘荧光灯。高压钠灯隧道灯和防水防尘节能型荧光灯均吸顶安装于隧道顶部装饰板下。经查阅相关资料、样本各种功率高压钠灯隧道灯及荧光灯通量的额定光通量为:

Φ(400W)=48000lm 高压钠灯

Φ(250W)=28000lm 高压钠灯

Φ(150W)=15000lm 高压钠灯

Φ(100W)=9000lm高压钠灯

Φ(36W)=3000lm T8荧光灯

由于本工程机动车道较宽,单侧隧道就有三条车道,为了使隧道内的照度尽量均匀,隧道灯具计划纵向布置三列,灯具布置系数N=3;维护系数M=0.7;灯具利用系数经查相关资料取η=0.6。

隧道基本照明除入口段外采用100W高压钠灯隧道灯,间隔10m布置。

Eav(基本)=η•Φ•M•N/(W•S) =0.6×9000×0.7×3/(13.45×10) =84.3lx=4.68 cd/m²≥4 cd/m²,满足基本段照明照度要求。

隧道入口段加强照明计划采用400W高压钠灯,间隔2.5米布置;

Eav(入口)= Eav =0.6×48000×0.7×3/(13.45×2.5) =1799lx=100 cd/m²≥88 cd/m²,满足入口段加强照明照度要求。

隧道出口段加强照明计划采用400W高压钠灯,在每组10米间隔的基本照明100W高压钠灯中布置1组,各组灯具间隔为5米。

Eav(出口)= Eav(基本)+ Eav(出口加强)=η•Φ•M•N/(W•S) =0.6×48000×0.7×3/(13.45×10) +0.6×9000×0.7×3/(13.45×10) =449.7lx+84.3lx=534lx=29 cd/m²≥26.4cd/m²,满足出口段加强照明照度要求。

隧道内基本照明灯具间隔10米通长布置,其中入口段基本照明灯具使用每10米间隔的一组400W灯具,其余区段的基本照明灯具全部为100W。

人行、非机动车混行道灯具采用36W T8节能型防水防尘荧光灯每间隔10米布置一组灯具,每组灯具2盏。

Eav(人行)=η•Φ•M•N/(W•S) =0.6×3000×0.7×2/(5.45×10) =46.2lx=2.6 cd/m²≥2.5 cd/m²,满足人行、非机动车道照明照度要求。

高压钠灯隧道灯及防水防尘荧光灯的防护等级均要求达到IP65;照明配电系统采用TN-S接地系统,灯具外壳均要求与PE线可靠连接。

6应急照明及疏散指示

根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)12.5.3:隧道应设置消防应急照明灯具和疏散指示标志,其高度不宜大于1.5m。

根据计算,在隧道机动车道两侧和人行、非机动车道靠近人行道一侧的墙壁上每隔10米间隔设置一盏23W应急照明壁灯和一盏8W疏散指示灯。应急照明壁灯和疏散指示灯均采用自带蓄电池型,要应急工作时间不小于90分钟。应急照明壁灯能在断电后自动点亮;疏散指示保持常亮。应急照明灯具和疏散指示灯具的设置高度均为距离隧道地面1.5米。

7照明控制

隧道照明主要分为基本照明和加强照明两部分,其中基本照明为24小时工作,为隧道夜间及白天提供最基本的照明;而加强照明仅在白天工作,为防止机动车驾驶员进出隧道时视觉出现“黑洞”和“白洞”现象而发生危险。

基于以上用途,隧道基本照明不设控制回路,保持常亮,仅在检修及故障时断开电源。

8结语

尽管此类城市交通隧道长度较短,但由于隧道照明涉及行车安全及人身安全,其设计一样不能马虎。由于较短的隧道长度,在根据规范设计各段照明时就需要灵活处理,需要根据具体工程情况具体分析,按规范合理确定和布置各段照明的照度及长度等。

参考文献:

城市道路照明设计范文第2篇

【关键词】城市道路;照明设计;节能措施

1、引言

城市照明是城市基础设施建设的一个重要组成部分,不仅为交通安全、社会治安提供了有力保障,还为亮化城市、美化环境发挥积极作用,在提高城市整体形象方面发挥了不可替代的作用。

然而,随着我国经济建设的高速发展,城市化建设突飞猛进,能耗大幅度提高在所难免。尤其是近年来能源价格的大幅度提升,城市照明用电的耗费确实给财政经费带来了相当大的负担。面对各种能源危机,各国都在努力寻找“节能减排”的途径,城市照明的节能也成为了一种必然趋势。

而道路照明设计作为城市照明节能的源头,应在保证照明效果、达到城市道路照明的目的前提下,严格遵循道路照明相应的照度和能耗密度标准,采用科学的照明设计方法,做到最大限度的节能和节省投资,并降低运行维护费用。

2、城市道路照明的节能设计措施

2.1道路照明光源的选择

目前,道路照明采用的主要光源类型有高压钠灯、金属卤化物灯、紧凑性荧光灯等。由于高压钠灯的光通量比相同功率的金卤灯高40%左右,而且透雾性能较好,因此在城市道路照明工程中使用非常广泛。

随着太阳能应用和LED光源等技术的逐渐成熟,绿色节能照明已经逐渐在许多大中城市得到了推广和应用。其中,LED光源具有绿色环保、安全可靠、质量稳定、安装维护简便、使用寿命长等特点,已经应用在了道路照明、城市造型景观照明、绿地照明、广告灯箱照明及家居照明等地方。LED光源基本可以达到与高压钠灯同等的效果,而且耗电量比高压钠灯大大降低了。虽然LED灯具一次性投入较高是其发展的瓶颈,但高压钠灯的更换成本和后期维护费用却是LED灯具的五倍。由此可见,LED灯具不但能比高压钠灯节能,且更换成本和维护费用节省的多。所以,LED光源在城市道路照明方面的广泛应用必将是大势所趋。

2.2合理的布灯方式

根据建设部行业标准《城市道路照明设计标准》CJJ45-2006,应严格遵循照度标准和功率密度值,并按照设计标准的要求对路灯布置方式、路灯间距、高度、光源等进行合理的选择,避免或减少道路照明设计的盲目性,从而达到节能的目的。

例如,采用单侧布置方式,按间距30米安装,每公里33套灯,采用250W,每天亮灯10小时,每公里耗电量为33*250*365*10/1000=30112.5kwh(不考虑镇流器损耗);若间距按40米,每公里25套灯,耗电量为25*250*365*10/1000=22812.5kwh,每公里就可以节约7300度电。假设全国以每年新增城市道路3万公里计算,则节省了电能2.19亿度,相当的可观。可以看出,在满足标准的前提下,布灯方式对节能有着非常大的意义。

2.3配电路线设计

城市道路照明的配电线路较长,供电半径一般最长可达800米。随着灯具与供电端之间距离的增加,供电电压逐渐下降,有可能出现远端电压不能满足光源正常工作所需的维持电压的情况。线路损耗、压降都在一定程度影响了路灯的照度,浪费了电能。因此,照明线路设计时应选用合适的供电电缆截面,既能满足线路的负载能力,也能保证压降与线路损耗在合理的范围内,降低线缆的温升,同时还能延长整个线路系统的寿命,减少了维护维修率。

2.4电容补偿节能

目前国内城市道路照明工程中同时采用两种电容补偿方式,一是在路灯电源处集中补偿,二是在灯具处分散补偿。

路灯采用的光源,基本是气体放电灯,其功率因数相当低,一般在0.40~0.6,配电回路电流较大,相应产生的损耗也较为明显。通过电容分散补偿后,每个灯具的功率因数不小于0.80;对道路的照明配电系统进行电容器无功补偿后,线路的功率因数则会提高至0.90以上。相对电容补偿之前,灯具的工作电流降了大约一半,这表明照明配电系统通过电容补偿为供电电源系统腾出了一半的容量空间,使电源设备能够发挥更多的供电能力。

2.5智能稳压降压节能装置

在道路照明工程中,照度会受电网电压的影响,电网电压和用电负荷则有着直接的关系,用电负荷低谷时电压偏高,用电负荷高峰时电压偏低。上半夜和后半夜的电网用电负荷则是差别比较大的。这种现象,既影响交通安全,又严重浪费能源和资金。将智能稳压降压节能装置安装在路灯的控制端,可通过内置的智能控制器或可编程控制器、时间继电器、光敏控制器等,对节电系统的工作曲线进行自动控制。人流量较小的后半夜,在保证合适照度的前提下,采用该装置降低较高的电压,从而调控整条线路上的负载,节电率可高达40%。

2.6无线监控路灯控制系统

多年来,我国路灯的管理控制和故障巡检主要是依靠人工巡查的方式。随着城市发展,路灯数量的迅速增长,这种控制方式在故障实时监控处理、按需控制、节能等方面已越来越不能适应城市化建设的需求。随着“三遥”监控等新技术的应用,道路照明在节能领域又上了一个新的台阶。

无线监控路灯控制系统具有无线遥控、遥测、遥讯和数据信息处理等功能。通过无线电方式,管理人员可以在总控制室对各道路的分控制站进行监视、测量和控制,动态的对路灯远距离实施监控和智能化管理,合理的遥控开关灯,并能准确的报出故障,十分有效的达到路灯节能管理的目的。

3、结束语

在城市道路照明节能设计中,我们需要严格按照照明设计标准规范进行照明设施的建设,做到不超标准建设;同时运用科学的照明设计方法,大力推广高效照明科技产品和采用节能控制措施,这样才能有效的减少不必要的能源浪费,达到节能的目的。

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准.《城市道路照明设计标准》.CJJ 45-2006

[2]莫远屏.城市道路的照明与节能.中国科技信息.2006-03

城市道路照明设计范文第3篇

Cui Tieshan

Tangshan Branch, Hebei Iron & Steel Co, Ltd.,Tangshan 063000,China)

摘要:对城市道路照明建设与改造方法进行了研究。分析了城市道路照明的发展现状,指出了目前建设改造过程中存在的问题及其解决方法上的不足;深入讨论了节能灯泡在城市道路照明建设与改造当中的应用前景,提出适合我国城市道路照明建设改造的建议,从而能够为城市道路照明的合理设计提供指导。

Abstract:The construction of city road lighting and its energy-saving reform is investigated in this work. The recent progress is firstly described, and the existing problems are discussed in details. Then, the application of the energy-saving light bulbs in the energy-saving reform of city road lighting system is reviewed and assessed. By doing so, the suggestions for the construction of city road lighting are proposed to provide a better reference to the suitable and reliable design of city road lighting system.

关键词:城市道路 照明系统 节能改造 节能灯泡

Key words: city roadway; lighting system;energy-saving reform;energy-saving light bulbs

中图分类号:TP331+3 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)19-0020-02

0引言

城市道路照明系统是现代城市建设中重要的组成部分。合理建设城市道路照明系统,不仅美化城市环境,而且提高交通运输效率,便利人民生活,因此得到了全国各城市的重视,各自建设大大小小的城市道路照明系统及其管理系统。然而,限制于设计的合理性以及装备技术的先进性,目前我国各大中小城市的道路照明正在消耗大量的能源,更甚者正在浪费大量能源,严重违背我国大力推行节能减排的国家战略策略。因此,需要深入研究城市道路照明系统固有特点,提出行之有效的可持续和节能解决方案。

国际黑天空协会(International Dark-Sky Association (IDA))就明确指出[1]:“城市道路照明系统是城市的夜间指示灯,城市必需提供有效的夜间照明:①在人行道、交叉路口和停车区域能够满足行走的视觉要求;②在人行道、车行道及停车场地能够使汽车和非机动车安全通行、停泊;③提供标志和引导物的特殊照明需求;④保障夜间出行足够的安全感,等。” 国际照明委员会(CIE)编辑出版的《城区照明指南》[2]也很清楚的表述:“城区照明在确保人身与财产的安全、减少道路的交通事故、改善社区形象并使之富有吸引力有极其重要的作用。”因此,研究能够同时满足城市照明需要和节能要求的创新型照明系统具有重要意义。

由此,本文分析城市道路照明的发展现状,深入讨论了节能灯泡在城市道路照明建设与改造当中的应用前景,提出适合我国城市道路照明建设改造的建议,从而能够直接而方便地对城市道路照明建设与改造进行指导。

1目前城市道路建设存在的问题

在发达国家,各大城市都建设有完好的道路照明系统。为了兼顾安全和节能性能,一般将城市道路进行分区定级,再分别规划与施工。比如,美国某城市将道路照明分为机动驾驶照明、行人照明公共广场照明、标志建筑物照明等。根据这些等级分类,市政系统将道路主支干分区域,施以不同标准的照明密度、照明强度、照明设施等建设(如图1所示[3])。国内部分学者也做了大量的研究[4, 5],重点阐释了当前我国城市道路照明取得的成绩以及存在的不足,存在的问题主要有:

1.1 未严格参照有关标准来指导城市道路照明规划与建设一些城市虽然意识到照明系统的重要性,却不肯投入资金建设道路照明,出行繁华的不夜城区域和萧条的黑夜城区;而有些城市则过分地强调夜间形象,投资大量资金,却不合理规划照明线路,耗费大量的资源。

1.2 忽视节能减排有些城市道路照明过分贪图虚华,忽视了场所自身的属性,盲目采用大量高科技、高功率的照明产品。

1.3 忽视对犯罪的预防一些城市由于规划不合理,由繁华区到普通区域间的照明过渡不平滑,陡然出现漆黑区域,给犯罪分子创造了便利的作案场合,一定程度上增加了犯罪率。

2 城市道路照明建设改造方法

我国对于城市道路照明系统建设规定了相应的标准或规范,并明确指出全国城市道路网照明建设必需严格遵守相关法规。除了国家法规外,市政与交通部门在建设过程中也有较为灵活的实施选择,主要有以下方法:

2.1 道路交通干道的保证功能法纯粹从功能性出发,满足夜间活动者的视觉要求。这也是多数受体对照明系统所提出的基本需求,但其存在的问题是将夜间活动者仅仅定义为车辆驾驶者,对于非机动车辆以及行人的生理和心理感受则考虑的不多,且由于照明水平设置高,能源耗费量大。

2.2 公共休闲路线的美观性能保证法以纯装饰性的照明手段来来建设公共休闲道路照明,很大程度上体现文化以及艺术审美因素的考虑,努力营造舒适悠闲的照明感官。但其主要存在的问题是忽视了照明的功能性,而且有时灯具和光源的选择不科学,不仅导致照明效率低下或者产生光污染,更有甚者在一定程度上面滋生了犯罪活动的产生。

2.3 功能性与美观性相结合的综合方法根据此种方法,对道路时而重功能时而重装饰,功能与装饰或者同时出现在某段较小距离建设当中,但保证了建设投入与最大预计投入的平衡。所以目前该方法只是处于理论论证与试验检验阶段,属于较为理想的方法,还未得到大范围的推广与实施。

3节能灯泡的应用前景

不管是从功能性上还是从美观性上考虑,灯具起到了决定性作用。随着节能灯泡技术的迅速发展和瓶颈突破,在城市道路节能照明建设与改造当中有效利用节能灯泡将会直接提高照明系统的节能减排能力。

3.1 紧凑型荧光灯(CFL):CFL是一种体积小、光通量高且带有玻泡外罩的节能灯。CFL节能灯的光效是白炽灯的6~7倍,是普通直管形荧光灯的2倍[4]。以H型节能灯为例,一只7W的H型节能灯就可以完全取代40W的普通白炽灯。其次,CFL寿命长。电子CFL节能灯一般能够工作3000~5000小时;对比之下,普通电感荧光灯只能使用2000小时,白炽灯寿命一般只有1000小时。再者,节能灯还具有体积小、重量轻等优点,且工作过程无频闪,对人眼伤害小。目前,CFL正在全面取代传统白炽灯泡,鉴于我国的紧凑型荧光灯CFL生产量占世界80%以上,可见CFL节能灯将在道路照明系统方面提供更加完好的解决方案。

3.2 半导体发光二极管(LED):LED节能灯是用高亮度白色发光二极管发光源,其能耗仅为白炽灯的1/10,是CFL节能灯的1/4;另外其工作寿命可达10万小时以上。限制于技术与成本,目前LED节能灯仅仅应用于家庭,商场,医院等公共场所,但随着LED灯的成本随LED技术的不断提高而降低,LED节能灯将在很大程度上取替白炽灯和CFL节能灯。

英国威尔士地区的Lomox公司研发一种基于有机发光二极管(OLED)技术的新产品比现在的标准节能灯高2.5倍。飞利浦电气公司也宣布他们最新开发出的12W LED节能灯能够节能80%(如图2所示),工作寿命25000小时;如果将是从市场上60W白炽灯换成LED节能灯,每年可以节省电能32.6太瓦,可以满足1670万家庭的用电需求。可见LED光源是未来世界节约能源的希望,也是必然趋势。

3.3 其他化学发光新方法、新技术:如纳米发光、声发光等。

综上所述,在道路照明系统中有效利用新型节能灯将具有重要的实际工程意义:①原材料方面的节省:一般用照明灯具体积是节能灯的5倍以上。如果道路照明全部采用先进的节能灯,则首先在原材料上就可以节省大量的国家资源;②电力能源方面的节省:相对于以前一条1万盏100 W灯具的照明线路,只需要采用1万只15 W的CFL节能灯,电能节约效率高达85%;③安全方面的提升:新型节能灯可以提供更大范围、更高光强的照明效果,可以有效提高道路交通安全以及行人安全感;④美观方面的提升:由于体积上面的较大减小,可以为灯具加工创造更大的艺术造型空间,进一步提高灯具外形的美观特性等。

4 结论与建议

城市道路照明系统是夜间人行和车行交通的安全保障,在满足照明功能的条件下必须重视节能减排问题。虽然道路照明的要求越来越高,但并不是照明越亮越好,研究出适合城市道路照明节能方案与技术还有很多工作要做。本文从照明装备的角度出发,分析了我国目前城市照明的现状,指出了城市照明的不足,重点讨论了节能灯泡在城市照明系统建设与改造当中所具有的重大潜力与未来蓝图,力求总结出可行的城市照明节能技术解决方案,希望对今后的城市道路照明设计与改造起到一定的借鉴作用。

城市道路照明应充分重视节能,需要从以下三个方面着手:一为设计理念要杜绝越亮越好的观念;二为选择好性能好的光源和灯具;三是要对照明系统进行合理的改进,并有良好的维护工作。另外,政府也要积极支持节能照明,在政策上给予宽松的环境与鼓励性补贴;同时要积极需求多元化节能照明手段,如光伏电池、风能、高性能电池等辅助照明设施。只有这样,才能营造持续、稳定、安全节能的城市道路照明环境。

参考文献:

[1]刘世英,高等学校校园道路照明研究[D].重庆:重庆大学,2005.

[2]杨公侠, 杨旭东译.CIE技术报告136-2000号出版物城区照明指南[J].光源与照明, 2002,(1):28-32.

[3] Campus Master Plan[OL]. uchicago.edu/docs/mp-site/masterplan/c4other/c4other.pdf.

[4]李先栗.我国紧凑型荧光灯技术的新进展[J].中国照明电器,2009,(3): 11-15.

城市道路照明设计范文第4篇

【关键词】光污染;环保节能;城市道路照明;施工与设计

能源问题已成为全球共同关注的问题,能源短缺成为制约经济发展的重要因素。建筑中的节能设计已得到充分重视,做到合理使用能源、提高能源利用效率,为能源的节约提供了保障。民用建筑是建筑的耗电大户,近几年民用建筑电气节能的重要意义已逐步受到人们的重视。

照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下,力求减少照明系统中光能的损失,从而最大限度地利用光能。

城市照明好坏对人民生活中有很大的影响。符合视觉功能的照明质量是保障交通安全、社会治安、人们从事生产及文化娱乐活动等不可缺少的条件。这是人类经过长期实践得出的科学结论,以道路照明为例,我国新修订的道路照明标准,指导道路照明工作者作出合理的照明设计,为驾驶员提供交通安全性与向导性,同时为步行者创造安全而舒适的环境,方便人民生活,降低犯罪率和美化城市环境,提高夜间道路利用率。道路照明的设计应按照安全可靠、技术先进、经济合理、节能环保、维修方便的原则进行。下面就安全可靠和节能环保等方面进行展开探讨。

1、安全可靠

当照明在城市普及开来的时候,同时也出现了光污染,但大部分人都没有注意到或对光污染采取有效的防范措施。光污染包括眩光污染、光滥用、色彩失衡等。道路照明设计时,应充分考虑光污染对驾驶员的视觉影响,避免由此引发的交通事故。光污染大部分为产生眩光造成的污染。从眩光的形成过程来看,可以把眩光分为直接眩光和反射眩光。道路照明中的直接眩光来自驾驶员视界中的高亮度或毫无遮蔽的光源,而反射眩光是由视界中的强反射表面所产生的二次反射所造成的。

1.1路灯引起的眩光问题

由于路灯设计不合理,及周边环境的照明不适当或对向车的照射造成的眩光,使驾驶员的瞳孔缩小、在眼内形成光斑,破坏视觉系统对周围物理空间的适应状态,从而引起不适感或视力下降。路灯强光直接照射在驾驶员眼睛上,造成不舒适眩光,虽然对环境的照亮(照亮建筑)可以减轻不舒适眩光,但由于建筑立面照明在下半夜一般都会被关闭,所以我们要在路灯设计中就要考虑解决这些问题,不能因为周边环境已经有照亮而减轻对不舒适眩光的要求。

1.2强反射面引起的眩光问题

现代建筑有大部分采用了大面积的玻璃幕墙,而且大部分玻璃幕墙的质量都达不到环保的要求,基本上没有考虑光污染和怎么处理光污染的问题。当建筑的泛光灯及车灯或其他的强光源照到玻璃幕墙上,就会形成一个很强的二次光源,强烈的反射光不仅对周边环境和人员造成不利的影响,而且还给临近的道路造成了不舒适的眩光,影响行人和驾驶员的视线,引起交通事故。

1.3另外装饰性照明也是影响驾驶员视线的又一重要因素

在道路周边环境的亮化照明和广告灯光中,照明亮度应与路面及环境亮度协调,不应采用多种光色或多种灯光图式频繁变换的动态照明,应防止装饰性照明的光色、图案、阴影、闪烁干扰机动车驾驶员的视觉。设置在灯杆上及道路两侧的广告灯光不得干扰驾驶员的视觉和妨碍对交通信号及标识的辨认。在路灯照明中,显色性能差也是影响驾驶员辨认物体的主要因素。在主干道路灯照明中,可以采用金卤灯或其他白色光源的灯具来补偿高压钠灯显色偏黄的不足;现在很多厂家的路灯产品都己经有一杆路灯上同时有高压钠灯和金卤灯两种光源,这样就可以实现显色和照度都可以达到要求,并且这种照明方式对于实现半夜灯节能措施也比较好操作,而且不用牺牲太多照度。

2、环保节能

《城市道路照明设计标准》CJJ 45-2006规定:

(1)快速路、主干路、次干路和支路应采用高压钠灯;

(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;

(3)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;

(4)商业区步行街、居住区人行道路、机动车交通道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。

在现有的技术和满足道路照度的前提下,路灯节能应注意以下几个方面:

2.1合理选择灯具,定期维护保养

灯具的主要作用是把光源的光通量分配到需要的方向,以提高光的利用率和避免眩光。一般效率较高的灯具都采用高反射率的材料和先进的工艺制作,如电化抛光的高纯铝板;透光性能好的防护罩,如透光玻璃或有机玻璃;再就是密封性能要好,能防水防尘,尽可能地减少光的损失。灯具的效率是指其对光源光通量的利用率。任何材料制成的灯具对于光源幅射的光通量在经过反射和透射时,其效率总是小于1。假设同一功率的光源,一只配用效率较高的灯具,其光通量的70 %-80%得到利用,另一只配用效率较低的灯具,光通量只有40 %-50%得到利用。两者比较,效率低的灯具其光源所消耗的功率将近30%白白浪费了,未能发挥其作用,这一点往往被忽视。因此,选择灯具时应尽量选择配光曲线好、效率较高的灯具。另外,灯具在使用过程中不可避免地受到污染,如反光器的铝氧化,防护罩里外积尘生垢等等,势必造成光的损失,如不定期维护保养,则和上述道理相同,光源所消耗的功率大部分就浪费掉了。所以,选择灯具时宜选择防护等级大于IP54以上的灯具,以减少维护工作量。

2.2合理科学的控制开关路灯时间

城市照明启闭时间准确与否,也是路灯照明节电的一个主要方面。目前,公共照明时间的控制方法大致有:人工控制、时钟控制、光电控制、微机控制等。除上述照明的控制方法外,还可采取半夜灯,当夜深人静时,道路上车辆行人稀少,则可自动熄灭一部分灯,如一杆双火的路灯,在下半夜时可熄灭其中一个光源或者隔盏熄灯,适当降低照明度,减少耗电量;或采用双功率镇流器灯具,在下半夜时灯具自动转换为低一级功率运行。这就要求设计人员设计时,就将半夜灯的控制、线路的敷设等各种因素考虑进去,但降低照度不能低与于照度标准的一个级别。

2.3减少灯具元器件及线路的能量损耗

我们现在采用的路灯大部分是气体放电灯,都需要采用镇流器。降低镇流器的功率损耗也是节能工作不容忽视的一个方面。如250W钠灯镇流器质量好的功率损耗只有20-25瓦,而质量差的功率损耗可达40瓦左右。优质电感镇流器具备阻抗稳定性和伏安性好,功率因数高,功率损耗低等特点,这样才能稳定灯泡工作电流,延长灯泡使用寿命。如果在选用配套镇流器时都能注意选用优质产品,那么节能效果还是很显著的。所以在设计路灯时一定要选择节能型镇流器。目前,供电质量不断提高,电网电压日趋稳定正常,而到下半夜当用电明显减少时,供电电压升高,则照明用电量的功耗也随之上升。这样不但缩短了灯泡的寿命,也增加了不必要的能量消耗。

2.4合理的确定照明标准

城市照明节电决不是靠降低照明标准来实现的,应在确保各级道路符合相应的照明标准的前提下讲节能。在一项道路照明设计前,首先,确定道路照明等级,根据道路使用功能,城市道路照明可分为主要供机动车使用的机动车交通道路照明和主要供非机动车与行人使用的人行道路照明两类。机动车交通道路照明应按快速路与主干路、次干路、支路分为三级。我们应按照不同的照明场所进行合理设计,最大限度地利用光能,使被照明环境达到照明标准要求,在适当考虑光源显色性的基础上,使用高效光源,是照明节能的重要环节。通常我们需要做出几种方案进行分析比较,从中选取既经济合理又节能的方案。以道路照明来讲,一般采用较大的安装高度与间距和大功率的光源,比采用较小的安装高度与间距和小功率的光源更为经济合理和节能。

城市道路照明设计范文第5篇

摘要:

该文阐述了我国城市道路景观照明建设的现状和问题,针对问题进行了分析和思考,并探讨城市道路景观照明的设计原则,根据城市道路的具体功能提出了景观照明设计要点。

关键词:

城市道路;景观照明;设计

0前言

随着旅游业在吸纳就业、调整产业结构、带动区域经济发展等诸多方面作用日益凸显,以及国家十三五规划中对旅游业的高度重视和大力扶持,旅游规划市场呈现出蓬勃发展的趋势。道路照明景观作为城市景观的重要组成部分,是城市特色与活力的重要体现。道路照明景观是代表城市给外来游客带来最直接的感受,一定程度上代表了一个城市的整体形象。因此,关于城市道路景观照明的研究与建设对于提高城市形象,促进城市发展具有重要意义。

1城市道路景观照明的意义

道路是城市的骨架,在城市中占有重要地位,同时道路也成为城市景观展示的重要载体。景观照明是运用艺术照明的手法,以灯光为主的技术型媒质,并与景观设计相结合,创造令人赏心悦目、符合现代城市生活节奏和居民心理感受的高品位夜晚空间氛围。良好的城市道路景观照明对保障社会安全、方便人民生活、防止犯罪活动等方面有重要作用,在美化城市、创造怡人环境方面也有重要影响。

2道路功能性照明与景观性照明

道路照明一般包括功能性照明和景观性照明两类。功能性照明主要是给行人、行车提供安全的交通照明条件,而景观性照明更侧重于艺术性、装饰性。

1)照明对象不同

功能性照明主要是照明路面,而景观性照明则是比较丰富,例如树木、花草和景观等。

2)照明性质不同

功能性照明主要是为机动车驾驶员创造良好的视看环境,使车辆安全、舒适、快速行驶成为可能;景观性照明主要是为了美化城市夜间环境,供行人和骑车人观赏,烘托气氛。

3)照明标准不同功能性

照明有一定的平均亮度、亮度均匀度、比较严格的眩光控制和良好的光学和视觉诱导性,要执行严格的数量和质量标准。而装饰性照明除了有一定的亮度水平、立体感、配色要求外,没有具体的硬性指标。

4)光源灯具不同功能性

照明首推高压钠灯(极少数用金卤灯)和常规道路照明灯具,而景观性照明更多采用荧光灯卤钨灯、金卤灯、钠灯,灯具多采用投光灯、地埋灯等。

5)照明方式方法的不同功能性

照明多采用常规照明方式,即将灯具安装在8~12m高的灯杆上有规律地设置在道路的一侧或两侧或中间分车带上,光线朝路面照射,而后者则将灯具设置在地面或矮柱上向多方向投光。总的来说,道路功能性照明与景观性照明相互影响又相互渗透,功能性照明可以起到一定的装饰作用,而景观性照明又可以起到一定的功能性照明作用,不可以简单截然分开。

3当前城市道路照明建设存在的问题

3.1道路景观照明设计缺乏针对性

道路所服务的城市是一个复杂的综合体,功能混合且多样。因此,道路景观照明一定要根据特定路段的功能进行具体设计。例如,在以生活、公共活动为主的城区,居住商业混合,位于此区域的道路兼有商业性和交通性的双重职能,公交线路密集,行人及非机动车对机动车干扰严重,道路照明的复杂性远高于普通干道。城市道路照明不仅要考虑行车问题,而且还要考虑市区内大量人流交通的安全问题。因此,照明等级、半柱面照度、显色性、光色的要求都应与普通道路要求有明显区别,而现实中,这种区别并未引起重视。不论这条路是商业性、生活性干道还是交通性、货运为主的干道,往往都采用同一种照明方式,同一种光源,同一种灯具风格,或者在交通性干道也大量设置装饰性照明,装饰照明所产生的光、色、阴影、闪烁等干扰甚至破坏功能性照明,背离了道路使用者的真正需求。

3.2道路景观照明设计缺乏整体性

地域特征是城市所独有的精神文明财富,城市道路照明景观中的光文化属于城市文化形态的一部分。目前,景观照明只拘泥于城市局部路段设计,或者是如何在技术上做好照明设施,而较少从城市整体层面、文化层面看待照明景观的重要性,这让设计显得过于简单和盲目,在发展意义上显得薄弱。城市道路景观照明设计的关键在于把握住城市整体形象,城市在发展中将其本质属性不断地丰富与升华,它的人文基础、地理位置、自然条件以及特定的社会环境都在决定着这个城市的走向,正是这些因素引导着城市的发展方向,也构成其内部景观的重要元素。

3.3道路景观照明绿色光源使用少

当前,人们节约能源、节省资源、保护环境的意识逐渐增强,实现高效、绿色、便捷的照明是发展的趋势。众多高效节能的新光源,如发光二极管(LED)、红外反射膜卤钨灯、细管径和紧凑型荧光灯、变色放电灯、陶瓷管金卤灯、无汞放电灯等纷纷问世。然而,目前各大城市的路灯的光源主要为高压钠灯和汞灯,绿色光源较少被使用,很多道路仍数十年使用一种光源和照明灯具,不但造成了能源的浪费,其照明效果也差强人意。

3.4道路景观照明光污染严重

近年来,全国各地如火如荼地展开“夜景工程”、“亮起来工程”、“光彩工程”,受到来自社会各方的高度重视。人们只看到它减少犯罪、促进城市的经济与文化活动、树立城市形象、丰富市民的夜生活等正面意义,但也带来了严重的光污染等负面效应,日趋泛滥的光污染正是城市夜景过度建设的副产品。不适宜的夜景建设对城市生物圈、城市环境构成威胁,还对正常的城市社会生活产生影响,并浪费大量能源。造成光污染的原因是多方面的,有营建技术上的、光源选用上的等,但更多的是人们对光的不合理运用,在进行城市照明景观建设时,必须立足于对环境生态的保护。

4产生问题的原因分析

4.1技术规范更新滞后许多发达国家都有较成熟的夜景照明技术和相应的技术规范。国际照明委员会(CIE)是照明界的权威学术组织,成立于1913年,先后组织出版了100多个技术文件。其中于1976年出版了CIE第37号出版物《室外环境照明》。这个文件主要是针对室外环境的照明原则、要求及管理维护而言的。我国以往的城市道路照明评价标准已不适应新的情况,在规划设计上缺乏有效和具体的的理论依据,以致于无法可依。在2006年施行的《城市道路照明设计标准》中针对道路照明的内容,将城市道路划分为快速路、主干路、次干路、支路及居住区道路,并规定了相应的平均亮度(或照度)、亮度(或照度)均匀度、眩光限制和诱导性4项评价指标。随着照明科学技术发展和经济水平提高,城市对道路照明的要求在广度和深度上都在扩容,上述5种分类过于笼统,涵盖面窄,只是侧重各种光度数据指标(路面照度、照度均匀度等)的纵向层面分级,难以体现对道路夜间景观方面的塑造。因此,照明标准设计方法迫切需要及时探讨更新,与时俱进。

4.2管理方法不合理景观照明设计效果很大程度上取决于后期管理的好坏,目前国内的管理缺乏专业性和科学性。一些景观照明设备在亮灯时候效果非常好,但之后由于缺乏科学系统的管理,或是没有考虑节假日与非节假日两套方案,以至于照明设备负荷运转;或是人为破坏或是设备产品质量较差,施工和维修难以跟上等原因,照明设备很快就受损,破坏严重,很大程度上降低了夜晚照明景观的美感,对行人的心理感受也造成较大影响。

5新型道路照明规划的建议

5.1生态照明原则

在规划设计过程中,一定要贯彻生态的思维,生态思维的一个最重要特点是强调整体研究的重要性和必要性,因为系统每一部分的变化都会影响系统整体的运作。例如:城市夜间的光污染会危及动物和植物的生存,强烈的灯光也给昆虫带来诸多危害,昆虫数量的减少导致鸟和蝙蝠找不到充足的食物。此外,许多依靠昆虫授粉的植物也将受到不同程度的影响。因此,在对待生态系统上,需要整体来看待,而不能孤立的看待单一的组成元素,割裂了生物关系之间的联系。本着尊重自然的原则去改造自然,顺应它的基本演变规律避免盲目的人为加工。这就要求我们尊重自然,以自然为师,研究自然的演变规律。要顺应自然,减少盲目的人工改造环境,要根据区域的自然环境特点,营造景观类型,避免对原有环境的破坏,要尊重场地中的其它生物的需求,要保护和利用好自然资源,减少能源消耗等。

5.2以人为本原则

景观照明设计要从人的角度出发,满足人的心理和生理的要求。人群是道路照明景观的感知主体,人群的生活方式和行为活动决定着照明发展的未来。因此,道路景观照明规划应本着以人为本的原则组织城市道路空间环境的照明,实现道路照明的景观化。从人的生理、心理需求出发,选择适宜的光源、光色,确定合理的用光量和照度,既能充分满足夜间照明的要求,又可以提高景观照明的夜间观赏性和与城市居民的互动性。

5.3高效节能原则

融入绿色照明、智慧照明理念,在城市街道景观照明中宜选用效率高、寿命长、节能、低损耗的照明器具,在此基础上先保证了照明层次的稳定性,不以量多而满足照明需要,这样可以避免光的浪费与污染,协调好能源与设备之间的需求关系。气体放电光源替代热辐射光热电光源已成了社会照明的主流,而高效的气体放电光源是照明光源中的首选。不仅如此,照度也是光环境设计所要面临的另一问题。在不同情况下,衡量选择不同照度的光源进行照明更加贴近生活需要,从而避免造成更多的资源浪费。为节约电力,应当在照明设计中结合一般照明、局部照明和混合照明的合理搭配与应用。在植被较多较密集的地方布置照明,宜采用两种或两种以上的光源混合照明,这样提高了光的效能也能改善显色性。

5.4安全照明原则

景观照明设备多数因为照明、装饰的需要,有很大一部分会安装到行人触手可及的地方,这就必须考虑到人为对灯具的破坏性和人自身的安全性。例如,休憩绿地中的草坪灯、主题建筑雕塑所使用的地面投射灯、植物上的串灯等,在对这些类型景观照明规的划设计中,应尽量将这些灯具安放在离人的活动区域有一定距离的安全区域内,避免人的活动无意造成的损失或者造成自身的伤害。除此之外,在灯具的选择上也应该考虑使用较高防护等级的灯具,这样,在安全性和观赏性上都能得到良好体现。

5.5地域特征原则

地域特征是区域经济和城市生存、成长、繁荣的灵魂,在城市发展的差异化战略中,地域特征起着决定性作用。在进行城市照明夜景规划设计时,要树立地域化理念,尊重每个地域的历史记忆、文化情感。做到总体协调与局部突出的统一,历史、地域传统与时代特色的统一。这有助于个性化城市风貌的塑造,提高城市的可识别性,还有助于城市历史的延续、城市文化传统的维护及城市精神的确立。因此,设计要立足于地方特征,发挥灯光的表现力,选择不同的灯型、光源、光色和艺术照明手法,同时可以结合当地居民特有的民俗活动、生活习惯以及当地气候特征等,制定合理的亮度规范和照明时长,充分展现地域夜景特色。

6城市道路景观照明设计方法探讨

从目前城市道路的使用功能、行人出行方式来看,大致可以分为交通性道路、休闲商业性道路、游憩步行性道路3类,其道路景观照明的设计规划也应有所区别。

6.1交通性道路照明设计

交通性道路功能以行车为主,应当主要考虑其功能性的照明,适当兼具装饰性。交通性道路照明设计在满足照明标准要求的同时要兼顾节能。高压钠灯效率高、性能稳定、寿命长、价格适中,其色温和显色性能够很好满足机动车道路照明的需求。交通性道路的灯型应具有适当的色彩对比和一定的美感,宜选择简洁、明快、流畅的外型,达到景观性与功能性的协调统一。

6.2休闲商业性道路照明设计

休闲商业性道路的照明设计要烘托出繁华、热闹而浓厚的商业气氛,对购物者形成心里诱导,采用动静结合的照明方式。动,即动态的霓虹灯广告照明,通过对它的规范化实施来达到动态的五彩缤纷的照明景观;静,即静态的建筑物照明与道路照明,通过外墙照明与形式各异的道路照明相结合,形成静态的照明景观,可选用非截光灯具(加磨沙玻璃罩)。休闲商业性道路多以步行为主,因此,眩光问题对步行者并没有形成较多不利影响,适当闪烁的灯光反而有助于产生一种诱人与生机勃勃的气氛。光色可采用暖白色、冷白色、中性白等高显色性的白色调。商业性道路的宽度一般较小,进行照明不需要大功率的光源与很高的安装高度,具有良好显色性、较小功率的光源(紧凑型荧光灯、金卤灯等)和小型化的灯具尺度应为首选。灯具风格强调具有艺术人文特色,能良好的体现地域文化底蕴,在风格统一的前提下,注重丰富性多样性,形成艺术景观。

6.3游憩步行性道路照明设计

游憩步行性道路是人们散步、游玩的去处,此类道路常位于优美的自然景观或人文景观地段,它需要轻松、闲适、幽雅的气氛,因此,环境一般都较为幽静,绿化较好。但是,也要更多考虑行人的自身安全问题,提高光感度,保证适度的垂直照度或半柱面照度,以提供面部特征识别和动作的识别。照明在满通性、安全需求的前提下,可以着重处理照明与周围景观的关系,加强对道路夜景观的塑造。此外,对灯具风格和光色方面应与周围景观相适应,灵活处理,形成生动活泼和具有艺术效果的夜景观。游憩步行性道路照明宜以暖白为主,辅以其他色彩,慎重使用过于艳丽的纯色,如鲜红艳绿,产生过强的视觉对比效应。在灯具的选择上,可用矮柱型灯具(紧凑型荧光灯、节能灯、卤钨灯或白炽灯)。灯具风格追求自由雅致,可采用较多凸显地域文化符号的装饰性细部,彰显地域文化特色。

7结语

城市道路景观照明应该充分体现以人为本、因路制宜的特点,以城市生态环境和人居舒适度为指导原则。针对道路不同的功能特点、不同的环境,进行地域化的景观照明设计,同时还要重点关注以往忽视的环境生态和能源利用、生活品质等问题,从人的行为活动、环境心理出发,创造舒适宜人的道路景观环境,打造城市光影名片,提高城市形象,为城市发展提供更为广阔的空间。

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