公路照明设计标准

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公路照明设计标准范文第1篇

关键词：隧道照明；灯具；调光

中图分类号： U45文献标识码：A 文章编号：

隧道照明与一般的道路照明不同，隧道白天也需要照明，而且白天的照明与洞口外亮度紧密相关，所以更复杂，照明效果的好坏与灯具、照明控制紧密相关。隧道照明应根据隧道的使用特点进行照明设计。本文以四川某高速公路隧道为例简要介绍隧道照明设计

1）隧道照明标准确定方案

本隧道设计车速按照80km/h，洞口净空高度7米，单向交通量近期（2020年）为511辆/小时，远期（2034年）为1327辆/小时

由于隧道尚未建设，根据四川地区高速公路隧道设计经验洞外亮度L20初步按照3000cd/m2考虑，隧道主体工程完成后，通过实测洞口环境亮度，优化照明亮度布置。

根据《公路隧道通风照明设计规范》JTJ026.1-1999，隧道照明设入口段加强照明、过渡段加强照明、出口段加强照明、基本照明、应急照明和洞外引路照明。

2）照明灯具选择

光源选择

隧道照明可采用高压钠灯光源、LED光源进行比较。

根据以上比较：高压钠灯具有价格低、穿透烟雾性能好的特点可在高速隧道多汽车尾气烟雾环境提高照明的诱导性和照明效果，有利于交通运行。但高压钠灯启动性能不好，显色性差，不利于事物的辨认和应急启动。LED灯具有启动性能好，显色性好的特点但穿雾能力差，价格较高，LED由于芯片的品质和封住散热问题，稳定性能一般。因此，综合考虑照明性能、使用功能和投资运行成本，本工程隧道使用混光照明，以高压钠灯为主，LED为辅。即加强照明、基本照明采用高压钠灯，应急照明、横通道照明采用LED灯，应急停车带照明采用高压钠灯和led灯混合安装。应急照明通过EPS供电，正常状态开启，提高隧道高压钠灯照明的显色性和舒适性，正常照明故障时，LED灯瞬时再启动确保交通安全。应急停车带人员操作作业可能，采用两种光源混光照明提高作业面照度和分辨率。

3）灯具布置方案

4）隧道照明调光和控制

隧道照明调光

本工程根据洞外亮度和交通量变化采用分级调整入口段、过渡段、出口段的照明亮度及中间段的亮度。根据《公路隧道通风照明设计规范》JTJ026.1-1999白天亮度调整表：

隧道加强照明分为4级控制，根据不同的环境亮度开闭隧道灯，基本照明分类两级根据交通量预测近期交通量较小夜晚采用减光控制。

隧道照明控制

隧道内的照明控制是根据隧道照明设计中所确定的照明区段、不同时段不同气候条件下的照明要求，控制各个照明回路的开关，从而达到既满足隧道的照明亮度要求，又节省能源的目的，其控制方式大致分为手动控制、分时段时序控制方式和根据洞内外的亮度值自动控制照明回路的全自动控制方式三种。

A.手动控制方式由人工根据不同的时段及天气情况而开关不同的照明配电回路；

B.分段时序控制方式是根据一天中不同的时段而开启(闭合)相应的照明回路；

C.隧道照明的自动控制方式则是利用光强检测器分别采集隧道内外的亮度参数，经过对比处理后，由计算机系统自动控制各个照明回路的开关，使洞内的照明亮度与外界自然光的亮度相适应。

③横通道照明控制

车行横通道照明设照明控制箱，车行通道卷帘门两侧设手动开闭门开关，照明灯具可手动开启、隧道控制器远程开启和与隧道门联动开启工作方式。人行通道照明开关设于人行通道门外侧，开关具有手动开启和红外感应开启功能。

④隧道照明配电

隧道照明按照晴天、云天、阴天、重阴天、夜间和深夜等不同的控制要求设置不同的供电线路，隧道加强照明和隧道基本照明均采用链串式配电接线方式。隧道照明电缆敷设在隧道两侧上部的电缆桥架内，除应急照明供电线缆外，其余照明回路供电线缆均采用阻燃交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电缆。隧道应急照明由EPS电源供电，电缆采用耐火交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电缆。隧道洞口外设有引路路灯照明。路灯供电电缆采用铠装电缆直埋敷设，过路穿钢管保护。

5）照明预留预埋

a.隧道照明用配电箱洞室

配电箱上、下部侧墙内分别预埋金属软管，电缆沟内的供电电缆从金属软管向上进入配电箱进行供电，配电后配电电缆从金属软管上桥架，对设备供电，同时一部分电缆通过隧道顶部预埋金属软管进入另一侧向本侧照明设备供电。

b.隧道横洞照明预埋工程

由于横洞照明电缆引自隧道应急照明配电回路,所以设置金属软管过拱顶金属软管，引至应急照明侧，为方便电缆穿线，设接线盒；

引入横洞的电缆在横洞拱顶内预埋金属软管并预留接线盒，方便横洞灯具接线；

横洞洞口侧壁预埋金属软管，连接电缆沟和横洞，方便连接照明控制线。

c.在洞内变电站洞室附近的左侧强电沟与右侧弱电沟互联，以及贯穿横洞的金属软管。

6）小结

隧道照明是运营成本的重要组成部分。在隧道照明中，隧道出入口的照明更是隧道基本照明的几十倍，能耗和运营成本相当大。隧道照明的亮度应根据洞外亮度进行调节，这样在节约资源的同时对照明效果也不会有明显的影响。目前，隧道照明应用处于传统光源和LED分享照明市场的状态，随着LED技术的不断发展，光效逐渐提升，价格也在明显下降，LED隧道照明的技术、经济、社会和环保效益将与日俱增。

隧道照明安装时由于隧道内的电缆较多与其他供电系统的交叉如风机供电、隧道内监控设施等电缆，应统筹考虑，总体安排合理，避免出现现场施工混凝土要浇筑，而预埋的管线和设备尚未定位的情况，各个专业之间需联系紧密，避免重复工作。

参考文献：

中华人民共和国交通部.《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）

《照明设计手册》（第二版），姚佳伟主编，中国电力出版社，2006.12.

公路照明设计标准范文第2篇

【关键字】电气技术；电气节能；电气照明

1 建筑电气节能的必然性

随着中国经济的长促发展带动了建筑行业的迅猛发展，大量的建筑工程如雨后春笋般出现，然而，随着建筑工程对能源消耗量的增加，造成了我国能源与资源的紧缺，同时也破坏了生态自然平衡，造成了环境的严重污染。电气工程作为建筑工程中的一个重要组成部分，在节省能源方面具有很大的空间，也是建筑节能必然要考虑的。

2 建筑电气节能的关键点

2.1 配电设计环节

在建筑电气配电设计中,合理选择变压器和正确进行功率因数补偿这两个环节,对减少电能损耗、达到节能增效的目的有重要的作用。另外配电变压器的容量和型号选择应综合考虑多方面因素才能取得较好的节能效果,其中比较关键的因素有选择高效率的变压器、恰当进行负荷率选择以及考虑环境温度影响。

2.2 电气照明设计环节

在照明设计中要抓住光源选择、照度计算和系统设计几个主要环节,做好照明节能设计,使电能损耗尽可能低，应合理平衡各相上的负荷，合理设计照明控制方案。GB50034―2004《建筑照明设计标准》是电气照明设计中的重要依据,标准中的第6. 1. 2~6. 1. 7条强制性条文规定了照明节能的具体指标。

2.3 照明方式的设计环节

在电气照明范围上考虑，要选择合理的照明方式。照明方式分为:一般照明、局部照明和混合照明。在满足标准照度的条件下为节约电力，应恰当选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式。

3 建筑电气节能的解决方法

3.1 变压器的选择

在经济条件允许的情况下，尽可能选用节能型变压器，城市电网供电的电源电压已经确定，线路上的电流是不能改变的，要减少线路损耗，只能减小线路电阻，所以应选用铜芯变压器，尽量降低变压器电阻的绕组的电阻，增大通过电流。

合理确定负荷率，《全国民用建筑工程设计技术措施(电气)》(2003年版)第3. 4. 15条规定,变压器负荷率为70% ~85%。从变压器的节能角度来讲,当变压器长期处于轻载运行时,使空载损耗的比重增加和功率因数降低(低于0. 5)。特别是当一、二类负荷采用双变压器制供电方式时,有些项目负荷率低于0. 5,如果选过大变压器容量,既造成基建投资的增加,又使空载损耗加大,功率因数降低,这样会造成电力系统的电能损耗增加。与此相反,当变压器负荷率过高(≥85% )时将会使变压器的寿命缩短,效率降低。当然,由于非线性负荷日益增多,电力系统中的高次谐波分量增加,也会加重变压器负荷,设计时应预留发展余地。所以类似一、二类用电负荷供电时,从节能要求考虑,变压器的负荷率在60% ~75%是合理的。但如果只考虑单台变压器三类用电负荷供电时,则变压器负荷率采用65 % ~85%是比较适宜的。

3.2 照明光源的选择

高效的照明光源是实现照明节能的首要因素。天然光源是一个最好的照明光源选择。应千方百计把天然光源合理进行利用，在建筑物中尽可能地利用天然光源，以达到节约照明用电的目的。在照明节能的实施工程中，应当充分加以利用，制定建筑物的采光标准，确定采光方式，将采光和照明有机地结合起来。白天尽可能地利用天然光源，使建筑物内获得稳定的光照条件。

照明应该选择高效光源。室内外照明不应采用普通照明白炽灯，不应采用自镇流荧光高压汞灯。一般室内场所照明，优先采用细管荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率金属卤化物灯等高效光源。荧光灯具有光效高，寿命长，显色性好，一致性好；光线柔和，长时间使用眼睛不会疲劳，有效提高工作效率等优点。直管荧光灯适用于高度较低的房间，如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产场所。紧凑型荧光灯(包括“H”型、“U”型、“D”型、环形等)适用于家庭住宅、旅馆、餐厅、门厅、走廊等场所。

高大空间和室外场所的一般照明、道路照明，应采用金属卤化物灯、高压钠灯等高光强气体放电灯。气体放电灯应采用耗能低的镇流器，且要安装具有补偿电容器补偿无功损耗的荧光灯和气体放电灯。以钠灯、金属卤化物灯为代表的高强度气体放电灯(HID)具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不锈蚀等优点。广泛应用于道路、高速公路、机场、码头、船坞、车站、广场、街道交汇处、工矿企业、公园、庭院照明及植物栽培。高显色钠灯主要应用于体育馆、展览厅、娱乐场、百货商店和宾馆等场所照明。

3.3 照明控制方式的选择

对于不同场所选用不同的照明控制方式，根据不同的场所采取分区控制灯光或适当增加照明开关点,采用各种节能型开关或装置。相类似的休息场所如卧房、客房等床头灯，这种照明就可以采用调光的开关；公共场所可采用程序控制或光电、声控开关；自熄开关就可以应用到短暂停留的公共场所，如走道、楼梯。虽然我国现有的照明设计标准对于照明控制的具体内容几乎没有详细的要求制定，但工程设计人员应当充分认识到它的重要，应自己制定出一个详细的要求。

4 结语

随着国际对于建筑节能的进一步发展，我国在建筑电气节能设计领域中面临着新的挑战，我们的公司如果在设计过程中不重视节能，将要面临国际标准的考验，面临国际公司的竞争威胁，极有可能被市场淘汰。我国的建筑电气节能设计发展潜力巨大，所有公司都应该精心考虑设计方案，按照节能标准合理设计。为我国人们将来居住、工作和生活环境都能有一个有效地节能建筑环境，这是每一个设计人员必须思考的问题。

参考文献：

[1]苏德权、吕君，建筑节能的研究与实践[J]，中国科技信息，2011.2

[2]梁美贵, 浅析建筑电气节能技术措施[J],科技资讯，2010.12

公路照明设计标准范文第3篇

关键词：高速桥梁功能照明、高速桥梁的节点照明、高速桥梁的景观照明、照明供配电。

中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：

西柏坡高速公路二环路至霍寨段工程起点为石家庄市北二环与西二环交叉处，路线向北，沿线经过石家庄市新华区、鹿泉市，终点在跨越京昆高速后与西柏坡高速一期工程相接。路线起点桩号：K0+000，终点桩号K9+056.337，路线长9.056公里。此项目是联系省会城市石家庄和革命圣地西柏坡的快速直达高速通道，与石家庄周边旅游景区快速联系，构建华北地区红色旅游、绿色旅游和文化旅游的重要通道，是石家庄市高速公路网络布局的重要组成。本项目的建设增强了省会城市的辐射带动作用，是带动西北部山区经济发展的纽带，也是对河北省高速公路网的补充和完善，是构筑“南北通衢”“东出西联”大通道的需要。

本项目桥梁照明不同于一般的道路照明，首先，作为一个交通要道，它的照明必须要满足道路照明规范以保证交通的安全。还需要考虑到能源节约以及设备维护的方面，亮度、照度要符合相关规定；其次，作为城市景观的一部分，它的照明又必须具备观赏性和装饰性。这些所有的布局还需要保证不影响桥梁在日间的整体形象。桥梁的景观照明应确保在任何方向上对各种交通运载工具的驾驶人员都不造成有害眩光，也不对各种信号灯的识别造成干扰。照明设施和照明管线的设置应尽可能隐蔽，不能影响桥梁白天的景观；灯具造型应新颖、照明高效均匀，安装维护方便。

工程照明设计要点：

1、立交桥梁的功能性照明

在桥梁的功能性照明方面，我们根据桥梁的特点、项目所处地理位置、结构形式等选用灯具造型，并且对灯杆的位置照射的角度均作了合理的布控和设计。使它与环境和谐，发挥其功能照明应有的作用。主线桥路段功能照明均采用高压钠灯做为主要照明光源，灯杆形式为单臂悬挑灯杆，路灯沿桥梁两侧对称方式布置，灯杆高度14米，灯杆间距40-45米，灯具功率为400W。匝道桥路段功能照明光源、灯杆形式与主线桥梁一致，单侧布置，灯杆高度8米，灯杆间距25米，灯具功率为150W。互通桥梁处采用高杆灯进行照明，灯杆高度35米，灯具功率为15X1000W。本工程中的主线桥照明按照城市主干路标准进行设计，照明设计标准为：路面的平均亮度不低于1.5cd/m2 ；路面总均匀度不小于0.4，路面平均照度不低于25lx。

2、立交桥梁的景观性照明

景观照明表现桥梁的整体轮廓，近处通过地袱顶部LED灯（七彩变色 LED线性光源 10W/m）和檐板泛光灯（LED光源 15W/m）展示桥体外观，远处则通过桥体外侧LED点状灯（10x10x10cm 白色 LED光源 1W）体现桥体轮廓。桥体外侧点光源的重复形成短线，短线的重复形成长线，地袱顶部为连续性七彩变色灯带，檐板LED线条式灯具投射到箱梁外侧形成连续性面状照明，通过点、线、面的交融体现了桥梁的体量，同时具有烘托视觉效果的作用，让观赏者得到新的视觉感受。

3、工程节点部分照明

如收费站、高速出入口、收费站罩棚、桥下园区绿化、桥墩、园路及管理用房等进行重点照明设计，通过不同的灯具如地埋灯、泛光灯、LED灯带、景观灯柱、壁灯、庭院灯等表现出不同建筑物、不同景观环境下的特点。

照明控制：桥梁照明采用低压控制，即在箱变内装设功能照明微电脑全自动照明控制单元来控制灯具的开闭，控制器微电脑为主控核心单元，微电脑存有一年365天日升日落的时间参数，根据季节的不同和外界环境的变化，每天自动调节开关灯时间，通过时控和光控实现对灯具的开闭。

节能控制：每只灯具内装设一套可调电感镇流器，通过调节镇流器电感实现对路灯工作状态的控制。灯具启动后，车流量较大时段，灯具保持正常功率（400W）运行；车流量明显减小时段，进入限流节能工作状态，其功率通过可调电感镇流器，降低至正常使用功率的62%（250W）继续工作。

6、无功补偿：采用单灯无功补偿和变电站集中补偿相结合的方式，即每套路灯灯具均装有无功补偿电容器，单灯补偿后的功率因数达到0.90以上，箱式变电站补偿后功率因数达到0.92。

7、灯具及光源类型：路灯灯具采用高光通高压钠灯做为主要照明光源，照明灯具采用半截光型一体化灯具，即起辉电器和无功补偿电容器均集成在灯具内，便于更换及维修；灯具应具有良好的密闭性，整灯防水防尘等级为IP65。安装在互通立交桥及分离式立交桥上的灯具应具备一定的抗震能力，不致影响路灯的正常使用。

8、灯杆采用适合北方干燥气候和环境条件、满足防腐防锈要求的圆锥镀锌金属杆。灯杆安装时，应使灯杆高度保持一致，桥梁两侧的灯杆顶端应处于同一水平位置。

9、照明电缆均采用90℃交联聚乙烯绝缘护套合金电缆，电缆截面按满足照明负荷起动压降和起动电流的要求选择，压降控制在+5%~-10%以内，以满足最远灯正常起辉。

10、线缆敷设：电缆进灯杆基础处，穿灯杆基础预留保护套管；电缆过普通路面及过边沟时穿SC100镀锌钢管保护，电缆保护管埋深不小于0.8米；电缆穿越路面宽度较宽的重要等级道路或桥区匝道时，采用SC100镀锌钢管顶管或拉管过路。互通桥区内人（手）孔之间线缆采用穿保护套管敷设，保护套管采用SC100镀锌钢套管，敷设数量根据路径中配电回路数确定（在配电回路数的基础上额外预留1-2根SC100镀锌钢套管作为备用管路）。管线沿主线桥路段预留灯杆基础敷设时，穿混凝土护栏内预留硬质塑料保护套管，穿管前需确认管内畅通无阻塞物；管壁无损伤，不会对电缆绝缘层造成破坏。电缆换线处采用热缩工艺并做好绝缘防护处理。每回路灯具接线时，按照L1、L2、L3、L3、L2、L1相序跳接。

公路照明设计标准范文第4篇

关键词：智能照明；智能化；系统集成性；照度；绿色照明；灯光控制；美国Lutron

Abstract: this paper elaborates the characteristics of intelligent lighting control system, and then set a project example analyses, points out its advantages, for reference.

Keywords: intelligent lighting; Intelligent; System integration; Intensity of illumination; Green lighting; Lighting control; The United States Lutron

中图分类号：TD625文献标识码：A文章编号：

随着社会经济建设的日益发展和物质文化水平的不断提高，人们越来越追求高质量的工作和生活环境。在现代的建筑中，照明设计已远远超过原来的采光照明的基本要求，而开始追求灯光艺术带来美的享受；追求照明和其它相关设备、系统的整体控制效果；追求照明控制的节能效果，也就是现在所谓的“绿色照明”。伴随着绿色照明应运而生的新一代智能照明控制，是室内外环境照明的一个新主题。智能化照明控制是根据环境变化、客观需求、用户预定需求等条件而自动采集照明系统中的各种信息，并对所采集的信息进行相应的逻辑分析和推理判断，并对分析结果按要求的形式存储、显示、传输，进行相应的工作状态信息反馈控制，以达到预期的控制效果。

1智能化照明控制系统的特点

1.1系统集成性

是集计算机技术、计算机网络通信技术、自动控制技术、微电子技术、数据库技术和系统集成技术于一体的现代控制系统。

1.2智能化

具有信息采集、传输、逻辑分析、智能分析推理及反馈控制等智能特征的控制系统。

1.3网络化

传统的照明控制系统大都是独立的、本地的、局部的系统，不需要利用专门的网络进行连接，而智能照明控制系统可以是大范围的控制系统，需要包括硬件技术和软件技术的计算机网络通信技术支持，以进行必要的控制信息交换和传输。

1.4使用方便

由于各种控制信息可以用图形化的形式显示，所以控制方便，显示直观，可以让后勤人员在移动的位置监视和控制日光和照明以达到最活跃的性能、控制和工作效率。

下面我们以某体育馆举例，来了解智能照明。该体育馆是建筑面积为22000 m2，可容纳观众7200多人的综合性多功能体育馆。合理、经济的照明设计可为运动员、裁判员及观众提供良好的视觉效果。根据国标照明规范及体育场馆照明要求，体育场馆的照明技术主要有照明照度、水平照度、垂直照度、照度均匀度、眩光、色温及显色性等，并且要求照明控制灵活，环境适应性强。

1.4.1照度要求

比赛场地的灯光照明设计，照度的标准是非常重要的。运动场所只有具备足够的水平照度，才能给观众及运动员一个良好的、舒适的视觉背景。而对于电视转播，场馆的垂直照度直接影响到转播画面的质量。

1.4.2照度均匀度要求

对于水平照度和垂直照度，除了其数值标准外，照度的均匀性也很重要。它保证了运动员、观众及摄像机镜头的视线在运动比赛中的视觉适应。

1.4.3眩光要求

若视野内有亮度极高的物体或强烈的高度对比，从而引起不舒适或视觉降低的现象，称之为眩光。眩光是影响照明质量的重要因素。

1.4.4光源及显色性指标要求

体育运动场地的照明对光源的色温和显色性也提出了一定的要求。一般要求比赛光源的色温范围为3300～5 300K，显色性Ra＞65；对于比赛的彩电转播，则推荐光源显色性Ra≥80。

1.4.5灯光控制

针对该体育馆灯光控制要求，该体育场馆的场地照明控制选用集散型分布智能照明控制系统，以实现灯光的智能控制和能源的自动管理。智能照明系统示意图见图1所示。

图1某体育馆智能照明系统示意图

该体育馆选用美国Lutron公司的“Quantum”全面照明管理系统。这是一个基于中央处理器的集中式系统,让用户进行开关、调光，场景控制，电动窗帘控制、和其他楼宇管理系统集成，以及进行照明节能管理，即同时管理多个空间的人工光源光和自然光。

该系统的扩展性特别强。通过选择不同的处理器，控制模块，开关/调光箱，可以实现从一个房间到超过一万路以上的大区域的灯光控制。

2在体育场采用智能照明控制系统优点分析

2.1实现智能控制

智能照明控制系统采用先进的电子电器和通讯技术，不但可实现单点、双点、多点、区域、群组控制、场景设置、定时开关、现场实时监控，还可事先对各种体育比赛的照度标准，照明质量的要求预先编好照明控制模式。

比如，体育场馆对事先要进行的篮球、网球、手球、排球等一般的比赛可通过智能照明控制系统预先编好各种亮灯模式的场景存储在面板按键里，使它处于全自动状态；可根据比赛时不同场景的要求，轻触按键来实现比赛时需要的各种场景。

2.2符合绿色照明计划

智能照明控制系统通过优化能源的利用，降低运行费用；保护灯具，减少灯具损坏；智能化控制：充分利用天然光的照度变化，决定电气照明点亮的范围；低压配电系统设计，便于经济核算单位装表计量。

体育场馆在保证各种比赛级别上，通过按系统预先编好亮灯模式，选用照度标准的高、中、低三档的照度值；选用合适照明方式，照明要求较高的场所采用混合照明方式，较低的采用分区照明方式或其他的节能方式。

2.3便于管理、减少维护的费用

智能照明控制系统改变传统照明中人为简单的开关管理模式，它使用先进的电子电器技术，使整个综合型体育场馆照明状态显示在监控界面上，进行实时的浏览和监控，使整个体育场馆的管理上升到新的管理模式，同时也减少整个系统的检修过程，降低维护费用。

2.4设计简便

传统照明控制线路设计一般比较复杂，在设计上控制与负荷需要综合考虑；而采用智能照明控制系统只需要考虑负载回路的数量、容量及各控制点的位置，所需的各种复杂功能可通过软件编程实现，而且更改设计简单快捷，仅仅需要重新配置即可。

2.5安装方便

传统照明控制动力线长，施工特别麻烦；而采用智能照明控制系统的布线仅仅在控制设备之间以及控制设备和负载之间，在主干线上电缆的用量能达到最小。

2.6使用安全、持续发展性强

根据用户需求和外界环境的变化，智能照明只需修改软件设置而非改造线路就可以调整照明布局和扩充功能，大大降低改造费用和缩短改造周期。控制回路的工作电压一般为DC24V安全电压，即使开关面板意外漏电也能确保人员安全，系统具有开放性，可以和其他物业管理系统（BMS），楼宇自控系统（BA），保安及消防系统结合起来，符合智能建筑的发展趋势。

2.7节能环保

采用总线制的智能照明控制系统，可以使用低成本的非屏蔽五类线来取代大量的强电电缆，从而可以在建设过程中减少很多管材的使用，减少对环境的污染。

2.8采用智能照明系统，也是现代化体育场馆的重要标志

完善的设施、齐全的功能、先进的工艺都是现代化体育场馆等级的体现，它的照明设计是一项功能性强、技术性高、难度较大的设计。

体育场的灯光照明系统通过智能控制系统设定的模式运行，可减少不必要的耗电开支，同时可降低运行维护费用；通过自动调节场地灯光打开的先后顺序，可有意识的避免灯光同时点亮造成的启动电流过大，并可限制金卤灯再启动的间隔时间，大大增加灯具的寿命；这些都可为用户节约开支，尽快收回成本创造了条件。

“智能建筑”的出现，对建筑照明提出新的要求。智能照明由电子计算机及其网络进行控制与管理，形成照明发展的一个重要趋势，其良好的使用效果与社会、经济效应，推动了照明技术迅速向前发展，因此，构筑一个高品质、适用、安全、灵活、节能、经济的智能照明系统是体育馆、城市路灯、高速公路、市政照明工程、大型广告灯牌等大型建筑和公共场所电气照明设计的主要内容。

参考文献：

［1］GB50034―2004［S］.建筑照明设计标准．

公路照明设计标准范文第5篇

基于舒适性、照明效率和可见度3个方面对现行照明方式从路面照明、空间照明方面进行分析，揭示了现行照明方式存在的缺欠。分析发现，目前以LED光源对HPS光源进行简单替代，并不能对上述缺欠进行有效改善，因而不是参与道路照明的恰当形式；消除路灯眩光的必要条件是路灯位于驾驶员与路面之间；提高可见度水平的必由之路是重新进行光分布设计和提高有效照明比例；道路照明方式的创新性研发方向是将路面照明、空间照明、雾天照明三重任务分解，采用各自独立的小功率、高效能光源，组合运用，分别控制，独立运行。

关键词：

城市交通；道路照明；可见度；眩光；LED；节约能源

中图分类号：

TU 113.6

文献标志码：A

文章编号：1674-4764（2014）05-0071-05

Analysis of Current Highway Lighting Type

Zhao Haitian1， Lai Guanhua1， Hu Yanpeng1， Wang Shaojian2

（1.School of Architecture and Urban Planning， Shenzhen University， Shenzhen 518060， Guangdong， P. R. China；

2. Zhenzhou Urban and Rural Planning Bureau， Zhengzhou 450000，P. R. China.）

Abstract：

Current mainstream lighting type from three aspects includingcomfort，energy efficiency and visibilitywas analyzed as well as the shortcomings of the lighting type. The LED fails to improve the current condition effectively and the replacement of HPS with LED is not advisable. To avoid glare， it is necessary to locate road lamp between driver and road surface. Light distribution should be redesigned and the increased proportion of effective lighting is required to improve the visibility level. A new method is proposed by employing separate， low-power and high efficacy LED and customized control system to satisfy the requirement of various functions including road surface lighting， space lighting and lighting in the fog condition

Key words：

urban traffic；road lighting；visibility level；glare；LED；energy reserving

多数高速公路并不设置照明，如果是处于城市范围之外周围更是一片漆黑，时速不小于60 km/h的汽车行驶在高速公路上，当前方发生交通事故有车停驶在路上时很可能发生二次事故，近年来，在一些车流密集的重要高速公路（如机场高速路）及收费站等特殊路段开始安装照明设施，CIE曾根据数据统计出道路亮度与车速的对应关系，车速越高要求路面亮度越大，当对比度增加时，可以降低亮度值[1]。

目前，中国高速公路路灯照明是按《公路照明技术条件》（GB/T 24969-2010）[2]规定的照明方式进行设计，与美国及日本高速公路照明相比，中国规定的标准值明显偏高，同时在照明方式上，称之为现行（主流）照明方式，它有3个主要特点：高（高度≥10 m）、大（单灯功率≥250 W）、远（灯距≥30 m），光源为HPS、MH或两者混光。高速公路照明的宗旨就是保障道路在各种条件下车辆行驶的安全。其主要功能为：夜间在路面上提供充分而均匀的照度和亮度，避免自身的眩光和提高前方物体的可见度。眩光是评价道路照明的重要指标，驾驶员处在强烈的眩光之下，会导致视觉疲劳甚至危险。提供路面亮度是道路照明的基础，高效的路面照明不但提供舒适的驾驶环境，而且是节能的主要途径。可见度表征驾驶员对于前方物体的辨识能力[3]。高速公路现行照明方式是随着高压气体放电光源的应用而产生的[4]，已有几十年历史。白光光源与钠灯相比在中间视觉上存在着优势[5]，总结、分析现行照明方式的弊端，对于白光LED光源参与道路照明以及新型照明方式的研发是必要的基础性工作。笔者从舒适度、照明效率和可见度3个方面对现行照明方式进行分析。

1 现行照明方式的舒适度

1.1 眩 光

现行照明方式采用截光型路灯来减少眩光。这一措施，可以限制眩光但无法消除眩光。在截光型灯具约束下，光源辐射并不主要投射到机动车驾驶员眼中，从而避免了主要的直接眩光。但是，该型灯具存在一个高亮度发光面，由于该发光面与驾驶员之间存在高度差H，则必然存在一个视角α使得驾驶员可直视该发光面，感觉到来自前上方的路灯发光面的眩光（见图 1）。

在高灯位照明方式下，高于驾驶员人眼及以上60°范围内的所有光源均为眩光光源（如图 3所示）。分析直接眩光区，不难发现，产生直接眩光的根本原因是光源的发光面与工作面（路面）位于观察者（驾驶员）非同侧。这样，观察者在观察工作面的同时，不可避免的要看到光源的发光面，产生眩光；反之，若光源发光面与工作面位于观察者同侧，那么观察者在观察工作面时，看到的则是光源的非发光面，不能产生眩光。因此，消除高速公路路灯眩光的必要条件是使路灯发光面与路面位于驾驶员同侧，即路灯位于驾驶员与路面之间。将大功率气体放电路灯高度降至驾驶员眼高以下显然不可行[6]。因此，现行照明方式下，直接眩光不可避免。同时，现行照明方式下，后视镜内也不可避免存在眩光。

1.2 亮度纵向均匀度

道路照明的亮度均匀度对于行车安全是一个重要参数。而对于驾驶员来说，路面纵向亮度均匀度同样是一个直接感受的重要参数。纵向亮度均匀度是描述单条车道上的亮度均匀情况。事实上，对于行驶较长时段的驾驶员来说，驾驶舒适性最直接、最主要的感受是所在车道的纵向亮度均匀情况，而非整个路面其它车道的亮度及其均匀度情况[7]。从这个意义来说，纵向亮度均匀度比整个道路的亮度均匀度对于驾驶舒适性的影响更为重要。现行路灯的安装间距30 m左右，难以提高以车道为计算单位的纵向亮度均匀度。

2 现行照明方式的照明效率

2.1 路面照明中的无效照明

2.1.1 无效照明区域 现行照明方式为提高照度均匀度，将路灯以下的空间尽可能均匀照亮。结果是在道路前方断面形成12 m高的光幕区，如图 4所示。但对于封闭的快速道路，机动车驾驶员仅需观察路面及前方障碍物（限高5.3 m）情况而不需要同时观察道路以外目标以及上方12 m高目标的情况。 事实上，高速公路照明并不需要将公路以外和路面上方12 m高的空间照亮。据此，路面上方光幕区可降低至一半甚至更低，我们将这一高度内的光幕空间称为有效光幕区域，驾驶员识别公路路面和前方障碍物主要依靠这一光幕空间内的照明，其余为无效光幕区域。图 4中，无效光幕区域为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区，有效光幕区域为Ⅴ区。显然，只有有效光幕区内的照明才有意义。

由图 4可大致推断出，无效光幕区域接近全部照明光幕区域近一半，这将导致高速公路路面照明的能量密度大大增加。

根据平方反比定律，在现行（高灯位）照明方式下，照度在垂直方向的分布规律是上亮下暗。这使得处于上部的无效光幕区的照度会高于位于下部的有效光幕区的照度。这表明高速公路现行照明方式在照度分布上同样不合理。

2.1.2 有效照明区域内的无效分量 现行高速公路照明采用蝙蝠型配光[8]，如图5（a）所示。图5（a）由相互垂直的截面组成，如图5（b）与（c）。图5（c）中的光强矢量可分解为向左、向右两部分光强，如图5（d） 。

光源入射方向与机动车行驶方向相同的照明方式为“顺向照明”，与机动车行驶方向相反的照明称为“逆向照明”。现行主流道路照明方式是由高灯位顺向照明方式与高灯位逆向照明两种照明方式的组合。

1）规则反射条件下，顺向照射方式下的视网膜照度与比较

由余弦定律，当路灯照射前方物体时，反射矢量在驾驶员视网膜照度分量为Es・e=Es cos ω。

ω0°时，Es・eES，物理意义是，当光源以投光角度接行于路面、照射方向与车行方向相同照射前方空间时，驾驶员视网膜照度将取得最大值。

现行照明方式主要以水平照度进行评价未能全面反映这一事实。原因在于，人视条件与车视条件的不同。正常工作时（比如读书、写字），人眼视轴近于垂直于工作面，故工作面照度通常为水平照度，照度越高，人感受到工作面越亮，这就是针对人视条件的照明；极端条件是，入射光轴与人眼均垂直于工作面，人眼感受到工作面 “最亮”[9]。

车视条件则不同，驾驶员视线为向前，几乎与路面平行，感受到的是视网膜照度，与之对应的是垂直照度，在光源光强一定的条件下，空间垂直面照度与水平照度的关系是：水平照度越高，垂直照度越小。对应人视条件与车视条件，前方物体亮度的有效与无效分量恰恰相反。现行照明方式强调水平照度，忽视垂直照度，使得仅有的有效照明也含有大比例的无效分量。

综上所述，现行的高速公路照明方式下，对于路面照明和空间照明均存在大量无效照明，其照明效率很低。而光源以低灯位、与车行同方向照射前方物体时，照明效率较高。

3 现行照明方式的可见度

现行的高速公路路灯同样使得机动车行进方向的垂直照度难以均匀。有研究指出，在部分区域的垂直照度非常弱，甚至接近于零[10] ，垂直照度不均匀将导致行车方向前方空间亮度不均匀（忽明忽暗），这将降低前方物体的可见度RP值，严重影响在道路上对于前方物体的辨识[11]。

前方物体表面亮度与空间垂直照度存在正相关关系，而亮度与前方物体可见度在中间视觉范围亦分段的呈现正相关关系[12]，见图 10。

从图10中可以看出，当前方物体表面亮度降至0.1～0.5 cd/m2时，可见度将降至20%以下。这表明高灯位路灯照明方式下，存在可见度特别低的区域，从而引起整体可见度的降低。因此，要解决可见度问题，应重视垂直照度以及垂直照度均匀度，也就是改变现行路灯的配光分布方式，有效的保证垂直照度。

上述分析表明，现行的高速公路照明方式（高灯位照明方式）是存在这3个问题的根本原因，该方式不可能解决眩光、无效照明和可见度低下问题。

4 现行照明方式与LED路灯照明

现行的高速公路照明方式是随着气体放电光源的应用而诞生的，并已暴露出明显的弊端；随着LED等新型光源的出现也必然会产生新的更为先进的照明方式。

LED具有亮度高、体积小、显色性高、低压安全和可分散安装等特点，这为从另一途径解决上述3个问题提供了合适的光源。

目前，LED应用与研发主要是用LED与传统光源进行简单的替换，几乎所有LED厂家统统沿用传统路灯的设计思路，追求几十瓦、上百瓦的大功率LED路灯以求与目前的HPS灯造型、安装方式完全相同或兼容，导致当前LED路灯及安装方式几乎全部以适用于HPS光源的“蛇头（平板蛇头）灯”为标准进行设计和制造，而非以LED发光规律为出发点进行研发。

小功率的LED光源适宜分散安装，也没有突出的散热问题。但大功率LED路灯的集中、高灯位照明则带来了散热不良、耐久性不好和维修不便等本不该出现的问题，由此引发了一系列的功能与质量问题，导致LED路灯在照明工程界受到质疑。

以LED光源替换HPS光源并不是照明方式的改变，也不可能解决高灯位照明方式存在的上述3个问题。以简单替换为特征的上百瓦、高灯位的LED路灯照明没有解决传统HPS路灯存在的问题。事实上，LED在节能方面最大的潜力就是它的光分布设计的可塑性[13]。

5 结 论

1）现行的高速公路照明方式下，光源位于驾驶员视平线之上并向下投光，因而直接暴露于驾驶员前方视域内。蝙蝠形配光的逆向投光分量会导致行车方向上驾驶员前上方的直接眩光，顺（同）向投光分量则导致对面行车方向上驾驶员前上方的直接眩光。消除眩光的必要条件是使光源与路面位于驾驶员视线同侧。

2）有效照明为有效光幕区内的有效照明分量。现行照明方式下，无效照明分量大于有效照明分量。因此，提高有效照明比例是提高高速公路照明效率的关键。现行照明方式下，路面亮度纵向均匀度低，存在可见度特别低的区域，这也导致可见度总体水平降低。因此，重新进行光分布设计是提高可见度总体水平的必由之路。

3）简单替换HID光源绝非LED参与道路照明的合理形式。利用LED光分布设计的可塑性特性，走出简单替代的模式，进行基于LED自身规律、发挥LED优点的创新性研发，是LED道路照明的根本途径。

4）现行照明方式在本质上是一个灯同时承担了路面照明、空间照明、复杂天气照明三重任务，它们在空间、时间上相互制约，必然失去“均好性”；因此，将上述任务分解，由各自独立的小功率、高效能光源来完成，分别控制，独立运行是进行道路照明方式的创新性研发的发展方向。参考文献：

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