交通工程设施设计第九章ppt课件

第九章第九章 道路照明设计道路照明设计教学内容1）概述）概述2）道路照明标准）道路照明标准3）道路照明布局与照度计算）道路照明布局与照度计算4）特殊场所照明设计要点）特殊场所照明设计要点第九章 道路照明设计教学内容1）概述2）道路照明标准3）道路11 道路照明 道路照明系统能使夜间路上障碍物轮廓及路面具有足够道路照明系统能使夜间路上障碍物轮廓及路面具有足够亮度，以保证夜间行车的效率和安全亮度，以保证夜间行车的效率和安全有关统计表明，夜间发生重大交通事故比例较大，约占有关统计表明，夜间发生重大交通事故比例较大，约占各类事故总数的各类事故总数的3040通常夜间行车，驾驶员要有通常夜间行车，驾驶员要有预见性地对随机事件采取必预见性地对随机事件采取必要的处理要的处理1 道路照明 道路照明系统能使夜间路上障碍物轮廓及路面具有足21 道路照明 视觉感观是安全行车的基本要求，特别是夜间视觉感观是安全行车的基本要求，特别是夜间的高速行车的高速行车视觉感观在安全停车距离内准确判断前方障碍，以利于在安全停车距离内准确判断前方障碍，以利于驾驶员及时作出正确反映驾驶员及时作出正确反映感觉、判断、反映感觉、判断、反映足够的停车距离足够的停车距离中距离小型物体中距离小型物体远距离大型物体远距离大型物体1 道路照明 视觉感观是安全行车的基本要求，特别是夜间的高速31 道路照明 合理照明效果统计1）高等级公路）高等级公路美国高速公路：美国高速公路：4062英国地方干道：英国地方干道：30752）主要城市道路）主要城市道路美国：美国：52英国：英国：2345瑞士：瑞士：36澳大利亚：澳大利亚：21571 道路照明 合理照明效果统计1）高等级公路美国高速公路：441 道路照明 1.1行车必要的视觉条件1）了解道路上有无障碍物或行人，相对位置如何）了解道路上有无障碍物或行人，相对位置如何2）道路宽度、线形、构造）道路宽度、线形、构造3）路口、岔道等特殊场合）路口、岔道等特殊场合4）路面状况）路面状况5）同行其他车辆种类、车速）同行其他车辆种类、车速6）道路外围设施）道路外围设施7）在没有障碍物时，何时获得确切信息）在没有障碍物时，何时获得确切信息1 道路照明 1.1行车必要的视觉条件1）了解道路上有无障碍51 道路照明 1.2照明效果科学、合理的照明系统设计能对行车产生积极科学、合理的照明系统设计能对行车产生积极的效果，否则将适得其反的效果，否则将适得其反1）诱导效果）诱导效果增加可视距离，改善行车条件，提高车增加可视距离，改善行车条件，提高车辆夜间行驶的效率和安全性辆夜间行驶的效率和安全性2）分流作用）分流作用照明效果良好的道路能照明效果良好的道路能大量地吸引夜间行车，大量地吸引夜间行车，削减白天交通高峰削减白天交通高峰1 道路照明 1.2照明效果科学、合理的照明系统设计能对行车61 道路照明 1.2照明效果3）美化环境）美化环境和谐的照明效果和美观的灯具布置，构成和谐的照明效果和美观的灯具布置，构成市区市道路、快速路的一道风景，能有效市区市道路、快速路的一道风景，能有效美化环境，对行车人产生积极的效果美化环境，对行车人产生积极的效果1 道路照明 1.2照明效果3）美化环境和谐的照明效果和美观7城市道路照明系统驱虫钠光驱虫钠光冷色光冷色光城市道路照明系统驱虫钠光冷色光8被动照明的效果被动照明的效果一般公路、高速公路以被动照明为主匝道、收费站、匝道、收费站、多路汇交口等多路汇交口等局部应采用主局部应采用主动照明动照明车车灯灯照照明明被动照明的效果一般公路、高速公路以被动照明为主匝道、收费站、9非截光灯照明社区、广场、步行街等无机动社区、广场、步行街等无机动车或严格限速区域，此类非截车或严格限速区域，此类非截光灯照明有较好的综合效果光灯照明有较好的综合效果非截光灯照明社区、广场、步行街等无机动车或严格限速区域，此类101 道路照明 1.2照明效果4）照明的负影响）照明的负影响照明所采用的方式、灯具类型、设置方位等都会直照明所采用的方式、灯具类型、设置方位等都会直接影响照明后果，处理不当要造成局部的眩光，干接影响照明后果，处理不当要造成局部的眩光，干扰正常行车扰正常行车1 道路照明 1.2照明效果4）照明的负影响照明所采用的方式111 道路照明 1.3照明设计的基本要求照明设计常用于城市道路和城乡结合处公路照明设计常用于城市道路和城乡结合处公路由于公路（包括高速公路）漫长，全线照明所耗电能由于公路（包括高速公路）漫长，全线照明所耗电能很大。一般公路，包括高等级公路都很少采用全线照很大。一般公路，包括高等级公路都很少采用全线照明，绝大部分区域采用被动照明明，绝大部分区域采用被动照明夜间行驶主要是依靠轮廓标、路钮、标线等反光诱导设夜间行驶主要是依靠轮廓标、路钮、标线等反光诱导设施和各类反光交通标志施和各类反光交通标志1 道路照明 1.3照明设计的基本要求照明设计常用于城市道路121 道路照明 1.3照明设计的基本要求1）公路的局部照明）公路的局部照明在道路沿线少数危险地区，如立交道口、匝道前在道路沿线少数危险地区，如立交道口、匝道前后、大型桥梁、隧道等，设置必要的照明后、大型桥梁、隧道等，设置必要的照明现代城际快速路、高现代城际快速路、高架路等特殊道路，由架路等特殊道路，由于其里程有限，夜间于其里程有限，夜间交通量大，行车速度交通量大，行车速度高，不封闭等因素，高，不封闭等因素，应设计全线照明应设计全线照明1 道路照明 1.3照明设计的基本要求1）公路的局部照明在道131.3照明设计的基本要求2）照明基本要求）照明基本要求车行道亮度达到设计车速的要求车行道亮度达到设计车速的要求亮度均匀、路面无光斑亮度均匀、路面无光斑控制眩光，减少照明负作用控制眩光，减少照明负作用良好的视觉诱导性良好的视觉诱导性采用新型节能灯具，节采用新型节能灯具，节 约能源约能源照明设施便于维护管理照明设施便于维护管理道路环境协调美观性道路环境协调美观性1.3照明设计的基本要求2）照明基本要求车行道亮度达到设计车141 道路照明 1.4照明设计参数1）光通量）光通量在单位时间内，光源向四周发散出使人产生光感在单位时间内，光源向四周发散出使人产生光感觉的能量，单位：觉的能量，单位：lm（流明）（流明）lm（流明）：每瓦特的（流明）：每瓦特的功完全转化成波长为功完全转化成波长为0.555微米的光波时，微米的光波时，其光通量为其光通量为683（lm）光源种类光源种类光通量光通量太阳太阳3.9103.9102323（lmlm）月亮月亮8108101616（lmlm）100w100w白织灯白织灯15701570（lm lm）蜡烛蜡烛11.311.3（lmlm）1 道路照明 1.4照明设计参数1）光通量在单位时间内，光源151.4照明设计参数2）发光强度（也称光强密度，针对光源）发光强度（也称光强密度，针对光源）光源沿某一方向照射时，单位立体角内的光通量，即光光源沿某一方向照射时，单位立体角内的光通量，即光通量的空间密度，单位通量的空间密度，单位cd（坎德拉）（坎德拉）1cd1（lm/1sr）光源种类光源种类光强密度光强密度太阳太阳3.15103.15102323（cdcd）月亮月亮6.4106.4101515（cdcd）100w100w白织灯白织灯385385（cdcd）蜡烛蜡烛0.90.9（cdcd）1.4照明设计参数2）发光强度（也称光强密度，针对光源）光源161.4照明设计参数3）表面照度）表面照度单位被照面积上的光通强度，单位被照面积上的光通强度，照度单位照度单位lx（勒司）：（勒司）：1（lx）1（lm/m2）照度是道路照明设计中的重要数据，表明了被照射物体照度是道路照明设计中的重要数据，表明了被照射物体（路面、障碍物等）表面被光源照射到的程度，是人的（路面、障碍物等）表面被光源照射到的程度，是人的视觉反映速度的标准视觉反映速度的标准视觉反映视觉反映障碍物照度障碍物照度反射率反射率1.4照明设计参数3）表面照度单位被照面积上的光通强度，照171.4照明设计参数3）表面照度）表面照度照度对人体视觉影响照度对人体视觉影响人眼的视觉取决于物体上反射光线在眼底成像的强弱，人眼的视觉取决于物体上反射光线在眼底成像的强弱，与照度、反射率有关与照度、反射率有关正常情况下与照度的关系：正常情况下与照度的关系：看清静物看清静物0.1（lx）一般场合一般场合2030（lx）最佳亮度最佳亮度200（lx）行车速度越高，对照度行车速度越高，对照度的要求越大，照明设计的要求越大，照明设计时按机动车道路的设计时按机动车道路的设计速度差异，路面照度应速度差异，路面照度应达到达到525（lx）1.4照明设计参数3）表面照度照度对人体视觉影响人眼的视觉取181.4照明设计参数4）亮度（发光体或反光体）亮度（发光体或反光体）发光表面在一定方向上的发光强度与该方向的投影发光表面在一定方向上的发光强度与该方向的投影面积之比面积之比单位：单位：cd（坎德拉）（坎德拉）/m2 即（即（1cd/1m2）被照表面的光通量有一部分反射回来，反映到人被照表面的光通量有一部分反射回来，反映到人眼即出现了物体的像，单位面积反射的光通量越眼即出现了物体的像，单位面积反射的光通量越大，引起视觉效果越好大，引起视觉效果越好1.4照明设计参数4）亮度（发光体或反光体）发光表面在一定方191.4照明设计参数4）亮度（发光体或反光体）亮度（发光体或反光体）亮度与照度的关系亮度与照度的关系被观测物体属被动发光体，其亮度与被照面表面光的反被观测物体属被动发光体，其亮度与被照面表面光的反射率相关，不同物体的折射率存在较大的差异射率相关，不同物体的折射率存在较大的差异亮度与照度的关系：亮度与照度的关系：BE/其中：其中：B照度（照度（lx）E亮度（亮度（cd/m2）反射率反射率 圆周率圆周率视觉反应速度顺序：视觉反应速度顺序：发光体（光源）；特殊反射材料（设施）；一般物体发光体（光源）；特殊反射材料（设施）；一般物体快快慢慢1.4照明设计参数4）亮度（发光体或反光体）亮度与照度的关系201.4照明设计参数5）平均照度与平均亮度）平均照度与平均亮度由于路面、障碍等被照射物表面的不均匀性，评定路面由于路面、障碍等被照射物表面的不均匀性，评定路面照明效果时，还应计算路面被照射和反射的均匀性照明效果时，还应计算路面被照射和反射的均匀性照度均匀度：照度均匀度：路面照度最小值与照度平均值之比，用百路面照度最小值与照度平均值之比，用百分率表示。（如快速路照度均匀度不低于分率表示。（如快速路照度均匀度不低于40）亮度均匀度：亮度均匀度：路面亮度最小值与亮度平均值之比，用百路面亮度最小值与亮度平均值之比，用百分率表示。（如快速路亮度均匀度不低于分率表示。（如快速路亮度均匀度不低于40）1.4照明设计参数5）平均照度与平均亮度由于路面、障碍等被照211.4照明设计参数6）反射率）反射率被照射物体微分表面上反射的总光通量与投射到同面积被照射物体微分表面上反射的总光通量与投射到同面积上的总光通量之比上的总光通量之比不同物质的反射率不相等，亮度、照度换算公式表明，不同物质的反射率不相等，亮度、照度换算公式表明，道路照明设计的另一个主要依据是路面的反射率道路照明设计的另一个主要依据是路面的反射率沥青路面：沥青路面：0.100.12混凝土路面：混凝土路面：0.300.40可见由于反射率不同，在相同照度情况下，混凝土路面可见由于反射率不同，在相同照度情况下，混凝土路面的亮度比沥青路面的亮度高的亮度比沥青路面的亮度高1.4照明设计参数6）反射率被照射物体微分表面上反射的总光通221.4照明设计参数7）发光效率）发光效率光源电能转换成光通量的比值。单位：光源电能转换成光通量的比值。单位：lm/w白炽灯白炽灯1518（lm/w）高压荧光汞灯高压荧光汞灯5055（lm/w）先进的节能灯具能有效提高电先进的节能灯具能有效提高电光功率的转换效率，光功率的转换效率，是现代节能的重要途径是现代节能的重要途径金属卤化钨灯金属卤化钨灯70100（lm/w）高压钠灯高压钠灯80200（lm/w）1.4照明设计参数7）发光效率光源电能转换成光通量的比值。单232 道路照明标准与灯具2.1照明标准 人眼观察物体依赖于物体表面反射的能进入视网膜的人眼观察物体依赖于物体表面反射的能进入视网膜的光通量，当亮度越高，可视性越好光通量，当亮度越高，可视性越好驾驶人能否看清路上障碍物或其他行驶的车辆，取决驾驶人能否看清路上障碍物或其他行驶的车辆，取决于物体、背景两者的亮度于物体、背景两者的亮度背景亮背景亮度变化度变化物体亮物体亮度变化度变化由于路上障碍物类型万千，对道路照明的评价一般是由于路上障碍物类型万千，对道路照明的评价一般是以灯具对路面照射的情况来进行以灯具对路面照射的情况来进行2 道路照明标准与灯具2.1照明标准 人眼观察物体依赖于物体242 道路照明标准与灯具2.1照明标准 1）照明设计引用的标准）照明设计引用的标准目前我国道路照明设计依据：城市道路设计规范；目前我国道路照明设计依据：城市道路设计规范；公路工程技术标准；国际照明委员会（公路工程技术标准；国际照明委员会（CIE）标准）标准2）照明评定指标）照明评定指标根据照明原则和基本要求，标准规定评定道路照明状况根据照明原则和基本要求，标准规定评定道路照明状况用照明水平、照明均匀度、眩光控制指数三项主要参数用照明水平、照明均匀度、眩光控制指数三项主要参数2 道路照明标准与灯具2.1照明标准 1）照明设计引用的标准252.1照明标准2）照明评定指标）照明评定指标照明水平指标照明水平指标使用一定数量、足够亮度的光源，按要求沿线排列能获使用一定数量、足够亮度的光源，按要求沿线排列能获得理想的照明效果，但点光源照射不可能完全均匀得理想的照明效果，但点光源照射不可能完全均匀道路照明水平是以计算照度和亮度的平均值来评定道路照明水平是以计算照度和亮度的平均值来评定平均亮度平均亮度La（cd/m2），单位密度），单位密度平均照度平均照度Ea（lx），单位光通量），单位光通量2.1照明标准2）照明评定指标照明水平指标使用一定数量、足够262.1照明标准2）照明评定指标）照明评定指标照明水平指标照明水平指标注意：照度与亮度的关系注意：照度与亮度的关系当路面材料确定、灯具性能稳定时，路面亮度当路面材料确定、灯具性能稳定时，路面亮度（E）与照度（）与照度（B）之间存在确定的关系，即照）之间存在确定的关系，即照度与亮度成正比：度与亮度成正比：BE/；光通量越大光强；光通量越大光强密度越大密度越大照度直接反映了照明光源的光通量，因此目前照度直接反映了照明光源的光通量，因此目前多数国家主要采用照度做标准多数国家主要采用照度做标准2.1照明标准2）照明评定指标照明水平指标注意：照度与亮度的272.1照明标准2）照明评定指标）照明评定指标均匀度（道路中心轴线）均匀度（道路中心轴线）由于照明的不均匀性，照明评定还应控制路面照度（亮由于照明的不均匀性，照明评定还应控制路面照度（亮度）的最小值度）的最小值均匀度：用道路表面轴线上照度（亮度）的最小值除以均匀度：用道路表面轴线上照度（亮度）的最小值除以相应规定的平均值相应规定的平均值测得某城市主干线平均照度测得某城市主干线平均照度Eav18(lx），该段最小照度），该段最小照度Emin7.5（lx），则其总均匀度系数为），则其总均匀度系数为7.5180.42均匀度计算又分为全路面均匀度和纵向轴线均匀度两项均匀度计算又分为全路面均匀度和纵向轴线均匀度两项指标指标2.1照明标准2）照明评定指标均匀度（道路中心轴线）由于照明282.1照明标准2）照明评定指标）照明评定指标均匀度（道路中心轴线）均匀度（道路中心轴线）路面总亮度均匀度路面总亮度均匀度UO：路面最小亮度与路面平均亮度之：路面最小亮度与路面平均亮度之比。比。UOLmin/Lav；UO值的大小，影响驾驶员对前值的大小，影响驾驶员对前方路面障碍物的能见度方路面障碍物的能见度路面纵向轴线亮度均匀度路面纵向轴线亮度均匀度Ul：道路轴线上最小亮度与道路轴线上最小亮度与最大亮度之比。最大亮度之比。UiLmin/Lmax；Ul值影响驾驶员值影响驾驶员观察前方路面明暗不均匀程度，数值越大均匀度越好观察前方路面明暗不均匀程度，数值越大均匀度越好2.1照明标准2）照明评定指标均匀度（道路中心轴线）路面总亮292.1照明标准2）照明评定指标）照明评定指标眩光控制指数眩光控制指数路上所有光源对车辆驾驶人眼睛都会产生不同程度的直路上所有光源对车辆驾驶人眼睛都会产生不同程度的直接照射，引起视觉不适接照射，引起视觉不适照明系统设计在理论上是仅仅照射到路上、路侧，而不照明系统设计在理论上是仅仅照射到路上、路侧，而不能直接照射驾驶人眼睛，实际上无法达到能直接照射驾驶人眼睛，实际上无法达到照明在不同程度上要产生眩光，因此会降低驾驶人视觉照明在不同程度上要产生眩光，因此会降低驾驶人视觉效率，并引起不舒适感，严重时影响行车效率效率，并引起不舒适感，严重时影响行车效率2.1照明标准2）照明评定指标眩光控制指数路上所有光源对车辆302.1照明标准2）照明评定指标）照明评定指标眩光控制指数眩光控制指数照明产生眩光的影响因素照明产生眩光的影响因素道路轴线指定方向上（与地面垂直线道路轴线指定方向上（与地面垂直线成成8088）照明器光强（）照明器光强（cd）驾驶人见到的发光器发光面积驾驶人见到的发光器发光面积路面平均亮度路面平均亮度眼睛与照明器的高度差眼睛与照明器的高度差照明器设置密度（盏照明器设置密度（盏/公里）公里）发光器种类（修发光器种类（修正系数）正系数）控制眩光的程度用控制指数控制眩光的程度用控制指数G评定，评定，G值越大，眩光影响值越大，眩光影响程度越小程度越小2.1照明标准2）照明评定指标眩光控制指数照明产生眩光的影响312.1照明标准2）照明评定指标）照明评定指标眩光控制指数眩光控制指数控制指数控制指数G与视觉舒适对照表与视觉舒适对照表G G视觉舒适程度视觉舒适程度1 1无法忍受无法忍受3 3产生干扰产生干扰5 5许用极限许用极限7 7满意满意9 9无影响无影响一般要求：一般要求：城市干线城市干线G67城市一般道路城市一般道路G462.1照明标准2）照明评定指标眩光控制指数控制指数G与视觉舒322 道路照明标准与灯具2.1照明标准 3）照明参数确定的影响因素）照明参数确定的影响因素视觉感受速度：视觉感受速度：人体生理上对视觉成像的反应时间人体生理上对视觉成像的反应时间实际测试表明，当道路照度变化时，实际测试表明，当道路照度变化时，人的视觉感受速度将随之发生变化人的视觉感受速度将随之发生变化路面照度值对路面照度值对视觉感受速度视觉感受速度的影响的影响210（lx）视觉感受速度最佳）视觉感受速度最佳小于小于0.5（lx）视觉感受速度极慢）视觉感受速度极慢大于大于810（lx）视觉感受速度变化开始变慢）视觉感受速度变化开始变慢2 道路照明标准与灯具2.1照明标准 3）照明参数确定的影响332.1照明标准3）照明参数确定的影响因素）照明参数确定的影响因素车辆行驶速度车辆行驶速度在光线良好的白天因行车速度过高也会影响视在光线良好的白天因行车速度过高也会影响视觉反应觉反应夜间行车的参照主要来自可视静物，相对速度夜间行车的参照主要来自可视静物，相对速度对驾驶人视觉反应的影响更为严重对驾驶人视觉反应的影响更为严重对实际车速的正确判断很大程度取决于夜间参对实际车速的正确判断很大程度取决于夜间参照物的亮度照物的亮度2.1照明标准3）照明参数确定的影响因素车辆行驶速度在光线良342.1照明标准3）照明参数确定的影响因素）照明参数确定的影响因素基于视觉反应速度、行车速度两方面因素的影响，基于视觉反应速度、行车速度两方面因素的影响，照明设计应充分考虑照明设计应充分考虑道路的等级道路的等级道路使用性质道路使用性质设计车速设计车速预测交通量预测交通量路面建筑材料路面建筑材料2.1照明标准3）照明参数确定的影响因素基于视觉反应速度、行352.1照明标准4）道路分类）道路分类根据上述影响因素，我国城市道路照明按道路状况根据上述影响因素，我国城市道路照明按道路状况和交通情况，将评定指标分五个等级和交通情况，将评定指标分五个等级第一级：快速路（高速、高架、城市快速等）第一级：快速路（高速、高架、城市快速等）第二级：主干路（人车较集中的交通干线、大型第二级：主干路（人车较集中的交通干线、大型交通枢纽、通往政府机关和市中心等）交通枢纽、通往政府机关和市中心等）第三级：次干路第三级：次干路（区域干线）（区域干线）第四级：支路（城市一第四级：支路（城市一般道路）般道路）第五级：居住区（车流较少的小区，主要供人和第五级：居住区（车流较少的小区，主要供人和非机动车使用的道路）非机动车使用的道路）2.1照明标准4）道路分类根据上述影响因素，我国城市道路照明362.1照明标准5）国际照明委员会（）国际照明委员会（CIE）标准）标准我国道路照明设计依据，大部分来源于我国道路照明设计依据，大部分来源于CIE标准。标准。中国照明学会（中国照明学会（CIES）在长期的实践中也逐步总）在长期的实践中也逐步总结和制订出适合我国具体情况的照明标准结和制订出适合我国具体情况的照明标准中国照明学会（中国照明学会（CIES）成立于）成立于1987年年6月月1日，以日，以中华人民共和国照明委员会的名义加入国际照明委中华人民共和国照明委员会的名义加入国际照明委员会（员会（CIE）2.1照明标准5）国际照明委员会（CIE）标准我国道路照明设37我国城市道路照明标准参考值道路道路等级等级亮度亮度照度照度眩光限制眩光限制平均亮度平均亮度cd/m2均匀度均匀度Uo平均照度平均照度lx均匀度均匀度Uo1.50.4200.4截光型灯具截光型灯具1.00.35150.35截光型灯具截光型灯具0.50.3580.35截光型灯具截光型灯具0.30.350.312注：目前采用国际照明委员会推荐的照明指标我国城市道路照明标准参考值亮度照度平均亮度均匀度平均照度均匀38我国高速公路照明设计标准参考值项目项目指标值指标值U UO O0.40.4U Ul l 0.7 0.7G G 5 5主线平均照度主线平均照度2020（lxlx）匝道平均照度匝道平均照度1010（lxlx）收费广场平均照度收费广场平均照度2020（lxlx）道路道路种类种类路面平均亮度路面平均亮度cd/mcd/m2 2亮度均匀度亮度均匀度眩光控制眩光控制G GU UO OU Ul l高速公路高速公路2 20.40.40.70.76 6城市干道城市干道2 20.40.40.50.55 5国际照明委员会推荐照明标准值国际照明委员会推荐照明标准值我国高速公路照明设计标准参考值项目指标值UO0.4Ul 39公路照明标准推荐值公路照明标准推荐值照明照明区域区域亮度亮度平均照度平均照度眩光眩光GLavUoUiEav6特殊特殊部位部位路路段段高速高速1.520.30.720305一级一级1.520.40.620305立体交叉口立体交叉口主道主道20.50.7主道主道306匝道匝道10.50.7匝道匝道156平面交叉口平面交叉口1.520.30.620305特大桥梁特大桥梁1.53.50.50.70.715505收费广场收费广场250.40.620505进出口进出口0.520.30.610305相关相关场所场所服务区服务区0.51.50.30.510205养护区养护区0.51.50.30.510205停车场停车场120.30.515305公路照明标准推荐值照明亮度平均照度眩光GLavUoUiEav402 道路照明标准与灯具2.2 光源和灯具发光器是照明设计的核心，在能源问发光器是照明设计的核心，在能源问题突出的今天更注重选用高科技新型题突出的今天更注重选用高科技新型节能光源节能光源1）常用光源）常用光源白炽灯：价格低廉，显色性好，寿命短，用于城市简易白炽灯：价格低廉，显色性好，寿命短，用于城市简易道路、胡同、小巷等环境道路、胡同、小巷等环境低压气体放电灯：低压钠灯、荧光灯等，低温下启动较低压气体放电灯：低压钠灯、荧光灯等，低温下启动较为困难，常用于隧道、地铁等室内场合为困难，常用于隧道、地铁等室内场合高强气体放电灯：高压汞灯、高压钠灯（目前广泛使用高强气体放电灯：高压汞灯、高压钠灯（目前广泛使用的光源）的光源）2 道路照明标准与灯具2.2 光源和灯具发光器是照明设计的核412 道路照明标准与灯具2.2 光源和灯具2）光源的显色性）光源的显色性光源照射下人体视觉识别物体原色光源照射下人体视觉识别物体原色的特性的特性在夜间照明条在夜间照明条件下，人的视件下，人的视觉因光源不同觉因光源不同对物体本色识对物体本色识别程度不同。别程度不同。白炽灯显色性白炽灯显色性能最好，高压能最好，高压钠光灯显色性钠光灯显色性最差最差对一般道路而言，亮度、照度水平对一般道路而言，亮度、照度水平较低，照明主要功能是察觉路上障较低，照明主要功能是察觉路上障碍物（物与背景亮度差），因此要碍物（物与背景亮度差），因此要求的显色性不高求的显色性不高对行人、设施、交通流量较大的道对行人、设施、交通流量较大的道路，要识别环境重要色彩，需保证路，要识别环境重要色彩，需保证灯具一定的显色性灯具一定的显色性2 道路照明标准与灯具2.2 光源和灯具2）光源的显色性光源422 道路照明标准与灯具2.2 光源和灯具3）灯具及其构造）灯具及其构造带有光源、反射折射装置、灯座、带有光源、反射折射装置、灯座、接线柱、外壳等元器件的光源组件接线柱、外壳等元器件的光源组件简称灯具。根据光源照射的发散角简称灯具。根据光源照射的发散角分为三类分为三类截光灯：光线立体分布角为截光灯：光线立体分布角为060，便于控制眩光，用于，便于控制眩光，用于主要干线照明主要干线照明半截光灯：光线分布角半截光灯：光线分布角070，可以控制眩光，照射范围，可以控制眩光，照射范围较大，用于城市道路较大，用于城市道路非截光灯：光线分布角非截光灯：光线分布角080，照射角大，不易控制眩光，照射角大，不易控制眩光，用于城市胡同、小巷照明，投资小用于城市胡同、小巷照明，投资小2 道路照明标准与灯具2.2 光源和灯具3）灯具及其构造带有432 道路照明标准与灯具2.2 光源和灯具4）灯具选用原则）灯具选用原则灯具选用直接影响道路整体照明效果，对使用成本、维灯具选用直接影响道路整体照明效果，对使用成本、维修保养具有重要意义修保养具有重要意义发光效率发光效率使用寿命使用寿命较好的显色性较好的显色性眩光控制眩光控制2 道路照明标准与灯具2.2 光源和灯具4）灯具选用原则灯具443 道路照明系统设计照明设计的基本要求是充分照明设计的基本要求是充分发挥照明器的配光特性，获发挥照明器的配光特性，获得夜间行车必须的路面亮度得夜间行车必须的路面亮度和均匀度，减少眩光和均匀度，减少眩光照明布局受到道路等级、使照明布局受到道路等级、使用性质、交通量、设计车速、用性质、交通量、设计车速、路宽、电灯高度、电灯功率、路宽、电灯高度、电灯功率、地下管线、环境绿化等众多地下管线、环境绿化等众多因素的影响因素的影响3 道路照明系统设计照明设计的基本要求是充分发挥照明器的配光453 道路照明系统设计3.1照明布置现代照明灯具构造、性能的进步为照明布置提供了选择。现代照明灯具构造、性能的进步为照明布置提供了选择。在满足技术条件的前提下，灯具布置方案主要需考虑美在满足技术条件的前提下，灯具布置方案主要需考虑美观、经济观、经济高杆式高杆式中心中心对称式对称式双侧对称式排列双侧对称式排列3 道路照明系统设计3.1照明布置现代照明灯具构造、性能的进463.1照明布置1）布灯方式）布灯方式立柱式照明：立柱式照明：立柱式设置是最常见的布置形式，根据环立柱式设置是最常见的布置形式，根据环境具体需求，灯具按其安装不同境具体需求，灯具按其安装不同单侧布置单侧布置双侧交错双侧交错布置布置双侧对称双侧对称布置布置横向悬索横向悬索布置布置中心对称中心对称布置布置3.1照明布置1）布灯方式立柱式照明：立柱式设置是最常见的473.1照明布置1）布灯方式）布灯方式高杆式照明：用于大型立交、广场，一高杆式照明：用于大型立交、广场，一般设置于道路之外，能提供较大面积的般设置于道路之外，能提供较大面积的照明照明3.1照明布置1）布灯方式高杆式照明：用于大型立交、广场，一483.1照明布置1）布灯方式）布灯方式悬索式照明：源悬索式照明：源于交通发达国家，于交通发达国家，灯具可设置于道灯具可设置于道路轴线垂直上方，路轴线垂直上方，相对立柱、高杆相对立柱、高杆具有明显的优点，具有明显的优点，但施工要求较高但施工要求较高轴心轴心高度高度15152020米米3.1照明布置1）布灯方式悬索式照明：源于交通发达国家，灯具493.1照明布置1）布灯方式）布灯方式栏杆式照明：沿道路轴线两侧（或单侧）在护栏、防撞栏杆式照明：沿道路轴线两侧（或单侧）在护栏、防撞墙等设施上离地面墙等设施上离地面0.81.0米高处设置照明器；用于城市米高处设置照明器；用于城市景观要求高的局部、高速路、机场附近道路等场合；注景观要求高的局部、高速路、机场附近道路等场合；注意的问题：成本高、维护难、眩光控制意的问题：成本高、维护难、眩光控制吸顶式照明：主要用于隧道、涵洞、高架（立交）腹部。吸顶式照明：主要用于隧道、涵洞、高架（立交）腹部。公路隧道通风照明设计规范公路隧道通风照明设计规范3.1照明布置1）布灯方式栏杆式照明：沿道路轴线两侧（或单侧503.1照明布置2）灯具安装高度）灯具安装高度灯具的合理安装高度与许多因素有关，选用时主要考虑灯具的合理安装高度与许多因素有关，选用时主要考虑控制眩光控制眩光推荐计算公式：推荐计算公式：H1.6（103Fe/Lav）1/2 H最低安装高度最低安装高度 Lav路面设计平均亮度路面设计平均亮度 Fe灯具光通量灯具光通量安装高度还应考虑布局方式、灯具类型、路安装高度还应考虑布局方式、灯具类型、路面有效宽度、间距面有效宽度、间距3.1照明布置2）灯具安装高度灯具的合理安装高度与许多因素有513.1照明布置2）灯具安装高度）灯具安装高度与照度相关的尺寸参数：高度、路宽、车道宽、悬挑、与照度相关的尺寸参数：高度、路宽、车道宽、悬挑、照明中心到轴线的距离、安装角等照明中心到轴线的距离、安装角等3.1照明布置2）灯具安装高度与照度相关的尺寸参数：高度、路523.1照明布置3）灯具安装间距）灯具安装间距灯具的安装高度灯具的安装高度H与间距与间距L比值是保证离灯最比值是保证离灯最远处路面照度的关键远处路面照度的关键为获得一定的照度（亮度）均匀度，我国为获得一定的照度（亮度）均匀度，我国道路照明的道路照明的L/H取值为取值为14为保证路面亮度（照度）均匀度和将眩光限为保证路面亮度（照度）均匀度和将眩光限制在容许范围内，灯具的纵向间距制在容许范围内，灯具的纵向间距L、安装、安装高度高度H和路面有效宽度和路面有效宽度W之间的关系，应符之间的关系，应符合规定合规定3.1照明布置3）灯具安装间距灯具的安装高度H与间距L比值是53交通工程设施设计第九章ppt课件543 道路照明系统设计3.2 照度计算根据路面实际需要的平均照度，推算根据路面实际需要的平均照度，推算采用光源的总光通量采用光源的总光通量1）利用系数法）利用系数法计算公式：计算公式：FEavLW/UKN 或：或：LavMEavFUKN/LWM F总光通量；总光通量；Eav平均照度平均照度 L间距；间距；W路面宽度路面宽度 U利用系数；利用系数；K维护系数维护系数 M平均照度换算系数平均照度换算系数 N排数排数2）逐点计算法）逐点计算法利用光学计算公利用光学计算公式，分别计算光式，分别计算光源投射不同区域源投射不同区域的照度，以此控的照度，以此控制道路轴线照度制道路轴线照度（亮度）的最大、（亮度）的最大、最小值最小值3 道路照明系统设计3.2 照度计算根据路面实际需要的平均照553 道路照明系统设计3.3典型路段推荐方案1）直线区域布置）直线区域布置单侧布置单侧布置双侧交错双侧交错布置布置双侧对称双侧对称布置布置横向悬索横向悬索布置布置中心对称中心对称布置布置3 道路照明系统设计3.3典型路段推荐方案1）直线区域布置单563 道路照明系统设计3.3典型路段推荐方案2）十字形交叉路口）十字形交叉路口十字形交叉路口的照明可视交十字形交叉路口的照明可视交叉道路的具体情况，分别采用叉道路的具体情况，分别采用线性布置的各种形式线性布置的各种形式对于面积较大的大型交叉路对于面积较大的大型交叉路口，必要时可在适当地点另口，必要时可在适当地点另行安装附加灯杆、灯具行安装附加灯杆、灯具有较大的交通岛时，可有较大的交通岛时，可在岛上设灯，必要时也在岛上设灯，必要时也可采用高杆照明可采用高杆照明3 道路照明系统设计3.3典型路段推荐方案2）十字形交叉路口573 道路照明系统设计3.3典型路段推荐方案2）十字形交叉路口）十字形交叉路口根据需要，交叉路口照明可采用与交叉道路上照明完全不根据需要，交叉路口照明可采用与交叉道路上照明完全不同的设计。如光色、外形不同的灯具；安装高度、布灯方同的设计。如光色、外形不同的灯具；安装高度、布灯方式不同的格局式不同的格局有照明与有照明与无照明交叉无照明交叉双有照明（或双有照明（或双无）交叉双无）交叉3 道路照明系统设计3.3典型路段推荐方案2）十字形交叉路口583 道路照明系统设计3.3典型路段推荐方案3）T字形交叉路口字形交叉路口有照明的两条道路有照明的两条道路T形交叉典型布局形交叉典型布局平交环岛典型布局，平交环岛典型布局，有必要时增加岛上有必要时增加岛上照明和高杆照明照明和高杆照明3 道路照明系统设计3.3典型路段推荐方案3）T字形交叉路593 道路照明系统设计3.3典型路段推荐方案4）曲线路段照明布局）曲线路段照明布局平曲线半径等于或大于平曲线半径等于或大于1000m的的曲线路段，可按直线路段处理曲线路段，可按直线路段处理半径小于半径小于1000m的曲线路段，单侧布置时灯具应沿曲线外的曲线路段，单侧布置时灯具应沿曲线外侧布置并应减小灯具的间距，半径越小间距也应该越小侧布置并应减小灯具的间距，半径越小间距也应该越小路面较宽时宜采用路面较宽时宜采用双侧对称布置弯道双侧对称布置弯道3 道路照明系统设计3.3典型路段推荐方案4）曲线路段照明布603 道路照明系统设计3.3典型路段推荐方案4）曲线路段照明布局）曲线路段照明布局间距一般控制为直路段的间距一般控制为直路段的0.50.75倍倍,悬挑长度也应该缩短悬挑长度也应该缩短发生视线障碍时可在曲线发生视线障碍时可在曲线外侧增设附加灯具；急转外侧增设附加灯具；急转弯处安装的灯具应能给车弯处安装的灯具应能给车辆、缘石、护栏以及周围辆、缘石、护栏以及周围环境提供充足照明环境提供充足照明错误错误正确正确转弯处的灯具不得安装在直转弯处的灯具不得安装在直线路段灯具的延长线上线路段灯具的延长线上3 道路照明系统设计3.3典型路段推荐方案4）曲线路段照明布613 道路照明系统设计3.4道路照明的供电系统1）低压供电系统）低压供电系统一般城市道路照明系统的供电采用三相五线制一般城市道路照明系统的供电采用三相五线制（AC380V/220V），电缆规格），电缆规格425125五芯缆线五芯缆线电压波动要求：电压波动要求：10；低压供电半径约；低压供电半径约500600米，因米，因此配套变电站间距约一公里（此配套变电站间距约一公里（10kV/0.4kV）配电站类型：固定式变电站（常规设施及变压器）；环配电站类型：固定式变电站（常规设施及变压器）；环网供电箱式变电站网供电箱式变电站3 道路照明系统设计3.4道路照明的供电系统1）低压供电系统623 道路照明系统设计3.4道路照明的供电系统2）中压供电系统）中压供电系统道路照明为长距离供电，通常可以考虑采用道路照明为长距离供电，通常可以考虑采用5.5kV10kV的中压送电直到照明处的中压送电直到照明处配备小型高防护等级埋地式变压器，现场降压到配备小型高防护等级埋地式变压器，现场降压到AD220V使用使用特点：中压变电站控制范围达到特点：中压变电站控制范围达到20km，但要增设中压馈，但要增设中压馈电电缆电电缆3 道路照明系统设计3.4道路照明的供电系统2）中压供电系统633 道路照明系统设计3.4道路照明的供电系统3）供配电系统结构）供配电系统结构道路照明直接关系到人民生命、财产安危，一般地区都道路照明直接关系到人民生命、财产安危，一般地区都定为二级负荷定为二级负荷供电方案：双电源供电，即设置两路常用电，当中任一供电方案：双电源供电，即设置两路常用电，当中任一路发生故障或断开，另一路可完全承担所有电负荷路发生故障或断开，另一路可完全承担所有电负荷变电站所受的高压电冲击，主要威胁是自然界的雷电，变电站所受的高压电冲击，主要威胁是自然界的雷电，另外是承受电网意外的浪涌电压另外是承受电网意外的浪涌电压4）安全防护系统）安全防护系统3 道路照明系统设计3.4道路照明的供电系统3）供配电系统结64供配电系统结构简图供配电系统结构简图低压供配电结构低压供配电结构10kV10kV进线进线10/0.4kV10/0.4kV路灯路灯路灯路灯路灯路灯路灯路灯10kV10kV进线进线10kV10kV进线进线10kV10kV10/0.4kV10/0.4kV10/0.4kV10/0.4kV供配电系统结构简图低压供配电结构10kV进线10/0.4kV653 道路照明系统设计3.5道路照明控制1）区域控制）区域控制道路照明体系按路段、立交、广场、道路照明体系按路段、立交、广场、收费站等划分，根据地区具体情况决收费站等划分，根据地区具体情况决定照明灯具的开启和关闭定照明灯具的开启和关闭在区域控制的基础上设置智能式控制器在区域控制的基础上设置智能式控制器对整个照明系统实施监视、控制：照明工程信号采集；对整个照明系统实施监视、控制：照明工程信号采集；监视、控制设备监视、控制设备3）系统监控）系统监控2）智能化区域控制）智能化区域控制3 道路照明系统设计3.5道路照明控制1）区域控制道路照明体66