浅析道路照明设计

摘 要：城市道路照明是城市最基本的构成要素之一，是展示城市形象的最直观的设施，好的城市道路照明工程的设计，对提高能源利用率，减少不必要的能源浪费有很重要意义。

关键词：城市道路照明；照度；亮度；眩光控制；环境比

1 道路照明的作用与分类

在城市道路设置照明的目的是为车辆驾驶人员及行人创造良好的视觉环境，保证驾驶人员与行人能够看清楚道路形式、路面状况等，以求达到保障交通安全、提高交通运输效率、降低犯罪活动和美化城市夜景的效果。

城市道路的分类是根据道路在城市路网中的地位、交通功能以及对沿线建筑物和城市居民服务功能等要求，将城市道路分为快速路、主干路、次干路、支路居住区道路。

2 道路照明的评价指标

2.1 机动车交通道路照明的评价指标。根据人类的视觉感官体系的工作原理，确定了机动车交通道路的评价指标包括路面平均亮度、亮度总均匀度、亮度纵向均匀度、眩光控制、环境比等。路面平均亮度（Lav）是路面总体亮度水平的一个评价指标，它是决定能否看见路面上的障碍物的最主要的指标。路面亮度总均匀度（UO）是路面上最小亮度与平均亮度的比值，最小亮度与平均亮度的比值相差不能过大，否则，亮的部分会形成一个眩光源而影响驾驶员的视觉。路面亮度纵向均匀度（Ul）是指同一车道中心线上最小亮度与最大亮度的比值，在同一车道中心线上的最小亮度与最大亮度的比值差别不能过大，否则会造成交通隐患。眩光分为失能眩光和不舒适眩光两类，失能眩光直接影响到驾驶员观察事物的可靠性，不舒适眩光影响驾驶员操作时的舒适程度，所以眩光控制能有效降低交通事故的发生。环境比是与车行道两侧边缘相邻5米宽的带状区域的平均照度与该车道上5米宽的带状区域或1/2宽度的车道上的平均照度之比，合适的环境比有助于驾驶员更好的观察并及时做出判断。

2.2 人行道路照明的评价指标。根据行人的行进速度特点和视觉作业要求，人行道路照明主要采用水平照度、半柱面照度、眩光限制、立体感的指标来进行评价。水平照度包括两项评价指标，即平均水平照度和最小水平照度，人的行进速度很低，使人的眼睛有更多的时间来适应亮度的变化，因此，行人对于均匀度的要求比较低，通常情况下不提出均匀度方面的要求。为使行人夜间在路上行走的时候能尽可能的辨认对面走来的行人，以便有足够的时间做出正确的反应，最佳指标是半柱面照度，但由于该指标在使用中相对有一些难度，人们仍采用垂直照度指标来进行评价。对于行人来说，更容易受到不舒适炫光的干扰，而眩光的影响不会像对机动车驾驶员那么严重，反而，在行人空间中有一些耀眼的光线会让人感到很愉快。

3 照明标准

根据我国城市道路照明设计标准，在机动车交通道路照明设计时，应确保其具有良好的诱导性，对于同一级道路选定照明标准时，应考虑城市的性质和规模，中小城市、交通控制系统和道路分隔设施完善的道路，宜选择标准中的低档值，反之宜选择高档值。

关于交会区的照明，由于观察视距比较短，而且经常会有其他因素妨碍到亮度指标的使用，因此在交会区通常会使用照度指标进行照度效果的评价，我国城市道路照明设计标准规定，当各级道路选取低档值照度时，相应的交会区应选标准中的低档照度值，反之择选取高档度照度值。

我国城市道路照明设计标准对主要供行人和非机动车混合使用的商业区、居住区人行道路的照明标准值有规定。与机动车道没有分隔的非机动车道照明应执行机动车交通道路的照明标准，与机动车道有分隔的非机动车道的平均照度值宜为相邻机动交通道路的照度值的1/2。当人行道与非机动车道混用时，其平均照度值与非机动车道路相同；当人行道与非机动车道分设时，人行道路的平均照度值宜为相邻非机动车道路的照度值的1/2，但不得小于5lx。

4 光源、灯具及其附属装置选择

4.1 光源的选择。快速路、主干路、次干路和支路应采用高压钠灯，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，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，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。道路照明不应采用自镇流高压汞灯和白炽灯。

4.2 灯具及其附属装置选择。快速路、主干路必须采用截光型或半截光型灯具，次干路应选用半截光型灯具，支路应采用半截光型灯具。商业区步行街、人行道路、人行地道、人行天桥以及有必要单独设灯的非机动车道宜采用功能性和装饰性相结合的灯具。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。对发生强烈振动的场所，采用的灯具应满足防振的要求。高强度气体放电灯宜配用节能型电感镇流器，功率较小的光源可配用电子镇流器。

4.3 道路照明设计原则和方式。道路照明设计应根据道路和场所的特点及要求选择常规照明方式和高杆照明方式。常规照明灯具的布置可分为单侧布置、双侧交错布置、双侧对称布置、中心对称布置和横向悬索布置五种基本方式。采用高杆照明方式时，可按不同条件选择平面对称、径向对称和非对称三种灯具布置方式。灯杆不得设在危险地点或维护时严重妨碍交通的地方。灯具的最大光强投射方向和垂线夹角不宜超过65o。市区设置的高杆灯应在满足照明功能要求前提下做到与环境协调。

5 照明供电和控制及节能措施

城市道路照明宜采用路灯专用变压器供电，对城市中的重要道路、交通枢纽及人流集中的广场等区段的照明应采用双电源供电，每个电源均能够承受100%的负荷。配电变压器的负荷率不宜大于70%，宜采用地下电缆线路供电，变压器应选用结线组别为D，yn11的三相配电变压器，应正确选择变比和电压分接头。道路照明回路应设置保护装置，每个灯具应设有单独保护装置。道路照明配电系统的接地型式宜采用TN-S系统或TT系统。道路照明应根据所在地区的地理位置和季节变化合理确定开关灯时间，并根据天空亮度变化进行必要修正，宜采用光控和时控相结合的控制方式。道路照明采用集中控制系统时，远动终端宜具有在通信中断的情况下自动开关路灯的控制功能和手动控制功能。

为满足节能要求，常规道路照明灯具效率不得低于70%，泛光灯效率不得低于65%。气体放电灯线路的功率因素不应小于0.85。此外，除居住区和少数有特殊要求的道路以外，可采用双光源灯具，深夜时关闭一只光源，或者采用在深夜自动降低光源功率的装置，另外，可关闭不超过半数的灯具，但不得关闭沿道路纵向相邻的两盏灯具。灯具的控制选择合理也是节能的有效措施，并应采用可靠度高和一致性好的控制设备。

6 结语

城市道路照明是城市最基本的构成要素之一，是展示城市形象的最直观的设施，好的城市道路照明工程的设计，对提高能源利用率，减少不必要的能源浪费有很重要意义。

作者简介：饶成磊（1990- ），男，江西九江人，中铁四院集团南宁勘察设计院有限公司，助理工程师。