复杂立交照明设计的探讨

杨 威

(深圳市市政设计研究院有限公司，深圳518029)

0 引言

立交桥作为一种缓解交通压力和增加通行能力的交通形式，越来越广泛地应用于城市交通系统，与此同时，立交照明作为城市照明的一部分，与常规照明存在差异，怎样运用合适的照明方案使复杂立交照明工程作为城市风景线的同时，在照度、均匀度等方面更加科学合理、节能环保，成为亟待解决的新问题。

本文将结合CJJ45-2015 《城市道路照明设计标准》及郑州某快速路立交的实例，就复杂立交照明设计进行探讨。

1 立交照明概况

目前，立交照明主要的形式为常规照明和高杆照明，随着照明技术的进步及行业的发展，针对立交的照明方式也衍生出如护栏照明等新形式，下文将对常规照明、高杆照明和护栏照明方式，就各自的优缺点进行探讨。

1.1 常规照明

常规照明是指灯具安装在通常高度为15m 以下的灯杆上，按一定间距有规律地连续设置在道路的一侧、两侧或中间分隔带上进行照明的一种方式，是道路照明中最主要的形式，也是技术成熟稳定和实施最广的一种照明形式。 其优点体现在平均照度和均匀度等方面，虽然行车诱导性良好，但在复杂立交环境下，匝道众多且层叠交错，过多的采用杆灯会使得立交区域灯杆林立，上下匝道、跨梁之间的灯光相互交错干扰产生眩光，降低驾驶员视野视线舒适性，并影响行车诱导性，景观效果不佳，同时后期维护需要专用工程车占道维修，维护成本高，影响通行能力。

1.2 高杆照明

高杆照明通常是指一组灯具安装在高度≥20m的灯杆上进行大面积照明的一种照明方式，可布设在较为空旷的绿地或广场，其优点是布设位置相对灵活，灯杆数量较少且光源集中，照射范围广、均匀度好、运行维护对交通影响较小，常用于两层及以下的立交照明。 但是，高杆在进行立交照明的同时，其配光曲线无法最大限度地照射在道路路面，外溢光线会对周边环境造成一定的光污染，造成能源浪费，同时，对于复杂立交，匝道层叠交错，高杆照明无论处于何种位置，均无法避免地在立交下层路面形成阴影，会使上层桥面出现眩光，干扰驾驶员视线，对行车视角来说缺少道路诱导性。

1.3 护栏照明

护栏照明是指灯具安装在比较低矮(高度一般为1m 左右)的栏杆或防撞墙总，用于照明路面或起导向作用的照明方式。 护栏照明作为一种新型的照明形式，正逐渐运用在立交照明中。

对于不存在人车并行的立交匝道，照明仅考虑车辆行驶功能，护栏照明光源利用率高、道路诱导性能好，并且无需类似杆灯的较大体量路灯基础。但是，安装位置及角度不当时容易产生眩光，在多车道上使用护栏照明，同向并排行驶车辆易造成中间车辆光线被遮挡问题，运行维护时需要占用部分车道。

2 案例分析

结合郑州某快速路立交设计对照明形式进行设计探讨，本项目主道上下分三层，匝道层叠复杂，共8 个匝道，占地面积约7.9 万m2，立交方案如图1所示，其标准横断面如图2～3 所示。

图1 郑州某立交方案图

本项目根据道路交通专业界定为城市快速路，主线设计时速80km/h，匝道设计时速40km/h，根据CJJ45-2015 《城市道路照明设计标准》中第3.3.1中标准值设计照明。 对三种照明方式通过DIAlux软件进行仿真对比分析，选出最佳照明布置方式。

图2 立交横断面一

图3 立交横断面二

常规照明和护栏照明选取典型的双车道立交匝道和双向八车道立交主道进行仿真模拟及高杆照明采用全区域立交进行仿真模拟及数据对比分析。

2.1 主道照明分析

两条主道单向车道宽度介于10.5 ～15.5m，本文按照标准段单向15.5m 宽车道主道进行模拟。

在满足规范平均照度时，护栏照明和常规照明取如下布置情况，主干道照明的模拟数据如表1 所示，仿真伪色表现图如图4 所示。

主干道照明的模拟数据 表1

图4 主干道仿真伪色表现图

主道照明中，采用护栏照明和常规照明方式，在平均照度分别为26lx 和35lx 左右时，护栏照明在靠近道路两侧的行车道光线较强，中间车道光线衰减较大，且如车辆并行时，外车道会遮挡中间车道光线，同样平均照度下，采用常规照明双侧对称布置，从均匀度及眩光值上均能满足设计需求，照明效果常规照明较为优异。

2.2 匝道照明分析

对于8m 宽匝道，在满足规范平均照度时，护栏照明和常规照明取如下布置情况，模拟数据如表2所示，仿真伪色表现图如图5 所示。

匝干道照明的模拟数据 表2

图5 匝干道仿真伪色表现图

从仿真模拟数据中分析，对匝干道照明进行护栏照明和常规照明方式对比，在满足设计规范的前提下，护栏照明均匀度较好，诱导性相对杆灯来说更好，由于护栏灯灯具设置位置较低，运用在上下层叠的立交匝道，有效避免了上下层匝干道采用杆灯造成相互匝道之间照明混淆的现象，避免产生不必要的眩光，影响驾驶视线，照明效果护栏照明更好。

2.3 高杆照明分析

采用高杆照明仿真主干道常规照明伪色表现如图6 所示。

图6 主干道常规照明伪色表现图

根据立交的具体布置形式及周边用地设计布置高杆照明，在通过调整高杆灯的位置和加密高杆布置后，阴影位置有一定程度上的减少但无法做到彻底消除对下层路面的阴影遮挡，需结合常规照明或护栏照明进行补强，图6 为其中一种设计方案(5盏高杆灯，每盏24 灯，400W)，由高杆照明伪色表现图可以看出，在立交区域主线和各匝道由于道路纵坡引起路面高程变化，其中变化最大匝道100m 长度高差不超过4m，高杆灯对路面照度影响较小，但是立交上下层之间由于阴影遮挡问题，下层路面照度及均匀度较差，甚至产生大面积阴影，无法完全满足规范平均照度要求。 另由于项目周边为城市居民用地，高杆灯的外溢光线对环境的干扰，本次设计不考虑高杆照明方式。

综上分析，考虑到常规照明对路幅宽度大的照明性能优势与护栏照明在较窄道路上的定向照明、诱导性优势，该项目组合了两种照明形式的优点，除主道上采用常规照明，还在连接主道之间的匝道上采用护栏照明方式，整体方案科学合理，同时各项照明规范指标良好。

3 结束语

三种照明方式针对复杂立交，根据立交的特点和照明方式的各自优缺点，在单一照明形式难以满足照明设计标准时，可采取两至三种组合方式，综合运用，科学混用，达到最佳的照明效果。