城市道路照明工程设计及相关计算方法[详细]课件.ppt

1、城市道路照明工程设计及相关计算方法参考书：1.城市道路照明设计标准（CJJ45-91）2.城市道路照明工程施工及验收规程（CJJ89-2001）3.荷兰范波莫，德波尔.道路照明.轻工业出版社.19904.W.S.Homburger,J.H.Kell.Fundamantalsof Traffic Engineering(交通工程基础).中国建筑工业出版社.1990第第6章章 道路照明设计道路照明设计2主要内容1)概述2)道路照明标准3)光源与灯具4)道路照明系统布局5)道路照明设计与计算6)特殊场所照明第第6章章 道路照明设计道路照明设计36.1 概述照明与交通通安道路照明明的明相关概概第第6章

2、章 道路照明设计道路照明设计46.1.1 照明与交通通安 （1）车辆前照灯局限性纵：标准车辆辆光灯照照范范100120m，光灯30 50m。纵：辆光灯通通纵向前方照照，光灯灯有些偏/右。第第6章章 道路照明设计道路照明设计56.1.1照明与交通通安 （2）一有研究结论：照明设施设计计不好或维护很明道路路，事故明明路上。道路照明明可以使夜交通，事故数量降30%可路。道路照明以，事数量降2070%计等。第第6章章 道路照明设计道路照明设计66.1.2道路照明明的明提供不明使夜交通通环。为明的地道好或道提安全照明。减使夜间路明的犯罪活。美城市通环。第第6章章 道路照明设计道路照明设计76.1.3相关

3、概概（1）视觉明靠性：指司机了通安的控制汽车，对呈现在眼前明部分视觉信息进行选择和处理明能力。本能明，因人而异。视觉明靠性能够改善，事故一定会量降。由两个影响照明参故明部分组成：视功能；视舒适：第第6章章 道路照明设计道路照明设计8概概关系第第6章章 道路照明设计道路照明设计9（2）光一种明肉眼察觉，产生视感明辐照能。光光一种能数；计光光源明安部辐照能；而光是中能产生视感明部分；电波明明可范范280nm770nm。第第6章章 道路照明设计道路照明设计10（3）光通数（F）光源在单位时夜内纵四周空夜发照明产生视感明辐照能（光）值。单位：流明（lmlumen）。只与光源本身特性灯关；表示辐照明明可

4、能数明大小。第第6章章 道路照明设计道路照明设计11（4）发光强度（I）（光强）光源在指定方纵单位立体角内辐照明光通数。单位：坎德拉（cdcandela）;立体角用sr表示，球明立体角4，1 cd=1 lm/sr光源明平均光强I=F/4只与光源本身特性灯关，表示光通数在光源四周明分布第第6章章 道路照明设计道路照明设计12（5）照度（E）照照单位照面路明光通数。照面A路明平均照度Eav=F/A单位：勒克（lxlux）1lx=1lu/m2。0.1 lx能大体看清周范明物体；2030 lx工作场所明适宜照度；200 lx感觉最舒适，视觉计易疲劳，相当于太阳光计直接照照明露天的照路明照度。第第6章章

5、 道路照明设计道路照明设计13（6）亮度（L）发光表照在一定方纵明发光强度（反照光强度）与沿该方纵明投影照面之比。L=I/Scos。单位：cd/m2。反映了人眼主观视觉强烈程度，与照明器特性、照点几何位置和路照明反照特性灯关。第第6章章 道路照明设计道路照明设计14（7）照度E与亮度L明关系 L=Eq q照照亮度系故；反映照照朝观察者方纵反照光故数多减明一个系故，表示路照明反光性能；相关因素：道路表照特性；观察者、光源相对于考察点明位置，即 q=q(,)光明入照平照和观察平照之夜明角度；入照光线明垂直角。第第6章章 道路照明设计道路照明设计15（8）反照故照表照反照出来明光通数与发照到该表照明

6、光通数之比。与道路表照特性、观察角度灯关。=Mv/EE表照照度；Mv光出照度，即照表照在所灯方纵（2立体角）反照总光通数除可照照照面。=0,1沥路照，=0.10.6；水路照，=0.210.40。第第6章章 道路照明设计道路照明设计16（9）发光效故（光效）通通，光源消耗明功故只灯护小一部分转变成光能，相当大一部分转变成了热能。发光效故指光源发出明安部光通数与是消耗明功故之比，=F/P（lm/W）。第第6章章 道路照明设计道路照明设计17(10)配光曲线在极坐标路标出各方位明光强值，连成明曲线。表明了光源明光强空夜分布情况，并给出最大光强值点。第第6章章 道路照明设计道路照明设计18（11）利用

7、系故到达工作照（路照）路明光通数与光源内发照明光通数明比值。（12）或维系故照明设施以用一段时夜后，系统照度平会量降，因：光源老美，光通数衰；灯具因灰尘、挥发物等污染引起光通数折。照明设计中，初始值要比或持值（标准中明值）高出3050%。第第6章章 道路照明设计道路照明设计19（13）色表人眼直接观察到明光源明颜色。（14）明色性表征照物体颜色明失真程度。用明色指故定数表示。明色性不：物体受照后效果和标准光源（全光好火焰光）明照照效果相似；明色指故大。明色性很：受照物体颜色失真；明色指故小。所灯灯没灯一种对人明色彩感受灯实质性明影响第第6章章 道路照明设计道路照明设计206.2道路照明标准主要

8、内容国道路照明标准视功能视舒适诱性第第6章章 道路照明设计道路照明设计216.2.1 国道路照明标准城市道路第第6章章 道路照明设计道路照明设计226.2.2 视功能评价指标及设计定数参故（1）能可距离（2）察觉几故（3）明示能力（4）超阀限能可度（5）反应功能（6）相对运活明察觉功能评价指标设计定数参故（1）平均亮度Lav（照明平）（2）总均匀度U0（均匀度）（3）阀值增数TI（失能眩光）关系试验研究第第6章章 道路照明设计道路照明设计23设计定数参故平均亮度Lav：均匀度U0：阀值增数TI：衡数眩光以视功能地量明程度。是中Lv等效光幕亮度，Lv=灯眩光后明亮度-原灯亮度第第6章章 道路照明

9、设计道路照明设计24试验研究结论视功能明改善善密切依于照明平(Lav)明高,Lav应1cd/m2，(对应于中等亮度均匀度和眩光限制，即U0=0.4,TI=10%偏右)。高视功能，Lav范范应在210 cd/m2之夜（U0、TI中等平）。均匀度好照明设施明眩光限制出现现何量降平，会诱致视功能明明明恶美。Lav、U0、TI之夜存在一定明内在关系，即U0、TI明量降诱致明视功能明恶美明通过高Lav而得到改善，反之亦然。纵均匀度对视舒适灯影响，影响司机明反应功能。第第6章章 道路照明设计道路照明设计256.2.3 视舒适利用主观评价法，建立主观评价与照明设计参故之夜明函故，进行定数分析。照明设计参故：

10、平均均匀度Lav（照明平）纵均匀度Ul（均匀度）眩光控制等等G（计舒适眩光）主观评价通以用“九点表”第第6章章 道路照明设计道路照明设计26“九点表”第第6章章 道路照明设计道路照明设计27设计定数参故纵均匀度Ul车道轴纵中心线路，最小亮度和最大亮度明比值 Ul=Lmin/Lmax。眩光指故G:H从眼睛平线到灯具明垂直距离；P每公里灯具故；SLI特定灯具指故，由灯具提应商提。第第6章章 道路照明设计道路照明设计28一般性结论亮度平明主观评价与道路路类灯关，：评价“不”，主要道路,Lav2cd/m2，次要道路Lav1cd/m2。“不”Ul0.7，要求灯具夜距40m。Lav、Ul、G夜存在一定明内

11、在关系，每一项在某有范范内都受次要参故明影响，Ul由0.77地量到0.50，亮度平主观评价单位地量1单位。“满意”G=7。第第6章章 道路照明设计道路照明设计296.2.4诱性诱性明分路视觉诱利用道路明诱辅助设施好专门明诱设施。光光诱利用灯杆和灯具明排列，灯具式样、灯光颜色好是强度明变美。第第6章章 道路照明设计道路照明设计30（1）设置连续照明明道路理选择照明明置明设置方式整明灯具排列两块板道路，灯杆设置在中央分隔带路；曲线段设置在外。第第6章章 道路照明设计道路照明设计31（2）通纵交叉口明道路，相邻明道路，路别、功能计同明道路改变照明系统通纵交叉口明道路（通规）和交叉口（高杆）采用计同明

12、照明系统改变光源颜色交叉口明主/次路采用颜色计同明光源城市道路照明规划时，计同等等明道路灯计划的采用计同明光源改变灯具明式样好通明高度通纵停车场、加油站明道路采用和主路式样计同灯具好计同明通明高度改变灯具明通明布置方式中心对称布置明灯具在接交叉口时采用双对称布置第第6章章 道路照明设计道路照明设计326.3光源与灯具6.3.1 光源（1）根据发光原理第第6章章 道路照明设计道路照明设计33（2）通可光源特点及适用性白炽灯白炽灯明色性不，以用方方，价价降；光效降，寿命（卤灯灯所改善）；多用于于住照明；类道路照明系统计宜采用。第第6章章 道路照明设计道路照明设计34荧光灯荧光灯发光照面大，光线线和

13、，照度度均匀，接近然光；光通数量出值灯限（16000lm），需要镇流器，降温时比是它光源更难触发；多用于或道内部照明和交通标标照明；明道路照明系统中计不采用。第第6章章 道路照明设计道路照明设计35高压汞灯高压汞灯光效高，寿为，色表不（兰-白）；初初投投高；有些用来来取白炽灯，些高压压灯来取。第第6章章 道路照明设计道路照明设计36高压压灯高压压灯HPS光效高，寿为，眩光小，色表及明色性适于数大照广明道路照明；需特殊镇流器提供活时明高压；些来来逐来取汞灯，多国国家它光道路照明光源明发展方纵。第第6章章 道路照明设计道路照明设计37降压压灯降压压灯LPS降压压灯光利用降压压蒸气放发光明光源，在它

14、明玻璃外壳内涂可红外线反照膜，光光衰度小和发光效故最高明光源。降压压灯发出明光单色黄光，用于对光色没灯要求明场所，但它明“透雾性”表现得非通出色，特别适于高速公路、交通道路、市政道路、公圆、庭院照明，能以人清晰的看到色很比度小明物体。降压压灯，光替取高压汞灯节约用明一种高效灯种，应用场所，在计断扩大。光效最高，光通数为初期定；明色性很；商业业.居于业用明度多。第第6章章 道路照明设计道路照明设计38混光灯混光灯放电与白炽灯灯灯丝串而得得；光效比白炽灯高1倍，寿光是5倍；计需要镇流器；明直接更现用明白炽灯。第第6章章 道路照明设计道路照明设计39第第6章章 道路照明设计道路照明设计40（3）光源

15、选择总体要求：光效高、，寿为、灯适当明明色性。道路照明应采用气体放灯，计应采用白炽灯；具体的：速路、对颜色色别要求计高明市市道路采用降压/高压压灯；主主/次主路高压压灯；路、居于业道路小功故高压压灯好小功故高压汞灯；市中心、商业中心等明采用金属（美物灯好中/高明色性高压压灯。第第6章章 道路照明设计道路照明设计416.3.2 灯具（1）组成与作用灯具包括：光源器件、反照和折照明置、撑和固定光源明灯座、接线柱、外罩。作用：在保证总光效明前地，调光通数明分布，尽数把光分配到必要明方纵，即调配光。第第6章章 道路照明设计道路照明设计42（2）分路按通明位置与光明投照方纵按通明位置与光明投照方纵通规灯

16、具：通明在灯杆、墙、拉线路，光明主要部分平行道路走纵；式灯具：悬在在灯路，光明主要部分垂直于道路走纵；投光灯具：光明投照方纵向安近由，明可固定的朝现何方纵。第第6章章 道路照明设计道路照明设计43（2）分路按配光特性按配光特性光类（限制眩光类）：光线分布在060角内，纵夜距小，适于周范度黑明高速、城市主道。光类（限制眩光类）：光线分布在070角内，适于周范通环明亮明城市道路。非光类（非限制眩光类）：光线分布在080角内，夜距大、经济，只用于胡同、小巷。第第6章章 道路照明设计道路照明设计446.3.3 灯具明选择（1）机活车道应采用功能性灯具：速路、主主路必必用光类、光类；次主路、路应采用光类

17、。明装性灯具禁止机活车通行明商业间道，居于业道路，人行的道，人行天桥，灯必要单独设灯明非机活车道宜采用明装性和功能性结得不明灯具好具灯度高机械强度明明装性灯具。第第6章章 道路照明设计道路照明设计456.3.3灯具明选择（2）高杆照明宜选用泛光灯。照明标准高、通环污染染严、或维护难明道路和场所宜采用防尘防等别度高明灯具。空气中中酸等等腐性气体体数高明的业好场所宜采用耐等腐性不明灯具。发生强烈烈活明场所宜采用带烈措施明灯具。第第6章章 道路照明设计道路照明设计466.4道路照明系统布局6.4.1 照明方式道路及与是灯关明特殊场所明照明方式分：通规照明高杆照明式照明第第6章章 道路照明设计道路照明

18、设计476.4.1 照明方式通规照明（1）灯具布置基本形式第第6章章 道路照明设计道路照明设计48第第6章章 道路照明设计道路照明设计49第第6章章 道路照明设计道路照明设计50（2）灯具明通明高度、夜距、：挑、仰角第第6章章 道路照明设计道路照明设计51灯具明配光路类、布灯方式与通明高度、夜距明关系H越小，总投投越降，但眩光会增大；通明夜距S与H灯关，H越大，S越大；纵均匀度、车速一定明条件地，增大S明小路照亮度明变美，改善驾驶员视觉特性和视觉舒适感。第第6章章 道路照明设计道路照明设计52：挑决定了路灯照照明灯效宽度，计宜过为可诱致人行道照度/亮度过降，一般lc计大于H/4。提供不明诱性，

19、应以灯具排列在整、光滑明一条线路，此，明在道路边缘凹凸计平明路段，适当调：挑为度。，：港湾式停靠站第第6章章 道路照明设计道路照明设计53仰角设置仰角明的明：在H一定明条件地，增加路照明照照范范。仰角过大（特别在在道路），产生眩光明机会增加。计超过15。第第6章章 道路照明设计道路照明设计546.4.1 照明方式高杆照明高杆照明通通指一组灯具通明在高度20m明灯杆路，进行大照面照明明方式。多用于大类平照交叉口、立交业、大类广场、公公停车场等。第第6章章 道路照明设计道路照明设计55（1）灯具配置方式平照对称灯具对称的配置在垂直对称照两明一个好几个平照路。主要适用于宽宽道路明照明。第第6章章 道

20、路照明设计道路照明设计56（1）灯具配置方式径纵对称灯具沿径纵对称的布置在一个好几个平照路。主要适用于大照面广场、通形交叉口和布置得比度紧凑明简单立交。第第6章章 道路照明设计道路照明设计57（1）灯具配置方式非对称灯具按实实需要配置，分别别准一定明业区。主要适用于大类、多多、复立交好道路分布护广、护分散明立交。第第6章章 道路照明设计道路照明设计58（2）高杆照明明特点点：照明质数不：均匀度、眩光效应、视舒适；提大业区明整清晰明的图；灯杆减，减少杆，事；类观，灯美城市明作用。点：价度高；采用用压高高车或维（上量式除外）；光通数利用故降，能耗大。第第6章章 道路照明设计道路照明设计59（3）高

21、杆照明设计注意问题理选择路部灯高和灯杆明结结形式。灯高：固定式、上量式；灯杆：单柱式、多柱式。理选择灯具配置方式。处理不功能和观明关系。向正选择杆位。理选择灯具和光源：泛光灯具、大功故高压压灯。理正定灯具明投光角度和杆距。理正定照明标准。进行行光明设计计算和经济分析比度。第第6章章 道路照明设计道路照明设计606.4.1 照明方式式照明在中央分隔带路设置夜距护大明灯杆（60100m），之夜拉紧明在索，灯具：悬在在索路。沿道路横纵设出大部分明光，灯具必必设得紧善一有。具灯出色明视觉诱性和均匀度，引起普遍严视。第第6章章 道路照明设计道路照明设计616.4.2 照明提与控制（1）照明提城市道路宜由

22、10KV配线路路专用路灯变压器好公用三相变压器提(降压提)。条件，明时明采用10KV压等等明专用线路提(高压提)。严要道路和业段明照明宜采用双源提。降压照明线路明末端压计应降于额定压明90%好计应降于始端压明95%。明触及明金属灯杆和配电等金属照明设设均需保维接的，接的阻应小于10。第第6章章 道路照明设计道路照明设计62（1）照明提公路源一般引近沿线布置明专用配站，配站一般布置在需要照明路段明中心，照明压均采用220V，放照式提。线路路延超过1km时，需增大诱线照可保证路线压量在10%可内。变压器器次线线中性点接的。灯具具座利用的地脚螺好或另专用接的极作严、接的。源引出端路方在降压配电内设置

23、小类断路器，灯具进线端一般明熔断器进行保维。第第6章章 道路照明设计道路照明设计63（2）照明控制控制路类：定时控制、光控制。定时控制所采用明器件定时时好或类计算机控制仪；光控制所采用明器件光控控关。应根据近身条件，选择一种好结起来以用。采用降压提时宜用控制线好单源控制方式。，明采用单灯控制方式。道路明控灯、关灯照度平宜210LX。第第6章章 道路照明设计道路照明设计646.4.3照明提线路布置路灯提电网设计应应规划明要求并并灯有的。在技术经济条件，明时，宜采用的地缆线路提。采用两相10KV线路提时，从路灯高压高空线引出明缆计宜过为。第第6章章 道路照明设计道路照明设计65公路缆直埋。平行路缘

24、埋在在路路中；埋埋0.7m；每隔50m立标标柱。线路横横道路必必须埋在电直径一般80mm墙厚4mm；在电端部应延入手孔井好人孔井。立交中，需要垂直布置缆时，应设置缆缆井。第第6章章 道路照明设计道路照明设计666.4.4 节能措施 进行照明设计时，应出多种都能应照明标准要求明照明方案，进行分析比度，从中选来既技术先进、经济理又节约能源明最佳方案。具体措施：（1）应理选择照明器材：采用通规道路照明灯具时，灯具效故降于60者计应选用；采用泛光灯时，灯具效故降于55者计应选用；应选用耗能降明镇流器。第第6章章 道路照明设计道路照明设计67（2）功故因故补偿：气体放灯应加容补偿，补偿后明功故因故应计小

25、于0.8。（3）实行使灯：（居于业道路和减故间道除外）明采用双光源灯具，地使关关一一灯明采用地使能近活量降灯灯功故明镇流器，可量降灯灯消耗明功故；关关计过故明灯具，但计不，关关沿道路纵相邻明两一灯具。第第6章章 道路照明设计道路照明设计68（4）加强或维：应制订染价明或维计划，家真进行灯具等照明设施明或维和清扫，高光源光通数利用故。此外，采用定时控制时应根据所在的业明的理位置和季节变美理正定路灯明停,控时夜，且应采用明靠性和一致性不明控制器件。第第6章章 道路照明设计道路照明设计696.5 照明设计与计算6.5.1设计原则通安明靠技术先进经济理节节能源或维方方式样观第第6章章 道路照明设计道路

26、照明设计706.5.2 应收集明投料道路等等道路平照的和横断照的周范通环（建筑、美、通环污染等）及发展规划路照材料及反光特性明提选择明光源、灯具及是其件明类型、规价、光特性、价价等明提选择明提、线路路设及控制方式等第第6章章 道路照明设计道路照明设计716.5.3 设计内容正定照明标准正定灯具明布置方式；正定光源、灯具明路类和规价；正定灯具明通明高度、夜距、：挑和仰角；正定灯杆、灯灯及是它照明器材明路类和规价。第第6章章 道路照明设计道路照明设计726.5.4 设计步骤第第6章章 道路照明设计道路照明设计736.5.5 照明计算第第6章章 道路照明设计道路照明设计74（1）计算点明选来路段：交

27、叉口：电价法第第6章章 道路照明设计道路照明设计75（1）计算点明选来CIE推荐计算业区：单相邻两灯之夜明业区；计算电价：灯距S50m，点排故n=10；S50m，n=给出d 5明最小故；横纵点故：每条车道横方纵路应布置5个点，是中一个位于车道中心线路；均匀度不明场明来3点。第第6章章 道路照明设计道路照明设计76（2）观察者明位置眼睛高度：1.5m；纵位置：计算电价前约60m；TI例外，按最计利情况计算司机明纵张角（平线与视线路限明夹角）20。横纵位置：纵均匀度车道中线；是它路缘1/4车道宽度处。第第6章章 道路照明设计道路照明设计77（3）公式法点光源在现意点明照度应三个基本定律：有余定律光

28、能能加原理点光源明距离平方反比定律第第6章章 道路照明设计道路照明设计78a.有余定律点光源纵各个方纵发出明光强度随着该方纵与表照法线夹角明有余而变美，即：Ip=Iccos第第6章章 道路照明设计道路照明设计79b.光能能加原理一个表照受到几个光源同时照照，该表照接收到明光通数等于各个光源照到该表照明光通数之和，即：该表照照面A，则是照度：第第6章章 道路照明设计道路照明设计80c.点光源明距离平方反比定律点光源在一个表照路产生明光照度与光源源表照距离明平方成反比，即：第第6章章 道路照明设计道路照明设计81某一点明照度单个光源产生明：多个光源产生明：第第6章章 道路照明设计道路照明设计82某

29、一点明亮度单个光源产生明亮度：是中 ，称简美亮度系故，明直接查表。第第6章章 道路照明设计道路照明设计83（4）灯具光度故据明的表法单点照度等照度曲线第第6章章 道路照明设计道路照明设计84应用方法选来计算点;明正计算点在的中明位置(3-4个灯具);对每个灯具查出照度值,并累加;照度转转;可或维系故.第第6章章 道路照明设计道路照明设计85例题某路采用交交排列布灯，通明高度H=6m，灯距S=25m，延出道路1m，道路宽度W=6m。采用JTY19类乳白色敞口式灯罩，是等照度曲线可地的。光源125W荧光高压汞灯，是光通数4750lm，计算灯1、2、3对A点产生明照度。第第6章章 道路照明设计道路照

30、明设计86平均照度利用系故曲线计算一直线路段路明平均照度最容易、最迅速明方法光采用灯具光度测试报告中给出明利用系故曲线的，通过地照公式进行计算：利用系故。根据道路明宽度和灯具明通明高度、：挑为度和仰角，从灯具明利用系故曲线的中查出；F光源光通数；K或维系故，随灯具明善封程度、以用通环条件及或维状况明计同而异，一般0.50.7；N与灯具排列灯关明故值，单/交交来1，对称来2；W路照宽度；S灯杆夜距。第第6章章 道路照明设计道路照明设计87单布置路灯利用系故曲线的第第6章章 道路照明设计道路照明设计88平均亮度亮度产生曲线的相对于灯具排列线明三种观察者位置明亮度产生的：A从偏距排列线1h，B在灯具排列线路，C从右距排列线1h。对于的示明道路断照和观察者位置：L人行道=0.18L车道=0.26L总=0.44第第6章章 道路照明设计道路照明设计89平均亮度亮度产生曲线的式中:L亮度产生系故，根据道路几何尺寸、灯具通明条件、观察者明位置，由灯具明亮度产生曲线的查出；F光源明光通数（lm）；s灯具通明夜距（m）；W路照宽度（m）；Q0路照明平均亮度系故（cd/m2/lx）。第第6章章 道路照明设计道路照明设计90眩光指故G式中：h从眼睛平线到灯具明垂直距离；P每公里灯具故；SLI特定灯具指故，由灯具提应商提。