道路照明系统设计课件

第十二章

照明系统设计1234学习要点

照明系统基础知识路段照明系统广场照明系统

隧道照明系统5桥梁照明系统

照明节能措施6学习目标：了解照明系统基础知识

了解路段、广场、隧道及桥梁照明灯具选择及布置形式和照明方式

掌握照度亮度的计算方法

了解高速公路和隧道的照明节能措施第一节照明系统基础知识一、照明系统功能及分类照明系统功能：

①使车辆在夜间行驶时获得良好的视觉信息，改善夜间行车条件，提高通行能力、减少交通事故；②减少运行时间，吸引车辆在夜间行驶，有效地减轻白天高峰期的拥挤程度，提高道路使用效率；③提高交通诱导性，美化环境、改善景观。照明系统分类:路段照明、广场照明、隧道照明和桥梁照明。第一节照明系统基础知识二、道路照明质量指标为了保证夜间车辆在道路上安全迅速地行驶，必须具备良好的视觉条件。观察者的视觉可靠性取决于照明条件下观察路面变化的能力和舒适感，即“视功能”和“视舒适”，道路照明的质量指标如下表。

第一节照明系统基础知识1.照明水平亮度：视感觉的强烈程度，取决于路面或物体的表面亮度式中：

——表面照度，lx（勒克司）；

——亮度系数，即该表面向观察者方向反射光总量的一个量值。平均亮度：式中：

是第i个计算点的亮度；n是计算点总数。第一节照明系统基础知识总亮度均匀度:式中：——观察区域内的最小局部亮度；

——观察区域内的平均亮度。纵向均匀度

:式中：—车道中心线的最小亮度；

——车道中心线的最大亮度。

2.均匀度第一节照明系统基础知识3.眩光

眩光有失能眩光和不舒适眩光两种。使视觉减弱的眩光称为失能眩光，用阈值增量表示；使眼睛产生不舒适感的眩光称为不舒适眩光，其眩光程度用眩光等级G表示。4.环境照明系数对于机动车驾驶人来说，其眼睛的一般视觉状态主要取决于路面的平均亮度，但道路周边环境的亮暗会干扰眼睛的一般适应状态。环境照明系数SR，为相邻两灯杆之间路边5m宽区域内的平均照度和道路内由路边算起5m宽区域的平均照度比值。

第一节照明系统基础知识5.视觉诱导性视觉诱导性是反映道路观察者前面的景象所引起的诱导性综合效果的程度，良好的诱导性能使驾驶人看清前方道路条件，安全驾驶。

6.光污染照明设施为我们提供了良好的视觉环境，但同时也对良好的夜间环境产生干扰或其他消极影响，已成为重要的光污染源。

第一节照明系统基础知识二、道路照明设备1.道路照明光源

照明光源就其发光原理来说有热辐射发光（如白炽灯和卤钨灯）、光致发光（荧光灯）、气体放电发光（钠灯、汞灯和金属卤化合物灯）、电致发光（二极管）四种。路段、隧道、及广场照明光源及应用地点如下表所示。

第一节照明系统基础知识2.道路照明灯具①灯具类型道路照明灯具对于限制眩光的要求较重要，用于道路的灯具分为全截光型、截光型、半截光型和非截光型四种。②灯具的选择高速公路照明灯具的选择须考虑是否有效防止眩光效应和最大限度地把光通量射到需要的地方；另结合道路条件和照明需要选择相适应的灯具。③灯具的布置高速公路灯具主要有杆柱照明、高杆照明和悬索照明三种。

第一节照明系统基础知识杆柱照明：把照明器安装在杆柱的顶端，杆柱沿高速公路两侧配置，广泛应用于路段照明。杆柱照明的特点：可沿线形任意布置灯杆、灯具，提高灯具效率，同时具有良好的视觉诱导性。高杆照明：在15m～40m的高杆上安装由大功率的光源组成的多个照明器，进行广阔范围内的大面积照明。主要适用于高速公路的立体交叉、收费广场、服务区广场和线形复杂、视野广阔场所的照明。悬索照明：悬索式照明是在高速公路的中央分隔带上设置较大杆距的杆柱，其高度一般为15～20m，在杆柱间拉起钢索，并把照明器悬挂在钢索上进行道路照明。

第一节照明系统基础知识三、照明的控制方式

从功能分:有时控、光控、时控和光控相结合三种。

时控是指根据道路所在位置的纬度、所处的季节，确定天黑和天亮的时间，通过时钟控制器来控制路灯的开关。

光控即光感应控制，根据道路的照度水平及白天和黑夜的亮度变化，输出一定值的信号来实施开关控制。

从实现方式分:有人工控制、自动控制及远程控制。

人工控制是对相应的道路照明线路实施手动开关控制。

自动控制包括时控和光控。

远程控制是功能更为全面、系统更复杂的智能化控制方式，分为开关型和智能型。

第二节

路段照明系统

一、路段照明设置条件与标准1.路段照明的设置条件设置路段照明设施是为了保证行车的安全与舒适。影响因素:从安全角度出发，主要有路段性质、交通流性质、安全要求、经济效益评价。

2.路段照明设置标准依据（GBT24969—2010）《公路照明技术条件》，高速公路路段、广场、桥梁、相关场所等应满足平均亮度、亮度均匀度、平均照度、眩光限制、环境比等各项指标推荐值值如下。

二、路段照明方式常采用杆柱式照明，沿道路一侧、两侧或中间车带上布置，灯杆高度通常不超过12～13m。1.直线路段照明布置

适用于道路有效宽度小于等于灯具安装高度的情况；优点：造价低，诱导性好；缺点：两个方向行驶车辆得到的照明条件不同。适用比较宽的道路，优点：亮度总均匀度能满足要求，在雨天提供的照明条件比单侧的要好；缺点：易出现明暗交替的光斑，亮度纵向均匀度差，诱导性较单侧差。适用双向双车道以上的公路，要求灯具安装高度不小于路面有效宽度的50％；优点：路面平均亮度增加，诱导性良好。适用于有中间隔离带的双幅路；优点：效率较高，诱导性好。适用于中间有间隔地带的直线路上。2.杆柱照明灯具安装基本要求灯具的安装高度（h）由灯具布置方式、路面有效宽度、灯具配光及光源功率来决定，一般在15m以下。随着安装高度的增加，眩光减少，舒适感增加；但成本也增加，光通量利用率降低。安装间距（s）与灯具配光、安装高度、路面纵向均匀度有关，安装高度越高，间距可以越大，可以减小路面亮度变化，增加视觉舒适感。外伸部分（oh）加大外伸长度可使灯具伸入车道的长度增加，车道接受的光通量加多，提高路面平均亮度，但路肩或紧急停车道的光通量下降。倾斜角度（θ）灯具尽量采用水平安装，考虑美观，倾角可以做成5°或15°，一般希望5°以下。为了达到路面亮度分布均匀，对不同类型配光的灯具按照不同的配置方式，将其安装高度（h）、安装间距（s）、道路宽度（w）的比率限制在一定范围之内，参照下表。3.曲线路段照明布置（1）平曲线半径大于等于1000m的曲线路段，其照明灯杆可按直线路段进行照明布设。（2）在反向曲线路线上，宜固定在单侧设置灯具，产生视线障碍时，可在曲线外侧增设照明灯杆，如图。（3）平曲线半径小于1000m的曲线路段，照明灯具的布设间距宜为直线路段的0.5~0.7倍，平曲线半径越小，灯具布设间距也应该越小，如图。（4）转弯处的灯具不应安装在直线路段的延长线上，如图；以免驾驶员误认为是道路向前延伸而发生事故。（5）急转弯处安装的灯具应能给车辆、缘石、护栏以及周围环境提供充足照明。（6）当曲线路段的路面较宽需采取双侧布置灯具时，宜采用双侧对称布置。一、立交广场照明设计1.立交广场照明设计原则和要求原则：在考虑立交结构型式、周围环境要求的前提下，既要达到照明的使用要求，又能反映出立交的线形美和结构整体的造型美，同时还要考虑经济实用和维修方便。要求：1）照明范围大

要在立交所在的范围内保持平均照度不低于20lx，均匀度高于0.4的大面积照明。2）光学诱导性强利用照明器布置的光点形象地显示立交造型、弯道半径、道路前进方向和坡度等视觉信息，为驾驶人提供良好诱导性。3）眩光控制好

立交层次多，转弯半径小，道路起伏变化大，不同位置灯具的投光角度很难控制，容易产生刺眼的眩光，给在立交中行驶的驾驶人造成视觉不舒适。

第三节广场照明系统2.立交广场照明布置及照明方式选择①灯具布置（1）单侧布置：如果桥面不宽，属于单向行车时（如匝道桥），在一侧布置灯具，诱导性好、造价低。（2）双侧交错布置：亮度总均匀度要比单侧布置好，但纵向要差一些，适合于桥面较宽的立交桥上。（3）双侧对称布置：纵向均匀度和诱导性比双侧交错布置好，适合于桥面较宽的立交桥上。（4）中心对称布置：灯具布置在中间分隔带上，比两侧布置经济，且可获良好的视觉诱导性。②照明方式选择在复杂立交照明设计中，可以考虑按常规低杆和高杆照明两种照明方式进行设计。对于大型立体交叉宜优先采用高杆照明。

第三节广场照明系统高杆照夏明的优苦点：（1）照明斑范围广另阔，光亿通量利纸用率高阳；（2）使用拉高效率开大功率酷光源，圆经济性具好；（3）由于扑杆塔很誓高，下裁面亮度务均匀度抛高；（4）驾繁驶人碑员很订容易逮从远瓣处看度到高魄杆照感明，柳便于差预知叨前方碗情况锻；（5）一般名在车道观以外安嘉装，易包于维修托、清扫沙和换灯超，不影爷响交通签秩序。高杆照矮明的分己类：高杆照夫明的结舍构通常酬有柱式烘和塔式州两类，镜灯架分态为固定坏式（单对柱或多晶柱）、厉升降式辜（电动窝升降或段手动升首降）和叛液压可卫倾倒式竭三种。（1）固允定式英灯盘咏不可死升降知，优点有利伏于到常灯盘押上调段整灯含具的栏瞄准线角度富，缺点上下不仗方便，祖尤其是姿天气恶百劣时，竹危险性思较大、狸不易维疯护。（2）可晒升降皇灯盘优点维修猜比较滥方便各，并枕可携向带1～2人升马到杆青顶进虏行检扭修，缺点不便于由调整灯熊具的瞄梯准点。（3）液恰压可群倾倒益式高秩杆优点只需一躬个维护之人员站骂在地面斤便可进犁行维护原工作，三且一辆指维护车筒即可用叉于所有沿同型号巡寿高杆。第三迟节广场揭照明晴系统二、驰收费昼广场和照明①收驰费广贷场照溉明的奋设计贡原则（1）收革费广萌场照明骗质量，即运路面缘瑞亮度嘱（或盒照度拦）水皂平、格均匀星度、庸眩光菌限制叹等均史满足鬼现行徐规定寇的指免标，吓同时密应具廉有良穿好的诱导已性；（2）投资胳低、耗悲电少、额既经济球又节能犹；（3）运行惰安全可钥靠、维震护方便姥；（4）在符逗合上述匹原则的毙前提下败尽可能甲采用先物进的照应明技术苹。②收费天便棚照明短的设计辩原则（1）收费蜂天棚内布照明的亮度简、光言色及显色性要满足殊要求；（2）收饭费天落棚内步的照度要叛均匀，同时茫应与棚芒外收费滚广场的拨对比协撞调；（3）收费杀天棚及谈收费亭抓内的灯诉具布置隙不引起终对驾驶朗员的眩最光效应凡。1.设计岩原则①收费医广场照仿明的照得明方式通常消的照默明方奋式有即：高上杆照究明、龙中杆道照明牵、低窗杆照牵明。届收费景广场肢规模垒相差抬较大爹，针照对这睡种情猫况在岁设计猴中采锅用了低、中臭、高杆远相结合的方式访。用低帅杆灯解奔决小型窗收费广桨场的照何明问题情，而且取造价省外；中杆阿灯及高苹杆灯用斧于大中排型收费暑广场的朋照明设劲计。②收费天愉棚照明命的照明驳方式收费车肝道、收纵费岛和努收费亭接都在收剥费天棚母覆盖下家，其照危明与收脂费广场拍照明相阻比更为可重要，狭因为在冒灯光照表明下，岛收费员锦可以清容晰地看咳清车型设，便于瞎收缴费稿用。收费天椒棚照明禽器的类雅型一般考采用嵌装带在顶白棚之宫内的锣嵌入首式窄泥射光午类的魔照明楼器。。2.照明方治式3.照明恐灯具甩的安还装高热度和婆配置高杆照铁明方式螺灯具嫩安装共高度H：收费叔广场眯投光洒灯照受明方伶式：第四节隧道菌照明衣系统一、行隧道照恨明设计朗的影响骂因素1.隧道的劫视觉现企象车辆酸通过继隧道忌，白凤天和朗夜晚舍的视丢觉环幕境变片化不蜜同。疫白天惠当驾泼驶人驶近雅隧道时，由确于隧道围内外亮吉度差别介很大，帐看到的迫是一个黑洞；进入失隧道以后本，亮度坛突然难降低，视觉盏不能迅哪速适应；车辆接近隧冰道出口时，验外面哗亮度练很高朱，驾雀驶人烦看到奇的是阳一个阔刺眼挪的眩肿亮白洞。2.车辆尾现气尾气对尸能见度溉造成了你不良影猴响，降低宇亮度壮对比咳度和田照明腾效果镇，严爱影响争隧道璃照明屿质量恭。3.路面、希墙壁和纺顶棚的鱼种类及粘反射率4.其他不同联的隧帖道对岔应的涨照明嫂设计突要求禽有所础不同炮，隧碰道长股度、缠宽度族、线刺性、交交通想状况贸以及坦周边剂环境奥等因救素对殖隧道伐的照律明设炼计有薯一定技影响跳。第四总节隧道照鸣明系统二、隧第道照明廊措施及友照明标型准1.洞外晓设置鸡专用高减光嚷措施在接见近入嫩口处豪地段握设置刃遮光弄棚、爸铺设竟黑色起路面紧以及辛植树炕或铺描植草暂坪等句，借宾以降愚低此贝段的帆天然夏亮度塌，并组使路槐面的倾亮度释与洞篮口亮虾度相鹿适应效。2.分段设荷置不同份亮度为减砌小洞此外和输洞内繁的亮寻度变丧化率掠，隧岁道照戴明一鹊般应铅划分谅为①屈中间墙段照股明；纱②入桨口段石照明正；③围过渡厕段照吓明；劈燕④出忧口段崇照明布；⑤灵接近拨段减纺光设活施；周⑥应兽急照扑明；届⑦洞月外引互道照怒明，躬如图锄所示有，各炎段长麻度和论亮度诞的高圣低随概设计岭车速独及洞晴外亮待度等示因素愁而变债化。3.应急照办明长度杨超过20注0米的隧道弓必须设孔置应急扶照明系雷统。第四拼节隧道鸟照明抱系统1）入口气段照明根据《JTJ霉02触6.1爽-19泊99公路隧游道通风猜照明设湖计规范崇》，对胃于长度辉很短的雁隧道（疮如小于10剥0米）无需喂设置照凑明；对铺于长度产超过10捞0米的隧道蔬必须设玩立洞内杰照明，争其中包筝括入口深段、过乖渡段、拳中间段昆、出口悦段照明烫。入口处段的长吉度主要杨取决于茅洞内外托亮度之翻差，同委时还与挑设计车茫速、洞亏外光亮云度、洞理内照度酿和洞壁塌材料等岂因素有洽关。（1）入口垃段的亮度（2）入澡口段长度第四节隧道弟照明恨系统2）过矛渡段厚照明（1）过质渡段亮度过渡坚段由三个纱照明葛段组肿成，揪与之移对应郊的亮载度可钉按表12耳-1斜4取值往。（2）过渡助段长度过渡悬段各茅照明双段的坊长度夜可按细表12幕-1巧5取值。3）中间吩段照明中间段菜亮度可妄按表12-猜16取值夕，路例面亮碍度总埋均匀矮度和左纵向系均匀瓣度应辞不低坚于表12-者17、12春-1殖8所示三。4）出叹口段俭照明对于单气项交通雅隧道，蒸出口段遵长度一臣般取60米，亮余度一池般取鉴中间诉段（筛基本拉段）蔑亮度辆的5倍。轮隧道吴出口恒过渡康照明栋区照需明标弊准见厌表12歇-1湾9。对于旋双向咱交通惭隧道愿，出乒口与离入口但起同研样的晓作用摔，可挥不设瞒出口仪段照谁明。5）调光随着隧纤道外部凶亮度如堆晴天、封雨天和社交通量晒不断变善化，隧贤道入口昨各段的送亮度、圈照度均横要变化底，因此碰需要根绵据洞外亮亮度和暑交通量古变化对辛入口段绵、过渡厘段、出趴口段的涂亮度、卷照度进烛行调整高，如表12-他20和12-展21所示。三、隧雾道照明基灯具的桃选择与迁配置1.照明灯掀具的选番择照明稳灯具染多采罩用吸顶部式或挥嵌入举式，而悬船吊式灯狗具由于递占用建民筑空间区较大而锹应用较奔少。貌隧道照火明用灯甘具的选丑择应考藏虑和注愚意以下袜几点：（1）应有马合理的配光特心性。在砍隧道乡丰内应骂根据桑布置擦灯具惕的位浮置，合分别污选用裕对称效配光贱和非桃对称严配光狐的灯免具。（2）应抵有一貌定的保护屡角和限制眩滤光的措怪施，盟保护判角一摩般不烤少于30°。音为了滚控制拳眩光谊，一会般可狼选用讽有灯网罩的善灯具橡。（3）灯具液配件安血装应易仿于操作活，并能谁调整安伍装角度袜。（4）应豆有防奥火、爽防尘贿、防倾腐蚀蹄和抗草震的不功能揭。（5）便骡于安笋装、夕维修载，特邪别需臭要考域虑便咽于更焰换灯析泡。2.照明灯枯具的配惨置灯具肿排列盼有对而称、校交错溉、中冬线等苗三种市布灯配方式，根据页隧道眠内亮尝度分鼠布的枪测定嗽，灯陵具安沫装间景隔可代按以毁下两转种情剩况决粪定：1)考虑亮认度分布巩时：2）考选虑闪攻光时旁：为了费避免纵灯具守不连绞续直傲射光牛由侧己面进土入驾茄驶室权造成尼“闪卸光”个，应煌尽量浩不将切灯具订装在萝侧面啊，而孔装在肝墙面劣及天撒棚顶饿轴线干之间砍的位鹊置，缝并采方用对耗称或效交错菊排列寇方式锄，“哥中线掩排列矮”方却式灯吩具维间修困持难，涝故不寸常采腥用。因此外慕，如间从亮蛙度分拐布考融虑，赢采用松对称溪排列斯为好编。第五节桥梁蹲照明呜系统一、券桥梁照疯明要求（1）一般烘大桥照兴明设计巧标准与闪道路照干明基本垃一致，桥面照伪明亮度应高出与其相嫩连接的估进出口待主线道倒路。（2）对须于桥浮下有军通航竿要求挤的桥岁梁，犯其照馅度除贿了要满足大比桥桥面活的照明仙要求外，杯还应筑注意胀桥上美设置萍的照目明设如施可诉能对过透往船正舶行美驶造嘱成的汪不利叙影响速。（3）对御位于配特殊筝地理电位置螺的具咐有重烫大意批义和捞观赏锁价值相的大牵型桥谢梁，趟除了厕考虑绝行车帝安全后需要裹的正常照灯明外，还套要设延置供夜间观炎赏的立沈面照明，从而叨可以产拼生较强笨的艺术丝式效果。（4）在桥袄面出现植较陡坡攀度时，懂桥面高滔度和与宏其联接些道路高航度相差这比较大框，或为械了突出筝大桥造谜型而采虚用一些概装饰照被明的情镇况下，贿桥梁照段明要限制眩钻光。（5）只是孟在桥面荣很窄、哗对照明堡要求不坝高或常楚规照明宏方式接汽受不了县的特殊司情况才摆采用栏哥杆照明出方式。二、桥义梁照明脾方式1.吊索顾桥照助明:桥塔矮一般羽采用古泛光僚照明玩，桥农体及遥主缆钢采用柔轮廓灿灯照声明。2.混凝土T型桥照先明：注意突浅出桥体设及桥墩性，突出挖桥体轮源廓线。3.斜拉索床桥照明：一种是竞用投光键灯顺拉哥索方向拦由下向歪上投射奸；另一锦种是从峰侧面向月拉索进江行投射。4.钢索搞桥照数明：应重点戏突出钢教拱造型悲，多用谷泛光照洪明，照其明灯具但一般采辩用轮廓阁灯。5.石拱殊桥照皮明：注意对咬泻洪孔鱼的照明头，也可虚用泛光精灯将砖挣（石）宪拱照亮。三、绿桥梁致景观膛照明桥梁的痒景观照口明设计忘要素包估括：周宣边环境绝要素和僵照明要忽素。照背明要素围指照明牺对象，踏桥梁即渗为照明受主体。御最常用垫的照明府手法是锦泛光照耽明，其央包括：协投光照谢明、轮长廓照明榜、形态牢照明、压动态照各明和特序殊方式魂。桥墩一般用渡双向投偿光灯将属其照亮。桥身一般塘用投境光灯漂