城市道路照明設計
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城市道路照明設計范文第1篇
關鍵詞：照度 亮度 隧道基本段 入口段 過渡段
中圖分類號：U45文獻標識碼： A
1 前言及背景
越來越多的城市交通隧道開始出現，特別是城市中將現有車流量大的路口改建為下穿式的短交通隧道開始大量出現。這些跨線式交通隧道長度普遍較短，大部分的隧道下穿部分長度多在200米以內，加上兩側引道全長也不過4、5百米。
雖然城市內的這種交通隧道長度很短，但大多數隧道下穿段的長度還是超過100米，根據《公路隧道通風照明設計規范》（JTJ026.1-1999），超過100米的公路隧道應設置隧道照明；另外，城市交通隧道因為位于城市內及周邊，一般車流、人流量都比較大，也很有必要設置隧道照明。
本文所介紹的成都雙流環港路東段下穿隧道就屬于這種情況。隧道總長430m，南北走向，共分衡重式路基擋墻段、U 型擋墻段及明挖框架隧道段三種結構形式。其中下穿段長121m，北側引道總長151m，南側引道總長158m。隧道下穿段機動車道內凈高5.5m，凈寬13.45m，非機動車道最小內凈高3.0m，人行道最小內凈高2.85m，非機動車道+人行道凈寬5.45m。本文主要介紹該隧道下穿段的照明設計。
2 照度確定
由于現在還沒有專門針對城市交通隧道照明的相關規范，因此現在有關公路隧道照明的設計規范仍然采用《公路隧道通風照明設計規范》（JTJ026.1-1999）。
隧道照明和道路照明的不同之處在于，道路照明主要在夜晚及環境光線不足時提供對路面的照明；而隧道照明除了在夜晚提供照明外，其主要的功能是在白天提供隧道內的加強照明，用以抵消機動車駛入黑暗的隧道內時，人的眼睛因為無法適應環境亮度快速變化產生的類似短時間喪失視覺的“黑洞”效應而發生危險。因此洞外亮度越高，洞內就需要越高的加強照明以消除這種現象帶來的危險。
根據相關設計資料，本工程隧道設計時速為60km/h，機動車道單向3車道，雙向共6車道，另外兩側各有一條非機動車、人行混行道。
2 .1中間段亮度
本工程設計時速60km/h，每側三車道單向通行。但根據JTJ026.1-1999表4.2.1，表中沒有三車道相關隧道的數據，因此本工程按該表中設計時速60km/h的最高亮度值確定中間段亮度標準為2.5 cd/m²，但由于本工程為城市交通隧道，車流量較普通公路隧道大，且可能出現車輛因為交通擁堵而阻塞在隧道內的情況。經過分析、考慮，本次設計適當提高基本照度標準至4 cd/m²。隧道內路面亮度總均勻度不小于0.4，路面中線亮度縱向均勻度不小于0.6。以下設計時當規范中相關表格內沒有相對應的三車道隧道數據時均按60km/h設計時速時設計標準的最高值選取。
2 .2入口段亮度
由于缺乏洞外亮度實測資料，根據JTJ026.1-1999表4.3.2-1，由于本工程隧道長度較短，為方便計算，南北洞口洞外亮度均按高值取L20=4000cd/m²;根據表4.3.1，入口段亮度折減系數k=0.022，入口段亮度Lth=k•L20=4000 cd/m²•0.022=88 cd/m²。
本工程路面為瀝青路面，根據JTJ026.1-1999 4.1.5，本工程平均亮度與平均照度的折算關系取18lx/ cd•mˉ²
因此，入口段亮度Lth= 88 cd/m²=1584lx。
2 .3過渡段亮度
根據JTJ026.1-1999 4.4，過渡段分為TR1，TR2，TR3三個照明段，各段所需亮度如下：
TR1=Ltr1=0.3Lth=26.4 cd/m²=475lx；
TR2=Ltr2=0.1Lth=8.8 cd/m²=158lx；
TR3=Ltr3=0.035Lth=3.1 cd/m²=565lx；
2 .4出口段亮度
在隧道出口，為了避免因為車輛從較暗的隧道突然進入到亮度很高的外界環境中而致使人的視覺難以在短時間內適應而產生“白洞”現象發生危險；因此需要對隧道出口段的照明進行加強，以幫助司機眼鏡提前適應洞外環境。
規范中規定，在單向交通隧道中，出口段亮度應取中間段亮度的5倍，本工程中，出口段亮度值取5Lin=12.5cd/m²=225lx。
3 各段照明長度計算
3.1入口段長度
本工程機動車道北側入口段引道縱坡坡度較大，達到4.286%；機動車道南側引道縱坡為3.205%，為方便計算，南北側隧道入口段長度計算均按4%縱坡來進行。
根據JTJ026.1-1999表4.3.2-2照明停車視距Ds表，在設計時速60km/h的車速下，照明停車視距Ds=62m，入口段長度根據式4.3.3：
Dth=1.154Ds-(h-1.5)/tan10°
式中Dth――入口段長度（m）；
Ds――照明停車視距（m）；
h――洞內凈空高度（m）；
將本工程數據代入得：
Dth=1.154•62-(5-1.5)/tan10°=51.7m
3.2過渡段、出口長度
根據JTJ026.1-1999表4.4.2，過渡段各段長度取值為：
Dtr1=44m，Dtr2=67m，Dtr3=100m；
出口段長度為60m。
4各照明段長度確定
根據相關規范計算出各段長度后發現，僅入口段和過渡段1的總長就超過100米了，而本工程隧道下穿部分總長近121米，沒有足夠的長度完整的布置規范要求的各段照明。因此，根據本工程實際情況，同時結合計算數據，計劃將本工程隧道下穿部分照明分為入口段及出口段兩部分。
入口段的照明按照規范要求進行設置，亮度及照度取值Lth= 88 cd/m²=1584lx。入口段長度定為50m左右；入口段加強照明從距離下穿隧道洞口10米左右開始布置。
出口段的照明兼顧過渡段1和出口段照明，因此本工程出口段照度取值按過渡段1的照度值TR1=Ltr1=0.3Lth=26.4 cd/m²=475lx，出口段從入口段加強照明結束處開始布置，一直延伸至隧道出口。
5燈具布置
根據JTJ026.1-1999中給出的利用系數法照度計算公式
Eav=η•Φ•M•N/(W•S) （4.11.2-4）
式中，N―燈具布置系數;
Φ―燈具額定光通量;
η―燈具利用系數;
M―燈具維護系數;
W―隧道路面寬度(m)
S―燈具間距(m)
機動車道隧道照明燈具計劃采用隧道專用高壓鈉燈，人行、非機動車道的燈具采用防水防塵熒光燈。高壓鈉燈隧道燈和防水防塵節能型熒光燈均吸頂安裝于隧道頂部裝飾板下。經查閱相關資料、樣本各種功率高壓鈉燈隧道燈及熒光燈通量的額定光通量為：
Φ(400W)=48000lm 高壓鈉燈
Φ(250W)=28000lm 高壓鈉燈
Φ(150W)=15000lm 高壓鈉燈
Φ(100W)=9000lm高壓鈉燈
Φ(36W)=3000lm T8熒光燈
由于本工程機動車道較寬，單側隧道就有三條車道，為了使隧道內的照度盡量均勻，隧道燈具計劃縱向布置三列，燈具布置系數N=3;維護系數M=0.7;燈具利用系數經查相關資料取η=0.6。
隧道基本照明除入口段外采用100W高壓鈉燈隧道燈，間隔10m布置。
Eav（基本）=η•Φ•M•N/(W•S) =0.6×9000×0.7×3/(13.45×10) =84.3lx=4.68 cd/m²≥4 cd/m²，滿足基本段照明照度要求。
隧道入口段加強照明計劃采用400W高壓鈉燈，間隔2.5米布置；
Eav（入口）= Eav =0.6×48000×0.7×3/(13.45×2.5) =1799lx=100 cd/m²≥88 cd/m²，滿足入口段加強照明照度要求。
隧道出口段加強照明計劃采用400W高壓鈉燈，在每組10米間隔的基本照明100W高壓鈉燈中布置1組，各組燈具間隔為5米。
Eav（出口）= Eav（基本）+ Eav（出口加強）=η•Φ•M•N/(W•S) =0.6×48000×0.7×3/(13.45×10) +0.6×9000×0.7×3/(13.45×10) =449.7lx+84.3lx=534lx=29 cd/m²≥26.4cd/m²，滿足出口段加強照明照度要求。
隧道內基本照明燈具間隔10米通長布置，其中入口段基本照明燈具使用每10米間隔的一組400W燈具，其余區段的基本照明燈具全部為100W。
人行、非機動車混行道燈具采用36W T8節能型防水防塵熒光燈每間隔10米布置一組燈具，每組燈具2盞。
Eav（人行）=η•Φ•M•N/(W•S) =0.6×3000×0.7×2/(5.45×10) =46.2lx=2.6 cd/m²≥2.5 cd/m²，滿足人行、非機動車道照明照度要求。
高壓鈉燈隧道燈及防水防塵熒光燈的防護等級均要求達到IP65；照明配電系統采用TN-S接地系統，燈具外殼均要求與PE線可靠連接。
6應急照明及疏散指示
根據《建筑設計防火規范》（GB50016-2006）12.5.3：隧道應設置消防應急照明燈具和疏散指示標志，其高度不宜大于1.5m。
根據計算，在隧道機動車道兩側和人行、非機動車道靠近人行道一側的墻壁上每隔10米間隔設置一盞23W應急照明壁燈和一盞8W疏散指示燈。應急照明壁燈和疏散指示燈均采用自帶蓄電池型，要應急工作時間不小于90分鐘。應急照明壁燈能在斷電后自動點亮；疏散指示保持常亮。應急照明燈具和疏散指示燈具的設置高度均為距離隧道地面1.5米。
7照明控制
隧道照明主要分為基本照明和加強照明兩部分，其中基本照明為24小時工作，為隧道夜間及白天提供最基本的照明；而加強照明僅在白天工作，為防止機動車駕駛員進出隧道時視覺出現“黑洞”和“白洞”現象而發生危險。
基于以上用途，隧道基本照明不設控制回路，保持常亮，僅在檢修及故障時斷開電源。
8結語
盡管此類城市交通隧道長度較短，但由于隧道照明涉及行車安全及人身安全，其設計一樣不能馬虎。由于較短的隧道長度，在根據規范設計各段照明時就需要靈活處理，需要根據具體工程情況具體分析，按規范合理確定和布置各段照明的照度及長度等。
參考文獻：
城市道路照明設計范文第2篇
【關鍵詞】城市道路；照明設計；節能措施
1、引言
城市照明是城市基礎設施建設的一個重要組成部分，不僅為交通安全、社會治安提供了有力保障，還為亮化城市、美化環境發揮積極作用，在提高城市整體形象方面發揮了不可替代的作用。
然而，隨著我國經濟建設的高速發展，城市化建設突飛猛進，能耗大幅度提高在所難免。尤其是近年來能源價格的大幅度提升，城市照明用電的耗費確實給財政經費帶來了相當大的負擔。面對各種能源危機，各國都在努力尋找“節能減排”的途徑，城市照明的節能也成為了一種必然趨勢。
而道路照明設計作為城市照明節能的源頭，應在保證照明效果、達到城市道路照明的目的前提下，嚴格遵循道路照明相應的照度和能耗密度標準，采用科學的照明設計方法，做到最大限度的節能和節省投資，并降低運行維護費用。
2、城市道路照明的節能設計措施
2.1道路照明光源的選擇
目前，道路照明采用的主要光源類型有高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、緊湊性熒光燈等。由于高壓鈉燈的光通量比相同功率的金鹵燈高40%左右，而且透霧性能較好，因此在城市道路照明工程中使用非常廣泛。
隨著太陽能應用和LED光源等技術的逐漸成熟，綠色節能照明已經逐漸在許多大中城市得到了推廣和應用。其中，LED光源具有綠色環保、安全可靠、質量穩定、安裝維護簡便、使用壽命長等特點，已經應用在了道路照明、城市造型景觀照明、綠地照明、廣告燈箱照明及家居照明等地方。LED光源基本可以達到與高壓鈉燈同等的效果，而且耗電量比高壓鈉燈大大降低了。雖然LED燈具一次性投入較高是其發展的瓶頸，但高壓鈉燈的更換成本和后期維護費用卻是LED燈具的五倍。由此可見，LED燈具不但能比高壓鈉燈節能，且更換成本和維護費用節省的多。所以，LED光源在城市道路照明方面的廣泛應用必將是大勢所趨。
2.2合理的布燈方式
根據建設部行業標準《城市道路照明設計標準》CJJ45-2006，應嚴格遵循照度標準和功率密度值，并按照設計標準的要求對路燈布置方式、路燈間距、高度、光源等進行合理的選擇，避免或減少道路照明設計的盲目性，從而達到節能的目的。
例如，采用單側布置方式，按間距30米安裝，每公里33套燈，采用250W，每天亮燈10小時，每公里耗電量為33*250*365*10/1000=30112.5kwh（不考慮鎮流器損耗）；若間距按40米，每公里25套燈，耗電量為25*250*365*10/1000=22812.5kwh，每公里就可以節約7300度電。假設全國以每年新增城市道路3萬公里計算，則節省了電能2.19億度，相當的可觀。可以看出，在滿足標準的前提下，布燈方式對節能有著非常大的意義。
2.3配電路線設計
城市道路照明的配電線路較長，供電半徑一般最長可達800米。隨著燈具與供電端之間距離的增加，供電電壓逐漸下降，有可能出現遠端電壓不能滿足光源正常工作所需的維持電壓的情況。線路損耗、壓降都在一定程度影響了路燈的照度，浪費了電能。因此，照明線路設計時應選用合適的供電電纜截面，既能滿足線路的負載能力，也能保證壓降與線路損耗在合理的范圍內，降低線纜的溫升，同時還能延長整個線路系統的壽命，減少了維護維修率。
2.4電容補償節能
目前國內城市道路照明工程中同時采用兩種電容補償方式，一是在路燈電源處集中補償，二是在燈具處分散補償。
路燈采用的光源，基本是氣體放電燈，其功率因數相當低，一般在0.40～0.6，配電回路電流較大，相應產生的損耗也較為明顯。通過電容分散補償后，每個燈具的功率因數不小于0.80；對道路的照明配電系統進行電容器無功補償后，線路的功率因數則會提高至0.90以上。相對電容補償之前，燈具的工作電流降了大約一半，這表明照明配電系統通過電容補償為供電電源系統騰出了一半的容量空間，使電源設備能夠發揮更多的供電能力。
2.5智能穩壓降壓節能裝置
在道路照明工程中，照度會受電網電壓的影響，電網電壓和用電負荷則有著直接的關系，用電負荷低谷時電壓偏高，用電負荷高峰時電壓偏低。上半夜和后半夜的電網用電負荷則是差別比較大的。這種現象，既影響交通安全，又嚴重浪費能源和資金。將智能穩壓降壓節能裝置安裝在路燈的控制端，可通過內置的智能控制器或可編程控制器、時間繼電器、光敏控制器等，對節電系統的工作曲線進行自動控制。人流量較小的后半夜，在保證合適照度的前提下，采用該裝置降低較高的電壓，從而調控整條線路上的負載，節電率可高達40%。
2.6無線監控路燈控制系統
多年來，我國路燈的管理控制和故障巡檢主要是依靠人工巡查的方式。隨著城市發展，路燈數量的迅速增長，這種控制方式在故障實時監控處理、按需控制、節能等方面已越來越不能適應城市化建設的需求。隨著“三遙”監控等新技術的應用，道路照明在節能領域又上了一個新的臺階。
無線監控路燈控制系統具有無線遙控、遙測、遙訊和數據信息處理等功能。通過無線電方式，管理人員可以在總控制室對各道路的分控制站進行監視、測量和控制，動態的對路燈遠距離實施監控和智能化管理，合理的遙控開關燈，并能準確的報出故障，十分有效的達到路燈節能管理的目的。
3、結束語
在城市道路照明節能設計中，我們需要嚴格按照照明設計標準規范進行照明設施的建設，做到不超標準建設；同時運用科學的照明設計方法，大力推廣高效照明科技產品和采用節能控制措施，這樣才能有效的減少不必要的能源浪費，達到節能的目的。
參考文獻
[1]中華人民共和國行業標準.《城市道路照明設計標準》.CJJ 45-2006
[2]莫遠屏.城市道路的照明與節能.中國科技信息.2006-03
城市道路照明設計范文第3篇
Cui Tieshan
Tangshan Branch, Hebei Iron & Steel Co， Ltd.，Tangshan 063000，China）
摘要：對城市道路照明建設與改造方法進行了研究。分析了城市道路照明的發展現狀，指出了目前建設改造過程中存在的問題及其解決方法上的不足；深入討論了節能燈泡在城市道路照明建設與改造當中的應用前景，提出適合我國城市道路照明建設改造的建議，從而能夠為城市道路照明的合理設計提供指導。
Abstract:The construction of city road lighting and its energy-saving reform is investigated in this work. The recent progress is firstly described, and the existing problems are discussed in details. Then, the application of the energy-saving light bulbs in the energy-saving reform of city road lighting system is reviewed and assessed. By doing so, the suggestions for the construction of city road lighting are proposed to provide a better reference to the suitable and reliable design of city road lighting system.
關鍵詞：城市道路 照明系統 節能改造 節能燈泡
Key words: city roadway； lighting system；energy-saving reform；energy-saving light bulbs
中圖分類號：TP331+3 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）19-0020-02
0引言
城市道路照明系統是現代城市建設中重要的組成部分。合理建設城市道路照明系統，不僅美化城市環境，而且提高交通運輸效率，便利人民生活，因此得到了全國各城市的重視，各自建設大大小小的城市道路照明系統及其管理系統。然而，限制于設計的合理性以及裝備技術的先進性，目前我國各大中小城市的道路照明正在消耗大量的能源，更甚者正在浪費大量能源，嚴重違背我國大力推行節能減排的國家戰略策略。因此，需要深入研究城市道路照明系統固有特點，提出行之有效的可持續和節能解決方案。
國際黑天空協會（International Dark-Sky Association (IDA)）就明確指出[1]：“城市道路照明系統是城市的夜間指示燈，城市必需提供有效的夜間照明：①在人行道、交叉路口和停車區域能夠滿足行走的視覺要求；②在人行道、車行道及停車場地能夠使汽車和非機動車安全通行、停泊；③提供標志和引導物的特殊照明需求；④保障夜間出行足夠的安全感，等。” 國際照明委員會（CIE）編輯出版的《城區照明指南》[2]也很清楚的表述：“城區照明在確保人身與財產的安全、減少道路的交通事故、改善社區形象并使之富有吸引力有極其重要的作用。”因此，研究能夠同時滿足城市照明需要和節能要求的創新型照明系統具有重要意義。
由此，本文分析城市道路照明的發展現狀，深入討論了節能燈泡在城市道路照明建設與改造當中的應用前景，提出適合我國城市道路照明建設改造的建議，從而能夠直接而方便地對城市道路照明建設與改造進行指導。
1目前城市道路建設存在的問題
在發達國家，各大城市都建設有完好的道路照明系統。為了兼顧安全和節能性能，一般將城市道路進行分區定級，再分別規劃與施工。比如，美國某城市將道路照明分為機動駕駛照明、行人照明公共廣場照明、標志建筑物照明等。根據這些等級分類，市政系統將道路主支干分區域，施以不同標準的照明密度、照明強度、照明設施等建設（如圖1所示[3]）。國內部分學者也做了大量的研究[4, 5]，重點闡釋了當前我國城市道路照明取得的成績以及存在的不足，存在的問題主要有：
1.1 未嚴格參照有關標準來指導城市道路照明規劃與建設一些城市雖然意識到照明系統的重要性，卻不肯投入資金建設道路照明，出行繁華的不夜城區域和蕭條的黑夜城區；而有些城市則過分地強調夜間形象，投資大量資金，卻不合理規劃照明線路，耗費大量的資源。
1.2 忽視節能減排有些城市道路照明過分貪圖虛華，忽視了場所自身的屬性，盲目采用大量高科技、高功率的照明產品。
1.3 忽視對犯罪的預防一些城市由于規劃不合理，由繁華區到普通區域間的照明過渡不平滑，陡然出現漆黑區域，給犯罪分子創造了便利的作案場合，一定程度上增加了犯罪率。
2 城市道路照明建設改造方法
我國對于城市道路照明系統建設規定了相應的標準或規范，并明確指出全國城市道路網照明建設必需嚴格遵守相關法規。除了國家法規外，市政與交通部門在建設過程中也有較為靈活的實施選擇，主要有以下方法：
2.1 道路交通干道的保證功能法純粹從功能性出發，滿足夜間活動者的視覺要求。這也是多數受體對照明系統所提出的基本需求，但其存在的問題是將夜間活動者僅僅定義為車輛駕駛者，對于非機動車輛以及行人的生理和心理感受則考慮的不多，且由于照明水平設置高，能源耗費量大。
2.2 公共休閑路線的美觀性能保證法以純裝飾性的照明手段來來建設公共休閑道路照明，很大程度上體現文化以及藝術審美因素的考慮，努力營造舒適悠閑的照明感官。但其主要存在的問題是忽視了照明的功能性，而且有時燈具和光源的選擇不科學，不僅導致照明效率低下或者產生光污染，更有甚者在一定程度上面滋生了犯罪活動的產生。
2.3 功能性與美觀性相結合的綜合方法根據此種方法，對道路時而重功能時而重裝飾，功能與裝飾或者同時出現在某段較小距離建設當中，但保證了建設投入與最大預計投入的平衡。所以目前該方法只是處于理論論證與試驗檢驗階段，屬于較為理想的方法，還未得到大范圍的推廣與實施。
3節能燈泡的應用前景
不管是從功能性上還是從美觀性上考慮，燈具起到了決定性作用。隨著節能燈泡技術的迅速發展和瓶頸突破，在城市道路節能照明建設與改造當中有效利用節能燈泡將會直接提高照明系統的節能減排能力。
3.1 緊湊型熒光燈（CFL）：CFL是一種體積小、光通量高且帶有玻泡外罩的節能燈。CFL節能燈的光效是白熾燈的6～7倍，是普通直管形熒光燈的2倍[4]。以H型節能燈為例，一只7W的H型節能燈就可以完全取代40W的普通白熾燈。其次，CFL壽命長。電子CFL節能燈一般能夠工作3000～5000小時；對比之下，普通電感熒光燈只能使用2000小時，白熾燈壽命一般只有1000小時。再者，節能燈還具有體積小、重量輕等優點，且工作過程無頻閃，對人眼傷害小。目前，CFL正在全面取代傳統白熾燈泡，鑒于我國的緊湊型熒光燈CFL生產量占世界80%以上，可見CFL節能燈將在道路照明系統方面提供更加完好的解決方案。
3.2 半導體發光二極管（LED）：LED節能燈是用高亮度白色發光二極管發光源，其能耗僅為白熾燈的1/10，是CFL節能燈的1/4；另外其工作壽命可達10萬小時以上。限制于技術與成本，目前LED節能燈僅僅應用于家庭，商場，醫院等公共場所，但隨著LED燈的成本隨LED技術的不斷提高而降低，LED節能燈將在很大程度上取替白熾燈和CFL節能燈。
英國威爾士地區的Lomox公司研發一種基于有機發光二極管（OLED）技術的新產品比現在的標準節能燈高2.5倍。飛利浦電氣公司也宣布他們最新開發出的12W LED節能燈能夠節能80%（如圖2所示），工作壽命25000小時；如果將是從市場上60W白熾燈換成LED節能燈，每年可以節省電能32.6太瓦，可以滿足1670萬家庭的用電需求。可見LED光源是未來世界節約能源的希望，也是必然趨勢。
3.3 其他化學發光新方法、新技術：如納米發光、聲發光等。
綜上所述，在道路照明系統中有效利用新型節能燈將具有重要的實際工程意義：①原材料方面的節省：一般用照明燈具體積是節能燈的5倍以上。如果道路照明全部采用先進的節能燈，則首先在原材料上就可以節省大量的國家資源；②電力能源方面的節省：相對于以前一條1萬盞100 W燈具的照明線路，只需要采用1萬只15 W的CFL節能燈，電能節約效率高達85%；③安全方面的提升：新型節能燈可以提供更大范圍、更高光強的照明效果，可以有效提高道路交通安全以及行人安全感；④美觀方面的提升：由于體積上面的較大減小，可以為燈具加工創造更大的藝術造型空間，進一步提高燈具外形的美觀特性等。
4 結論與建議
城市道路照明系統是夜間人行和車行交通的安全保障，在滿足照明功能的條件下必須重視節能減排問題。雖然道路照明的要求越來越高，但并不是照明越亮越好，研究出適合城市道路照明節能方案與技術還有很多工作要做。本文從照明裝備的角度出發，分析了我國目前城市照明的現狀，指出了城市照明的不足，重點討論了節能燈泡在城市照明系統建設與改造當中所具有的重大潛力與未來藍圖，力求總結出可行的城市照明節能技術解決方案，希望對今后的城市道路照明設計與改造起到一定的借鑒作用。
城市道路照明應充分重視節能，需要從以下三個方面著手：一為設計理念要杜絕越亮越好的觀念；二為選擇好性能好的光源和燈具；三是要對照明系統進行合理的改進，并有良好的維護工作。另外，政府也要積極支持節能照明，在政策上給予寬松的環境與鼓勵性補貼；同時要積極需求多元化節能照明手段，如光伏電池、風能、高性能電池等輔助照明設施。只有這樣，才能營造持續、穩定、安全節能的城市道路照明環境。
參考文獻：
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[2]楊公俠, 楊旭東譯．CIE技術報告136-2000號出版物城區照明指南[J].光源與照明, 2002,(1):28-32.
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[4]李先栗.我國緊湊型熒光燈技術的新進展[J].中國照明電器,2009,(3): 11-15.
城市道路照明設計范文第4篇
【關鍵詞】光污染；環保節能；城市道路照明；施工與設計
能源問題已成為全球共同關注的問題，能源短缺成為制約經濟發展的重要因素。建筑中的節能設計已得到充分重視，做到合理使用能源、提高能源利用效率，為能源的節約提供了保障。民用建筑是建筑的耗電大戶，近幾年民用建筑電氣節能的重要意義已逐步受到人們的重視。
照明節能設計就是在保證不降低作業面視覺要求、不降低照明質量的前提下，力求減少照明系統中光能的損失，從而最大限度地利用光能。
城市照明好壞對人民生活中有很大的影響。符合視覺功能的照明質量是保障交通安全、社會治安、人們從事生產及文化娛樂活動等不可缺少的條件。這是人類經過長期實踐得出的科學結論，以道路照明為例，我國新修訂的道路照明標準，指導道路照明工作者作出合理的照明設計，為駕駛員提供交通安全性與向導性，同時為步行者創造安全而舒適的環境，方便人民生活，降低犯罪率和美化城市環境，提高夜間道路利用率。道路照明的設計應按照安全可靠、技術先進、經濟合理、節能環保、維修方便的原則進行。下面就安全可靠和節能環保等方面進行展開探討。
1、安全可靠
當照明在城市普及開來的時候，同時也出現了光污染，但大部分人都沒有注意到或對光污染采取有效的防范措施。光污染包括眩光污染、光濫用、色彩失衡等。道路照明設計時，應充分考慮光污染對駕駛員的視覺影響，避免由此引發的交通事故。光污染大部分為產生眩光造成的污染。從眩光的形成過程來看，可以把眩光分為直接眩光和反射眩光。道路照明中的直接眩光來自駕駛員視界中的高亮度或毫無遮蔽的光源，而反射眩光是由視界中的強反射表面所產生的二次反射所造成的。
1.1路燈引起的眩光問題
由于路燈設計不合理，及周邊環境的照明不適當或對向車的照射造成的眩光，使駕駛員的瞳孔縮小、在眼內形成光斑，破壞視覺系統對周圍物理空間的適應狀態，從而引起不適感或視力下降。路燈強光直接照射在駕駛員眼睛上，造成不舒適眩光，雖然對環境的照亮（照亮建筑）可以減輕不舒適眩光，但由于建筑立面照明在下半夜一般都會被關閉，所以我們要在路燈設計中就要考慮解決這些問題，不能因為周邊環境已經有照亮而減輕對不舒適眩光的要求。
1.2強反射面引起的眩光問題
現代建筑有大部分采用了大面積的玻璃幕墻，而且大部分玻璃幕墻的質量都達不到環保的要求，基本上沒有考慮光污染和怎么處理光污染的問題。當建筑的泛光燈及車燈或其他的強光源照到玻璃幕墻上，就會形成一個很強的二次光源，強烈的反射光不僅對周邊環境和人員造成不利的影響，而且還給臨近的道路造成了不舒適的眩光，影響行人和駕駛員的視線，引起交通事故。
1.3另外裝飾性照明也是影響駕駛員視線的又一重要因素
在道路周邊環境的亮化照明和廣告燈光中，照明亮度應與路面及環境亮度協調，不應采用多種光色或多種燈光圖式頻繁變換的動態照明，應防止裝飾性照明的光色、圖案、陰影、閃爍干擾機動車駕駛員的視覺。設置在燈桿上及道路兩側的廣告燈光不得干擾駕駛員的視覺和妨礙對交通信號及標識的辨認。在路燈照明中，顯色性能差也是影響駕駛員辨認物體的主要因素。在主干道路燈照明中，可以采用金鹵燈或其他白色光源的燈具來補償高壓鈉燈顯色偏黃的不足；現在很多廠家的路燈產品都己經有一桿路燈上同時有高壓鈉燈和金鹵燈兩種光源，這樣就可以實現顯色和照度都可以達到要求，并且這種照明方式對于實現半夜燈節能措施也比較好操作，而且不用犧牲太多照度。
2、環保節能
《城市道路照明設計標準》CJJ 45-2006規定：
（1）快速路、主干路、次干路和支路應采用高壓鈉燈；
（2）居住區機動車和行人混合交通道路宜采用高壓鈉燈或小功率金屬鹵化物燈；
（3）市中心、商業中心等對顏色識別要求較高的機動車交通道路可采用金屬鹵化物燈；
（4）商業區步行街、居住區人行道路、機動車交通道路兩側人行道可采用小功率金屬鹵化物燈、細管徑熒光燈或緊湊型熒光燈。
在現有的技術和滿足道路照度的前提下，路燈節能應注意以下幾個方面：
2.1合理選擇燈具，定期維護保養
燈具的主要作用是把光源的光通量分配到需要的方向，以提高光的利用率和避免眩光。一般效率較高的燈具都采用高反射率的材料和先進的工藝制作，如電化拋光的高純鋁板；透光性能好的防護罩，如透光玻璃或有機玻璃；再就是密封性能要好，能防水防塵，盡可能地減少光的損失。燈具的效率是指其對光源光通量的利用率。任何材料制成的燈具對于光源幅射的光通量在經過反射和透射時，其效率總是小于1。假設同一功率的光源，一只配用效率較高的燈具，其光通量的70 %-80%得到利用，另一只配用效率較低的燈具，光通量只有40 %-50%得到利用。兩者比較，效率低的燈具其光源所消耗的功率將近30%白白浪費了，未能發揮其作用，這一點往往被忽視。因此，選擇燈具時應盡量選擇配光曲線好、效率較高的燈具。另外，燈具在使用過程中不可避免地受到污染，如反光器的鋁氧化，防護罩里外積塵生垢等等，勢必造成光的損失，如不定期維護保養，則和上述道理相同，光源所消耗的功率大部分就浪費掉了。所以，選擇燈具時宜選擇防護等級大于IP54以上的燈具，以減少維護工作量。
2.2合理科學的控制開關路燈時間
城市照明啟閉時間準確與否，也是路燈照明節電的一個主要方面。目前，公共照明時間的控制方法大致有：人工控制、時鐘控制、光電控制、微機控制等。除上述照明的控制方法外，還可采取半夜燈，當夜深人靜時，道路上車輛行人稀少，則可自動熄滅一部分燈，如一桿雙火的路燈，在下半夜時可熄滅其中一個光源或者隔盞熄燈，適當降低照明度，減少耗電量；或采用雙功率鎮流器燈具，在下半夜時燈具自動轉換為低一級功率運行。這就要求設計人員設計時，就將半夜燈的控制、線路的敷設等各種因素考慮進去，但降低照度不能低與于照度標準的一個級別。
2.3減少燈具元器件及線路的能量損耗
我們現在采用的路燈大部分是氣體放電燈，都需要采用鎮流器。降低鎮流器的功率損耗也是節能工作不容忽視的一個方面。如250W鈉燈鎮流器質量好的功率損耗只有20-25瓦，而質量差的功率損耗可達40瓦左右。優質電感鎮流器具備阻抗穩定性和伏安性好，功率因數高，功率損耗低等特點，這樣才能穩定燈泡工作電流，延長燈泡使用壽命。如果在選用配套鎮流器時都能注意選用優質產品，那么節能效果還是很顯著的。所以在設計路燈時一定要選擇節能型鎮流器。目前，供電質量不斷提高，電網電壓日趨穩定正常，而到下半夜當用電明顯減少時，供電電壓升高，則照明用電量的功耗也隨之上升。這樣不但縮短了燈泡的壽命，也增加了不必要的能量消耗。
2.4合理的確定照明標準
城市照明節電決不是靠降低照明標準來實現的，應在確保各級道路符合相應的照明標準的前提下講節能。在一項道路照明設計前，首先，確定道路照明等級，根據道路使用功能，城市道路照明可分為主要供機動車使用的機動車交通道路照明和主要供非機動車與行人使用的人行道路照明兩類。機動車交通道路照明應按快速路與主干路、次干路、支路分為三級。我們應按照不同的照明場所進行合理設計，最大限度地利用光能，使被照明環境達到照明標準要求，在適當考慮光源顯色性的基礎上，使用高效光源，是照明節能的重要環節。通常我們需要做出幾種方案進行分析比較，從中選取既經濟合理又節能的方案。以道路照明來講，一般采用較大的安裝高度與間距和大功率的光源，比采用較小的安裝高度與間距和小功率的光源更為經濟合理和節能。
城市道路照明設計范文第5篇
摘要:
該文闡述了我國城市道路景觀照明建設的現狀和問題，針對問題進行了分析和思考，并探討城市道路景觀照明的設計原則，根據城市道路的具體功能提出了景觀照明設計要點。
關鍵詞:
城市道路;景觀照明;設計
0前言
隨著旅游業在吸納就業、調整產業結構、帶動區域經濟發展等諸多方面作用日益凸顯，以及國家十三五規劃中對旅游業的高度重視和大力扶持，旅游規劃市場呈現出蓬勃發展的趨勢。道路照明景觀作為城市景觀的重要組成部分，是城市特色與活力的重要體現。道路照明景觀是代表城市給外來游客帶來最直接的感受，一定程度上代表了一個城市的整體形象。因此，關于城市道路景觀照明的研究與建設對于提高城市形象，促進城市發展具有重要意義。
1城市道路景觀照明的意義
道路是城市的骨架，在城市中占有重要地位，同時道路也成為城市景觀展示的重要載體。景觀照明是運用藝術照明的手法，以燈光為主的技術型媒質，并與景觀設計相結合，創造令人賞心悅目、符合現代城市生活節奏和居民心理感受的高品位夜晚空間氛圍。良好的城市道路景觀照明對保障社會安全、方便人民生活、防止犯罪活動等方面有重要作用，在美化城市、創造怡人環境方面也有重要影響。
2道路功能性照明與景觀性照明
道路照明一般包括功能性照明和景觀性照明兩類。功能性照明主要是給行人、行車提供安全的交通照明條件，而景觀性照明更側重于藝術性、裝飾性。
1)照明對象不同
功能性照明主要是照明路面，而景觀性照明則是比較豐富，例如樹木、花草和景觀等。
2)照明性質不同
功能性照明主要是為機動車駕駛員創造良好的視看環境，使車輛安全、舒適、快速行駛成為可能;景觀性照明主要是為了美化城市夜間環境，供行人和騎車人觀賞，烘托氣氛。
3)照明標準不同功能性
照明有一定的平均亮度、亮度均勻度、比較嚴格的眩光控制和良好的光學和視覺誘導性，要執行嚴格的數量和質量標準。而裝飾性照明除了有一定的亮度水平、立體感、配色要求外，沒有具體的硬性指標。
4)光源燈具不同功能性
照明首推高壓鈉燈(極少數用金鹵燈)和常規道路照明燈具，而景觀性照明更多采用熒光燈鹵鎢燈、金鹵燈、鈉燈，燈具多采用投光燈、地埋燈等。
5)照明方式方法的不同功能性
照明多采用常規照明方式，即將燈具安裝在8～12m高的燈桿上有規律地設置在道路的一側或兩側或中間分車帶上，光線朝路面照射，而后者則將燈具設置在地面或矮柱上向多方向投光。總的來說，道路功能性照明與景觀性照明相互影響又相互滲透，功能性照明可以起到一定的裝飾作用，而景觀性照明又可以起到一定的功能性照明作用，不可以簡單截然分開。
3當前城市道路照明建設存在的問題
3．1道路景觀照明設計缺乏針對性
道路所服務的城市是一個復雜的綜合體，功能混合且多樣。因此，道路景觀照明一定要根據特定路段的功能進行具體設計。例如，在以生活、公共活動為主的城區，居住商業混合，位于此區域的道路兼有商業性和交通性的雙重職能，公交線路密集，行人及非機動車對機動車干擾嚴重，道路照明的復雜性遠高于普通干道。城市道路照明不僅要考慮行車問題，而且還要考慮市區內大量人流交通的安全問題。因此，照明等級、半柱面照度、顯色性、光色的要求都應與普通道路要求有明顯區別，而現實中，這種區別并未引起重視。不論這條路是商業性、生活性干道還是交通性、貨運為主的干道，往往都采用同一種照明方式，同一種光源，同一種燈具風格，或者在交通性干道也大量設置裝飾性照明，裝飾照明所產生的光、色、陰影、閃爍等干擾甚至破壞功能性照明，背離了道路使用者的真正需求。
3．2道路景觀照明設計缺乏整體性
地域特征是城市所獨有的精神文明財富，城市道路照明景觀中的光文化屬于城市文化形態的一部分。目前，景觀照明只拘泥于城市局部路段設計，或者是如何在技術上做好照明設施，而較少從城市整體層面、文化層面看待照明景觀的重要性，這讓設計顯得過于簡單和盲目，在發展意義上顯得薄弱。城市道路景觀照明設計的關鍵在于把握住城市整體形象，城市在發展中將其本質屬性不斷地豐富與升華，它的人文基礎、地理位置、自然條件以及特定的社會環境都在決定著這個城市的走向，正是這些因素引導著城市的發展方向，也構成其內部景觀的重要元素。
3．3道路景觀照明綠色光源使用少
當前，人們節約能源、節省資源、保護環境的意識逐漸增強，實現高效、綠色、便捷的照明是發展的趨勢。眾多高效節能的新光源，如發光二極管(LED)、紅外反射膜鹵鎢燈、細管徑和緊湊型熒光燈、變色放電燈、陶瓷管金鹵燈、無汞放電燈等紛紛問世。然而，目前各大城市的路燈的光源主要為高壓鈉燈和汞燈，綠色光源較少被使用，很多道路仍數十年使用一種光源和照明燈具，不但造成了能源的浪費，其照明效果也差強人意。
3．4道路景觀照明光污染嚴重
近年來，全國各地如火如荼地展開“夜景工程”、“亮起來工程”、“光彩工程”，受到來自社會各方的高度重視。人們只看到它減少犯罪、促進城市的經濟與文化活動、樹立城市形象、豐富市民的夜生活等正面意義，但也帶來了嚴重的光污染等負面效應，日趨泛濫的光污染正是城市夜景過度建設的副產品。不適宜的夜景建設對城市生物圈、城市環境構成威脅，還對正常的城市社會生活產生影響，并浪費大量能源。造成光污染的原因是多方面的，有營建技術上的、光源選用上的等，但更多的是人們對光的不合理運用，在進行城市照明景觀建設時，必須立足于對環境生態的保護。
4產生問題的原因分析
4．1技術規范更新滯后許多發達國家都有較成熟的夜景照明技術和相應的技術規范。國際照明委員會(CIE)是照明界的權威學術組織，成立于1913年，先后組織出版了100多個技術文件。其中于1976年出版了CIE第37號出版物《室外環境照明》。這個文件主要是針對室外環境的照明原則、要求及管理維護而言的。我國以往的城市道路照明評價標準已不適應新的情況，在規劃設計上缺乏有效和具體的的理論依據，以致于無法可依。在2006年施行的《城市道路照明設計標準》中針對道路照明的內容，將城市道路劃分為快速路、主干路、次干路、支路及居住區道路，并規定了相應的平均亮度(或照度)、亮度(或照度)均勻度、眩光限制和誘導性4項評價指標。隨著照明科學技術發展和經濟水平提高，城市對道路照明的要求在廣度和深度上都在擴容，上述5種分類過于籠統，涵蓋面窄，只是側重各種光度數據指標(路面照度、照度均勻度等)的縱向層面分級，難以體現對道路夜間景觀方面的塑造。因此，照明標準設計方法迫切需要及時探討更新，與時俱進。
4．2管理方法不合理景觀照明設計效果很大程度上取決于后期管理的好壞，目前國內的管理缺乏專業性和科學性。一些景觀照明設備在亮燈時候效果非常好，但之后由于缺乏科學系統的管理，或是沒有考慮節假日與非節假日兩套方案，以至于照明設備負荷運轉;或是人為破壞或是設備產品質量較差，施工和維修難以跟上等原因，照明設備很快就受損，破壞嚴重，很大程度上降低了夜晚照明景觀的美感，對行人的心理感受也造成較大影響。
5新型道路照明規劃的建議
5．1生態照明原則
在規劃設計過程中，一定要貫徹生態的思維，生態思維的一個最重要特點是強調整體研究的重要性和必要性，因為系統每一部分的變化都會影響系統整體的運作。例如:城市夜間的光污染會危及動物和植物的生存，強烈的燈光也給昆蟲帶來諸多危害，昆蟲數量的減少導致鳥和蝙蝠找不到充足的食物。此外，許多依靠昆蟲授粉的植物也將受到不同程度的影響。因此，在對待生態系統上，需要整體來看待，而不能孤立的看待單一的組成元素，割裂了生物關系之間的聯系。本著尊重自然的原則去改造自然，順應它的基本演變規律避免盲目的人為加工。這就要求我們尊重自然，以自然為師，研究自然的演變規律。要順應自然，減少盲目的人工改造環境，要根據區域的自然環境特點，營造景觀類型，避免對原有環境的破壞，要尊重場地中的其它生物的需求，要保護和利用好自然資源，減少能源消耗等。
5．2以人為本原則
景觀照明設計要從人的角度出發，滿足人的心理和生理的要求。人群是道路照明景觀的感知主體，人群的生活方式和行為活動決定著照明發展的未來。因此，道路景觀照明規劃應本著以人為本的原則組織城市道路空間環境的照明，實現道路照明的景觀化。從人的生理、心理需求出發，選擇適宜的光源、光色，確定合理的用光量和照度，既能充分滿足夜間照明的要求，又可以提高景觀照明的夜間觀賞性和與城市居民的互動性。
5．3高效節能原則
融入綠色照明、智慧照明理念，在城市街道景觀照明中宜選用效率高、壽命長、節能、低損耗的照明器具，在此基礎上先保證了照明層次的穩定性，不以量多而滿足照明需要，這樣可以避免光的浪費與污染，協調好能源與設備之間的需求關系。氣體放電光源替代熱輻射光熱電光源已成了社會照明的主流，而高效的氣體放電光源是照明光源中的首選。不僅如此，照度也是光環境設計所要面臨的另一問題。在不同情況下，衡量選擇不同照度的光源進行照明更加貼近生活需要，從而避免造成更多的資源浪費。為節約電力，應當在照明設計中結合一般照明、局部照明和混合照明的合理搭配與應用。在植被較多較密集的地方布置照明，宜采用兩種或兩種以上的光源混合照明，這樣提高了光的效能也能改善顯色性。
5．4安全照明原則
景觀照明設備多數因為照明、裝飾的需要，有很大一部分會安裝到行人觸手可及的地方，這就必須考慮到人為對燈具的破壞性和人自身的安全性。例如，休憩綠地中的草坪燈、主題建筑雕塑所使用的地面投射燈、植物上的串燈等，在對這些類型景觀照明規的劃設計中，應盡量將這些燈具安放在離人的活動區域有一定距離的安全區域內，避免人的活動無意造成的損失或者造成自身的傷害。除此之外，在燈具的選擇上也應該考慮使用較高防護等級的燈具，這樣，在安全性和觀賞性上都能得到良好體現。
5．5地域特征原則
地域特征是區域經濟和城市生存、成長、繁榮的靈魂，在城市發展的差異化戰略中，地域特征起著決定性作用。在進行城市照明夜景規劃設計時，要樹立地域化理念，尊重每個地域的歷史記憶、文化情感。做到總體協調與局部突出的統一，歷史、地域傳統與時代特色的統一。這有助于個性化城市風貌的塑造，提高城市的可識別性，還有助于城市歷史的延續、城市文化傳統的維護及城市精神的確立。因此，設計要立足于地方特征，發揮燈光的表現力，選擇不同的燈型、光源、光色和藝術照明手法，同時可以結合當地居民特有的民俗活動、生活習慣以及當地氣候特征等，制定合理的亮度規范和照明時長，充分展現地域夜景特色。
6城市道路景觀照明設計方法探討
從目前城市道路的使用功能、行人出行方式來看，大致可以分為交通性道路、休閑商業性道路、游憩步行性道路3類，其道路景觀照明的設計規劃也應有所區別。
6．1交通性道路照明設計
交通性道路功能以行車為主，應當主要考慮其功能性的照明，適當兼具裝飾性。交通性道路照明設計在滿足照明標準要求的同時要兼顧節能。高壓鈉燈效率高、性能穩定、壽命長、價格適中，其色溫和顯色性能夠很好滿足機動車道路照明的需求。交通性道路的燈型應具有適當的色彩對比和一定的美感，宜選擇簡潔、明快、流暢的外型，達到景觀性與功能性的協調統一。
6．2休閑商業性道路照明設計
休閑商業性道路的照明設計要烘托出繁華、熱鬧而濃厚的商業氣氛，對購物者形成心里誘導，采用動靜結合的照明方式。動，即動態的霓虹燈廣告照明，通過對它的規范化實施來達到動態的五彩繽紛的照明景觀;靜，即靜態的建筑物照明與道路照明，通過外墻照明與形式各異的道路照明相結合，形成靜態的照明景觀，可選用非截光燈具(加磨沙玻璃罩)。休閑商業性道路多以步行為主，因此，眩光問題對步行者并沒有形成較多不利影響，適當閃爍的燈光反而有助于產生一種誘人與生機勃勃的氣氛。光色可采用暖白色、冷白色、中性白等高顯色性的白色調。商業性道路的寬度一般較小，進行照明不需要大功率的光源與很高的安裝高度，具有良好顯色性、較小功率的光源(緊湊型熒光燈、金鹵燈等)和小型化的燈具尺度應為首選。燈具風格強調具有藝術人文特色，能良好的體現地域文化底蘊，在風格統一的前提下，注重豐富性多樣性，形成藝術景觀。
6．3游憩步行性道路照明設計
游憩步行性道路是人們散步、游玩的去處，此類道路常位于優美的自然景觀或人文景觀地段，它需要輕松、閑適、幽雅的氣氛，因此，環境一般都較為幽靜，綠化較好。但是，也要更多考慮行人的自身安全問題，提高光感度，保證適度的垂直照度或半柱面照度，以提供面部特征識別和動作的識別。照明在滿通性、安全需求的前提下，可以著重處理照明與周圍景觀的關系，加強對道路夜景觀的塑造。此外，對燈具風格和光色方面應與周圍景觀相適應，靈活處理，形成生動活潑和具有藝術效果的夜景觀。游憩步行性道路照明宜以暖白為主，輔以其他色彩，慎重使用過于艷麗的純色，如鮮紅艷綠，產生過強的視覺對比效應。在燈具的選擇上，可用矮柱型燈具(緊湊型熒光燈、節能燈、鹵鎢燈或白熾燈)。燈具風格追求自由雅致，可采用較多凸顯地域文化符號的裝飾性細部，彰顯地域文化特色。
7結語
城市道路景觀照明應該充分體現以人為本、因路制宜的特點，以城市生態環境和人居舒適度為指導原則。針對道路不同的功能特點、不同的環境，進行地域化的景觀照明設計，同時還要重點關注以往忽視的環境生態和能源利用、生活品質等問題，從人的行為活動、環境心理出發，創造舒適宜人的道路景觀環境，打造城市光影名片，提高城市形象，為城市發展提供更為廣闊的空間。
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