韓亞剛

（林同棪國際工程咨詢（中國）有限公司，重慶市 401121）

0 引言

國際上提倡一種新的照明理念，即“綠色照明”，其基本觀念為“高效節(jié)能、保護(hù)環(huán)境”[2]。從該角度出發(fā)，在發(fā)揮路燈道路照明功能的基本前提下，如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能和環(huán)境保護(hù)，成為研究的熱點(diǎn)及難點(diǎn)。從道路照明的構(gòu)成元素上分析，將照明規(guī)范和城市特點(diǎn)相結(jié)合，尋求一種適應(yīng)重慶特點(diǎn)的照明指標(biāo)。重慶是一座多山、多江城市，其基本地理狀況限制了道路的發(fā)展，較多地方道路的坡度、彎曲度是其他非山地城市不能復(fù)制的，現(xiàn)針對重慶的地理特色，結(jié)合道路照明規(guī)范闡述如何在節(jié)能和環(huán)保的基礎(chǔ)上優(yōu)化照明功能。

1 同一路幅不同彎度半徑下燈具布置情況

以Autocad軟件作為計算工具，將直線段、半徑 r=50 m、100 m、200 m、300 m、400 m、800 m作為道路彎曲特征參數(shù)[3]，結(jié)合照明規(guī)范分析，見圖1、圖 2。

圖中，r為道路彎曲半徑，d為燈桿之間的距離，對應(yīng)于道路中心線。

假設(shè)標(biāo)準(zhǔn)路面寬度為4 m+4 m＝8 m，選用9 m燈桿，采用單臂燈單側(cè)布置方式，根據(jù)規(guī)范，直線段燈具之間間距選用30 m為宜?；谠摌?biāo)準(zhǔn)，作圖分析，直觀地得出在保證道路照明強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，燈具間距與道路彎曲半徑之間的關(guān)系：

圖1 直線段與r＝50m曲線與間距關(guān)系

即在不同半徑約束條件下，燈具布置間隔不同。

同理，假設(shè)道路標(biāo)準(zhǔn)路面寬度為8m+8m＝16m，根據(jù)規(guī)范采用9 m燈桿，考慮雙側(cè)對稱布置，臂長2 m，直線段為30 m布置為宜，見圖2。

圖2 直線段、半徑r＝50m、r＝200m與間距關(guān)系

通過上述分析可知，其彎曲段存在如下關(guān)系：

這樣，根據(jù)規(guī)范求解得出的結(jié)果與規(guī)范給定值有較大出入，根據(jù)工程實(shí)際情況，參考照度調(diào)查表[4]，按照彎曲半徑200 m來劃分燈具間距是可行的。

其他不同路幅道路的單側(cè)或雙側(cè)布置方式以類似方法求解，結(jié)果發(fā)現(xiàn)變換規(guī)律一致，即單側(cè)布置均以道路彎曲半徑r＝400 m為臨界值，而雙側(cè)布置均以r＝200 m為臨界值。

相比較單側(cè)布置與雙側(cè)布置，發(fā)現(xiàn)雙側(cè)布置其配光曲線在道路中心兩側(cè)發(fā)生重疊，其照度與均勻度得到加強(qiáng)；在發(fā)生較大程度的道路彎曲時，雙側(cè)布置比單側(cè)布置利用率高，在滿足照度要求的前提下，可以將雙側(cè)布置距離適當(dāng)加大，達(dá)到節(jié)能目的。

2 臂長的選擇

對于一定寬度的道路，根據(jù)道路照明相關(guān)規(guī)范，選擇臂長的原則是：

式中：W為道路寬度；L為路燈臂長。

通過計算，可得單側(cè)布置臂長的選擇：

道路寬度小于4 m的：臂長不超過0.5 m；

道路寬度小于6 m的，臂長不超過1 m；

道路寬度小于8 m的，臂長不超過1.5 m；

道路寬度大于8 m的，臂長取2 m。

對于道路照明路燈雙側(cè)布置，一般選用燈具臂長為1.5～2 m。

文章以8 m路寬，9 m燈桿，仰角12°為例，作圖計算，見圖3。

圖3 不同臂長下燈具配光曲線中心位置示意圖

由圖3可以看出，改變燈桿臂長，路燈照明配光曲線隨其中心發(fā)生偏移，其大小與臂長一致。因此，對于一些位置較為特殊或者要求較為特殊的場所，可以在此基礎(chǔ)上做相應(yīng)臂長調(diào)整，得到較好的照度水平。

3 燈具的仰角

結(jié)合燈桿長度和臂長，最后需設(shè)置燈具的仰角。

仰角的作用是調(diào)節(jié)燈具的出光范圍，因此，需要根據(jù)具體的實(shí)際需求，設(shè)定該值。一般，單側(cè)布置按照光出線投射在道路中心線上計算，見圖4。

圖4 仰角 5°、10°、12°、15°配光曲線中心示意圖

燈具仰角以 5°、10°、12°、15°為四個參考標(biāo)準(zhǔn)，這樣，計算得出照射在道路上的配光曲線中心依次從左至右向道路中心偏移，圖4中道路寬度8 m，燈桿高度9 m，臂長2 m，配光曲線中心偏移最大距離約1.5 m。

結(jié)合燈桿長度，臂長，仰角，計算其相互關(guān)系。對于單側(cè)布置，配光曲線中心需在道路中心線附近，通過上述方法得到的較為優(yōu)化的配比見表1。

表1 道路寬度、燈桿高度、臂長及仰角相互配比關(guān)系表

對于雙側(cè)布置，則應(yīng)在此基礎(chǔ)上擴(kuò)大仰角，在中心線兩側(cè)形成一定范圍的配光曲線重疊，加強(qiáng)照度及均勻度。臂長一般1.5～2m，仰角12°～15°。

燈桿、臂長、仰角的配比關(guān)系，在一些特殊環(huán)境下，如工業(yè)區(qū)或一些照明加強(qiáng)區(qū)域，需調(diào)整參數(shù)以達(dá)到照度加強(qiáng)或減弱目的。另外，燈具本身存在一定尺寸，這在一定程度上可以減小表中臂長的長度。同時需注意，照明燈具仰角調(diào)整時，當(dāng)仰角接近15°或者超出該范圍時，會產(chǎn)生相當(dāng)?shù)难９?，一定程度影響視線，工程中應(yīng)加以注意，合理采用接近15°的仰角標(biāo)準(zhǔn)。

4 討論

重慶作為中國最大的直轄市，城市化建設(shè)發(fā)展迅速，道路、橋梁隧道等市政基礎(chǔ)設(shè)施越來越多，許多工程已經(jīng)逐漸成為城市的象征。道路功能性照明作為城市照明的一個重要組成部分，在提高運(yùn)輸質(zhì)量，美化城市夜景，提升城市形象等方面發(fā)揮極大作用。結(jié)合已投入運(yùn)行的道路照明看[4]，很多區(qū)域照明測算值超規(guī)范要求值，照度偏強(qiáng)，存在一定程度的能源浪費(fèi)。

基于重慶多山，多水的地理特征，道路交通自然條件惡劣，為提高道路行車的安全性，需加強(qiáng)道路照明建設(shè)，將其最優(yōu)化：在滿足規(guī)范的前提下，結(jié)合節(jié)能、環(huán)保的“綠色照明”概念，更好的服務(wù)城市建設(shè)，并且打造出有重慶特色的道路照明。

[1]中國建筑科學(xué)研究院.城市道路照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[M].中國建筑工業(yè)出版社,2004.

[2]汪建平,鄧云塘,錢公權(quán).道路照明[M].復(fù)旦大學(xué)出版社,2005.

[3]北京市市政設(shè)計研究院.城市道路設(shè)計規(guī)范[S].中國建筑工業(yè)出版社,2003.

[4]劉萬民,盛維.關(guān)于重慶市道路照明水平的調(diào)研分析[J].照明,2005(7):152-154.