道路照明光源選擇

道路照明的電光源選用，首先應(yīng)滿足道路等級(jí)對(duì)照度(或亮度)的要求下，再滿足高光效、長(zhǎng)壽命，在一般道路或廣場(chǎng)，不考慮顯色指數(shù)與色溫度。

從光效角度選用電光源，其排列順序?yàn)榈蛪衡c燈、高壓鈉燈、高壓汞燈、自鎮(zhèn)流高壓汞燈、白熾燈。從壽命角度選用電光源,其排列順序?yàn)楦邏汗療?、高壓鈉燈、(外觸發(fā)高壓鈉燈和內(nèi)觸發(fā)高壓鈉燈)、低壓鈉燈、自鎮(zhèn)流高壓汞燈、白熾燈。

氣體放電燈中光效最高的是低壓鈉燈，它的光效150 lm/W，而高壓汞燈只有50 lm/W，高壓鈉燈100 lm/W?？梢?jiàn)，如用低壓鈉燈替代高壓汞燈可節(jié)電66%。低壓鈉燈的適用場(chǎng)合很多，一般較宜用在郊區(qū)公路上，如ND18的燈泡能制成任意向點(diǎn)燃，并與阻抗式鎮(zhèn)流器配合，在北京使用的平均壽命已達(dá)4000h以上，以取代大量使用的白熾燈泡，是很有前途的并更為適用。自鎮(zhèn)流高壓汞燈因壽命短，光效低等缺點(diǎn)，不宜作道路照明光源，在各種場(chǎng)合應(yīng)嚴(yán)格限制生產(chǎn)與使用。

國(guó)內(nèi)在道路照明上使用最多的電光源是白熾燈、高壓汞燈和高壓鈉燈，因?yàn)樗鼈兎謩e具有價(jià)格便宜、使用方便和有很高的發(fā)光效能以及較長(zhǎng)的使用壽命。

2009年初，為了擴(kuò)大內(nèi)需，推動(dòng)中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，降低能源消耗，中國(guó)科技部推出"十城萬(wàn)盞"半導(dǎo)體照明應(yīng)用示范城市方案，該計(jì)劃涵蓋北京、上海、深圳、武漢等21個(gè)國(guó)內(nèi)發(fā)達(dá)城市，隨即，以LED道路照明工程全面展開(kāi)，并取得預(yù)期效果。

2009年4月，科技部于啟動(dòng)了"十城萬(wàn)盞"半導(dǎo)體照明應(yīng)用工程試點(diǎn)工作。為進(jìn)一步了解各試點(diǎn)城市的工作進(jìn)展情況，支撐下一階段"十城萬(wàn)盞"半導(dǎo)體照明應(yīng)用工程試點(diǎn)工作，國(guó)家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟受科技部高新司委托，擬于2010年7月-9月對(duì)"十城萬(wàn)盞"試點(diǎn)城市的試點(diǎn)工作進(jìn)展情況進(jìn)行分析調(diào)研。

道路照明燈具一般分為3類:

1.截光型。

2.半截光型。

3.非截光型。

前2類適合于城市大多數(shù)路面的照明，路面亮度高，照度均勻。缺點(diǎn)是當(dāng)燈具點(diǎn)亮后因眩光的影響無(wú)法體現(xiàn)出燈具本身的造型。后者適用于庭院照明，燈型美觀，缺點(diǎn)是光源浪費(fèi)嚴(yán)重且照度不高。

道路燈桿分為很多種，常用的有如下幾種:

1.圓錐形燈桿。

2.多邊形燈桿

3.直桿

4.方形桿

5.多桿(雙桿，3桿或4桿等)

路燈的安裝方法又有5種:托架形、高拽形、直桿形、懸索形、吸壁形。

道路照明的質(zhì)量主要表現(xiàn)在下上4個(gè)方面:

道路平均亮度按道路等級(jí)有不同的亮度要求。一般快速路和主干道瀝青路面都需要2cd/m2以上的亮度要求。次干道和輔助道路或小區(qū)道路要求相對(duì)較低。具體可以參照現(xiàn)行道路照明設(shè)計(jì)規(guī)范。

平均照度指路面所有照度的平均值，是照明強(qiáng)度單位，一般用Lx來(lái)表示。

道路照明應(yīng)努力在不舒適眩光限制在一定范圍內(nèi)。一般用G值來(lái)表示。一般情況下，G=7(G=1將令人無(wú)法忍受，俗稱光污染)。

要讓駕駛員在一定距離外能立即辨認(rèn)出這條道路的方向，特別是他自己要走的那條路的方向。

在城市的機(jī)動(dòng)車交通道路上設(shè)置照明的目的是為機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T創(chuàng)造良好的視覺(jué)環(huán)境，以求達(dá)到保障交通安全、提高交通運(yùn)輸效率、降低犯罪活動(dòng)和美化城市夜晚環(huán)境的效果。在人行道路以及主要供行人和非機(jī)動(dòng)車使用的居住區(qū)道路上設(shè)置照明的目的是為行人提供舒適和安全的視覺(jué)環(huán)境，保證行人能夠看清楚道路的形式、路面的狀況、有無(wú)障礙物;看清楚同時(shí)使用該道路的車輛及其行駛情況和意向，以便能了解車輛的行駛速度和方向、判斷出與車輛之間的距離;行人相遇時(shí)，能及時(shí)地識(shí)別對(duì)面來(lái)人的面部特征并判斷其動(dòng)作意圖，方便人們交流，并能夠有效防止犯罪活動(dòng);此區(qū)域的道路照明還能對(duì)居住區(qū)的特征和標(biāo)志性景觀以及住宅建筑的樓牌樓號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)妮o助性照明，有助于行人的方向定位和尋找目標(biāo)需要;另外，居住區(qū)的道路照明有助于創(chuàng)造舒適宜人的夜晚環(huán)境氛圍。

今后道路照明的發(fā)展方向是注意節(jié)約能源，選用發(fā)光效率高的光源改裝現(xiàn)有道路照明，逐步更換大量使用著的小白熾燈。隨著新光源的出現(xiàn)，道路照明器安裝高度趨于加高，縱向間距趨于增大。

道路照明用的照明器有高壓鈉燈、低壓鈉燈、無(wú)極燈、金鹵燈、熒光燈、新型索明氙氣路燈等。白熾燈、高壓汞燈、低壓鈉燈由于光源性能缺陷已逐漸被淘汰。照明器要合理使用光能，防止眩光。照明器發(fā)出的光線要沿要求的角度照射，落到路面上呈指定的圖形，光線分布均勻，路面亮度大，且眩光小。為減少眩光，可在最大光強(qiáng)上方予以配光控制。

道路照明用的照明器大體可分為截光、半截光和不截光三種類型。①截光型:照明器照射到路幅外的光線不超過(guò)光源額定流明的10%，控制光線沿路分布，產(chǎn)生的眩光小。適用于主要街道、干線公路和高速公路。②半截光型:照明器照射到路幅外的光線不超過(guò)光源額定流明的30%，控制光線沿路分布。適用于一般等級(jí)的街道。③不截光型:照明器對(duì)最大光強(qiáng)上方的光通量不加限制，眩光大，只適用于周圍環(huán)境明亮的街道或交通量很少的次要街道。照明器的射程,由光束的仰角決定，用從照明器到最大燭光束照射到路面的距離長(zhǎng)短區(qū)分，可分為短射程、中射程、長(zhǎng)射程三種。

根據(jù)道路斷面形式、寬度、車輛和行人的情況，照明器可采用在道路兩側(cè)對(duì)稱布置、兩側(cè)交錯(cuò)布置、一側(cè)布置、分隔島雙叉布置和路中央懸掛布置等形式。道路交匯區(qū)采用高桿照明方式。一般說(shuō)來(lái)，寬度超過(guò)20米的道路、迎賓道路，可考慮兩側(cè)對(duì)稱布置;道路寬度超過(guò)15米的，可考慮兩側(cè)交錯(cuò)布置;較窄的道路可用一側(cè)布置。在道路交叉口、彎道、坡道、鐵路道口、人行橫道等特殊地點(diǎn)，一般均布設(shè)照明器，以利于駕駛員和行人識(shí)別道路情況，其亮度標(biāo)準(zhǔn)也較高。在隧道內(nèi)外路段和從城區(qū)街道到郊區(qū)公路的過(guò)渡路段的照明，則要考慮駕駛員的眼睛對(duì)光線變化的適應(yīng)性。照明器的功率、安裝高度、縱向間距是配光設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。組合好這三個(gè)因素，可得到滿意的照明效果。

通常用規(guī)定的路面平均照度和均勻度兩個(gè)指標(biāo)。前者的單位是勒克斯，即每一平方米水平照射面積上，均勻分布一流明的光通量。后者是最小水平照度與平均水平照度的比值。實(shí)際上，路面的亮度分布與照度分布有相當(dāng)大的差別。采用路面照度作為道路照明指標(biāo)不能給出視感條件的真實(shí)情況。因此，國(guó)際照明委員會(huì)建議道路照明的質(zhì)量用路面亮度、均勻度、眩光和誘導(dǎo)性四個(gè)指標(biāo)衡量。亮度是道路表面單位面積上反射出的光量，用cd/m2作單位。均勻度是路面上亮度分布的均勻程度。影響駕駛員視覺(jué)舒適感的均勻度等于行車線上路面最小亮度與平均亮度之比。即使平均亮度較高，但亮度分布不均勻的路面，在明暗相差很大的地方,障礙也難以發(fā)現(xiàn)。眩光是強(qiáng)光直射駕駛員的眼睛,使眼睛不舒適，產(chǎn)生視覺(jué)障礙，看不清物體的現(xiàn)象。眩光使眼睛不舒適的程度用表示主觀感覺(jué)的眩光指數(shù)G評(píng)定。國(guó)際照明委員會(huì)推薦:G=1，無(wú)法忍受;G=3，有干擾;G=5，允許的極限; G=7，比較滿意;G=9，無(wú)影響。眩光與光源的亮度、視線與光源的夾角、路面平均亮度等因素有關(guān)。誘導(dǎo)性是用照明告知駕駛員有關(guān)前方道路線形、起伏、交叉、車流分合的有關(guān)信息。國(guó)際照明委員會(huì)建議，城市干道、高速公路的路面亮度取2cd/m2，縱向均勻度取0.7，G=6。日本已采用路面亮度作為道路照明指標(biāo)。美國(guó)等多數(shù)國(guó)家仍用照度作道路照明標(biāo)準(zhǔn)。照度和亮度可以互相換算。路面P點(diǎn)的亮度等于該點(diǎn)的照度乘該點(diǎn)的亮度系數(shù)。

道路最初是用點(diǎn)燃木材照明，后來(lái)逐步發(fā)展為用油燈、汽燈、電弧燈、碳絲白熾燈、高壓汞燈，現(xiàn)今道路照明主流光源為高壓鈉燈?；谌蛐怨?jié)能減排政策，部分新型節(jié)能光源(如LVD無(wú)極燈、LED燈和新型索明氙氣路燈)也已逐步應(yīng)用到道路照明工程中，并發(fā)展迅速。1558年巴黎街道上設(shè)置了裝有松脂或木條的容器，天黑時(shí)點(diǎn)燃松脂或木條照明。1667年冬季，在一些街道上改用油燈。1806年，美國(guó)巴爾的摩城的街道用汽燈照明。1842年，巴黎出現(xiàn)電弧燈，不久就將這種燈應(yīng)用于街道上。1878年，英國(guó)人J.W.斯旺首先提出用碳絲白熾燈。1932年，荷蘭人開(kāi)始在街道上用低壓鈉燈照明。1935年，發(fā)明了高壓汞燈。1965年，高壓鈉燈問(wèn)世，并用于道路照明。中國(guó)最早是1865年在上海南京路上安裝了10盞煤氣燈;1882年在上海外灘安裝10盞電弧燈;1890年上海開(kāi)始在街道上使用白熾燈。各國(guó)除在城市道路上采用沿路設(shè)燈連續(xù)照明和在部分高速公路或交通量很大的公路上采用連續(xù)照明外，在一般公路上，由于經(jīng)濟(jì)效益問(wèn)題，多不采用連續(xù)照明。