第12章照明系统设计优质PPT.ppt
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观观察察者者的的视视觉觉可可靠靠性性取取决决于于照照明明条条件件下下观观察察路路面面变变化化的的能能力力和和舒舒适适感感,即即“视视功功能能”和和“视视舒舒适适”,道道路路照照明的质量指标如下表。
明的质量指标如下表。
第一节第一节照明系统基础知识照明系统基础知识1.1.照明水平照明水平亮亮度度:
视视感感觉觉的的强强烈烈程程度度,取取决决于于路路面面或或物物体体的的表表面面亮亮度度式中:
式中:
表面表面照度照度,lxlx(勒克司(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。
平均亮度平均亮度:
是第是第ii个计算点的亮度;
个计算点的亮度;
nn是计算点总数是计算点总数。
第一节第一节照明系统基础知识照明系统基础知识总亮度均匀度:
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:
车道中心线的最小亮度;
车道中心线的最大亮度。
2.2.均匀度均匀度第一节第一节照明系统基础知识照明系统基础知识3.3.眩光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光称为不舒适眩光,其眩光程度用眩光等级GG表示。
表示。
4.4.环境照明系数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。
一般适应状态。
环境照明系数环境照明系数SRSR,为相邻两灯杆之间路边,为相邻两灯杆之间路边5m5m宽区域内的宽区域内的平均照度和道路内由路边算起平均照度和道路内由路边算起5m5m宽区域的平均照度比值。
宽区域的平均照度比值。
第一节第一节照明系统基础知识照明系统基础知识5.5.视觉诱导性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。
件,安全驾驶。
6.6.光污染光污染照照明明设设施施为为我我们们提提供供了了良良好好的的视视觉觉环环境境,但但同同时时也也对对良良好好的的夜夜间间环环境境产产生生干干扰扰或或其其他他消消极极影影响响,已已成成为为重重要要的的光光污染源。
污染源。
第一节第一节照明系统基础知识照明系统基础知识二、二、道路照明设备道路照明设备1.1.道路照明道路照明光源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。
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。
第一节第一节照明系统基础知识照明系统基础知识2.2.道路照明道路照明灯具灯具灯具类型灯具类型道路照明灯具对于限制眩光的要求较重要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用于道路的灯具分为全全截光型、截光型、半截光型和非截光型截光型、截光型、半截光型和非截光型四种四种。
灯具的选择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;
另结合道路条件和照明需要选择相适应的灯具。
适应的灯具。
灯具的布置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。
高速公路灯具主要有杆柱照明、高杆照明和悬索照明三种。
第一节第一节照明系统基础知识照明系统基础知识杆杆柱柱照照明明:
把把照照明明器器安安装装在在杆杆柱柱的的顶顶端端,杆杆柱柱沿沿高高速速公公路路两两侧配置,广泛应用于路段照明。
侧配置,广泛应用于路段照明。
杆杆柱柱照照明明的的特特点点:
可可沿沿线线形形任任意意布布置置灯灯杆杆、灯灯具具,提提高高灯灯具具效率,同时具有良好的视觉诱导性。
效率,同时具有良好的视觉诱导性。
高高杆杆照照明明:
在在15m15m40m40m的的高高杆杆上上安安装装由由大大功功率率的的光光源源组组成成的的多多个个照照明明器器,进进行行广广阔阔范范围围内内的的大大面面积积照照明明。
主主要要适适用用于于高高速速公公路路的的立立体体交交叉叉、收收费费广广场场、服服务务区区广广场场和和线线形形复复杂杂、视视野野广广阔阔场场所的照明。
所的照明。
悬悬索索照照明明:
悬悬索索式式照照明明是是在在高高速速公公路路的的中中央央分分隔隔带带上上设设置置较较大大杆杆距距的的杆杆柱柱,其其高高度度一一般般为为151520m20m,在在杆杆柱柱间间拉拉起起钢钢索索,并并把把照明器悬挂在钢索上进行道路照明。
照明器悬挂在钢索上进行道路照明。
第一节第一节照明系统基础知识照明系统基础知识三、三、照明的控制方式照明的控制方式从功能分从功能分:
有时控、光控、时控和光控相结合三种。
时控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。
时间,通过时钟控制器来控制路灯的开关。
光控光控即光感应控制,根据道路的照度水平及白天和黑夜的亮度变化,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。
输出一定值的信号来实施开关控制。
从实现方式分从实现方式分:
有人工控制、自动控制及远程控制。
人工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。
是对相应的道路照明线路实施手动开关控制。
自动控制自动控制包括时控和光控。
包括时控和光控。
远程控制远程控制是功能更为全面、系统更复杂的智能化控制方式是功能更为全面、系统更复杂的智能化控制方式,分为开关型和智能型。
,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(GBT249692010)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,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灯杆高度通常不超过121213m13m。
1.1.直线路段照明布置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;
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;
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;
效率较高,诱导性好。
适用于中间有间隔地带的直线路上。
2.2.杆柱照明灯具安装基本要求杆柱照明灯具安装基本要求灯具的灯具的安装高度安装高度(hh)由由灯具布置方式、路面有效宽度、灯具配光及光灯具布置方式、路面有效宽度、灯具配光及光源功率来决定源功率来决定,一般在一般在15m15m以下。
随着安装高度的增加,眩光以下。
随着安装高度的增加,眩光减减少,舒少,舒适感增加适感增加;
但成本但成本也也增加,光通量增加,光通量利用率利用率降低。
降低。
安装间距安装间距(ss)与灯具配光、安装高度、路面纵向均匀度有关,安装高)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。
可以减小路面亮度变化,增加视觉舒适感。
外伸部分外伸部分(ohoh)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,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。
提高路面平均亮度,但路肩或紧急停车道的光通量下降。
倾斜角度倾斜角度()灯具尽量采用水平安装,考虑美观,倾角可以做成)灯具尽量采用水平安装,考虑美观,倾角可以做成55或或1515,一般希望,一般希望55以下。
以下。
为为了了达达到到路路面面亮亮度度分分布布均均匀匀,对对不不同同类类型型配配光光的的灯灯具具按按照照不不同同的的配配置置方方式式,将将其其安安装装高高度度(hh)、安安装装间间距距(ss)、道道路路宽宽度度(ww)的的比比率率限限制制在在一一定定范范围围之内,参照之内,参照下表。
下表。
3.3.曲线路段照明布置曲线路段照明布置(11)平曲线半径大于等于)平曲线半径大于等于1000m1000m的曲线路段,的曲线路段,其照明灯杆可按其照明灯杆可按直线路段直线路段进行照明布设。
进行照明布设。
(22)在反向曲线路线上,宜固定在单侧设置灯)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具,产生视线障碍时,可在曲线外侧增设照明灯杆,明灯杆,如如图图。
(33)平曲线半径小于)平曲线半径小于1000m1000m的曲线路段,照明的曲线路段,照明灯具的布设间距宜为直线路段的灯具的布设间距宜为直线路段的0.50.70.50.7倍倍,平曲线半径越小,灯具布设间距也应该越,平曲线半径越小,灯具布设间距也应该越小,小,如图如图。
(44)转弯处的灯具不应安装在直线路段的延长)转弯处的灯具不应安装在直线路段的延长线上,线上,如图;
如图;
以免驾驶员误认为是道路向前以免驾驶员误认为是道路向前延伸而发生事故。
延伸而发生事故。
(55)急转弯处安装的灯具应能给车辆、缘石、
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