【導(dǎo)讀】符號(hào)為E，E=dφ/ds，單位為lx（勒克斯），1lx即1lm/m2。方向的（光）亮度，符號(hào)為L，L=dI/ds，單位為cd/m2。光源發(fā)光效率——指一個(gè)光源所發(fā)出的光通量φ與該光源所消耗的電功率P之比，定值之和的比值。視覺認(rèn)知的基本條件：亮度對(duì)比和顏色對(duì)比。人眼剛剛能夠知覺的最小亮度比，稱為閾限對(duì)比，符號(hào)C。閾限對(duì)比的倒數(shù)，即表示人眼的對(duì)。在理想條件下，視力好的人能夠分辨，即人的對(duì)比感受性最大可達(dá)100。大而產(chǎn)生眩光的緣故。準(zhǔn)已經(jīng)提出了具體的數(shù)值要求）。的視網(wǎng)膜上，引起的視感覺與景物的亮度成正比；有眩光時(shí)，眩光源的光線在眼睛里不聚焦，發(fā)生散射，

　　

【正文】 道路幾何條件圖 所采用燈具的亮度產(chǎn)生曲線圖 解：（ 1）求左側(cè)燈具在右側(cè)車行道上產(chǎn)生的亮度。 因觀察者位于燈具排列線外（車道側(cè)） 10 m處（ 1h），故必須采用η L曲線組中的曲線 C。 可從圖中讀出： Y2=0到 Y2= L=。 Y2=0到 Y2= L= 因此， Y2= 到 Y2= L=― =。 （ 2）求右側(cè)燈具在右側(cè)車行道上產(chǎn)生的亮度。 因觀察者位于燈具排列線上，故必須采用η L曲線組中的曲線 B。 可從圖中讀出： Y2=0到 Y2= L=。 Y1=0到 Y1= L= 因此， Y2= 到 Y1= L=+=。 （ 3）右側(cè)車行道的路面平均亮度 Lav=(+) ( 20200)/(50 6)= 2020/300=如果要計(jì)算平均維持亮度值，則還需要乘上維護(hù)系數(shù) M。 三、不舒適眩光計(jì)算 前面已經(jīng)講過，不舒適眩光可用眩光控制等級(jí)（ G）來度量。而且也給出了 G的計(jì)算公式： G=－ +(lg8880II )1/2－ lg8880II ++ Lav+′－ +c 式中： I80、 I88— 燈具在和路軸平行的平面內(nèi)，與向下垂軸形成 80176。、 88176。夾角方向上的光強(qiáng)值（ cd）；該值可以通過燈具的光強(qiáng)表查得，適用范圍 50≤ I80≤ 7000（ cd）； 1≤ I80/ I88≤ 50； F— 燈具在和路軸平行的平面內(nèi)，投影在 76176。角方向上的發(fā)光面積（ m2）；該值可以通過實(shí)際采用的燈具計(jì)算而得，適用范圍 7 103≤ F≤ 4 101（ m2）； Lav—— 路面上的平均亮度 （ cd/m2）； ≤ Lav≤ 7(cd/m2）； h′ — 水平視線（ ）距燈具的 高度（ m）； 5≤ h′≤ 20(m)； P— 每公里安裝燈具數(shù)目； 20≤ P≤ 100； c— 光源顏色修正系數(shù)，對(duì)低壓鈉燈 c=+，對(duì)其它光源 c=0。 一旦光源、燈具選定，并且燈具的安裝條件和道路的幾何條件都確定，路面的反光特性也知道的話，就可以計(jì)算 G值。其中確定比較困難的是 Lav。 舉例如下： 假定有一條 9m寬的道路（ Q0=），選用半截光型燈具，內(nèi)裝 250W高壓鈉燈（光通量 22500lm），安裝高度 h=10m，燈具間距 s=33m，懸挑長度 O=1m， I80=40cd/1000lm， I90=12cd/1000lm， F=，試計(jì)算 G。 解：（ 1）根據(jù)給定條件進(jìn)行路面平均亮度計(jì)算。 假定給出了亮度產(chǎn)生曲線并且從圖中讀得η L=，則： Lav= ( 22500)/(33 9)= 2250/297= Lav= = （ 2）因?yàn)?I80=40cd/1000lm，Φ =22500 lm，得 I80=40 =900cd － =－ =－ （ 3）用內(nèi)插法可求得： 道路照明基本理論與計(jì)算 23 I88= I90+（ I90 ― I80）（ 90― 88） /（ 90― 80） =12+28 =(cd/1000lm) I88= =396cd 所以－ lg8880II =－ lg =－ (4) (lg8880II )1/2=(lg )1/2= (5)因 F=，得 = =－ (6) h′ = h― h0=10― = ′ == （ 7) 因 s=33m P=1000/33= － =－ =－ 將以上各計(jì)算值代入得 G=－ +－ － ++－ = 對(duì)照 CIE推薦標(biāo)準(zhǔn)可知 G略高于最低要求值（剛剛可以接受）。 四、失能眩光計(jì)算 失能眩光可用閾值增量來定量描述，失能眩光的計(jì)算就是閾值增量的計(jì)算，其計(jì)算公式為： avvLLTI? ； 其適用范圍為 ＜ Lav＜ 5。 而 vL = 21 iniiEK ?????； 此式適用范圍為 176?！堞取?60176。，常數(shù) K取值為 10（當(dāng)θ以度為單位時(shí)）或 3 103（當(dāng)θ以弧度為單位時(shí)）。 在進(jìn)行等效光幕亮度或失能眩光計(jì)算時(shí)， CIE作了下列規(guī)定和假定： （ 1）觀察點(diǎn)位于距右側(cè)路緣 1/4路寬處。 （ 2）假定車輛頂棚的擋光角度為 20176。，這意味著位于 20176。傾斜面以上的燈具不應(yīng)包括在眩光計(jì)算中。 （ 3）觀 察者一直注視著前方路面 90m 的一點(diǎn)（即觀察方向和水平軸夾角為 1176。），該點(diǎn)距右側(cè)路緣也為 1/4路寬。 失能眩光的計(jì)算程序和范圍：第一個(gè)燈具總是位于 20176。平面上，逐一依次計(jì)算 500m 以內(nèi)同一排燈具所產(chǎn)生的光幕亮度并進(jìn)行累加，但只要計(jì)算到某一個(gè)燈具所產(chǎn)生的光幕亮度小于其累加光幕亮度的 20%時(shí)為止，對(duì)其它排燈具的計(jì)算也應(yīng)遵照這一程序。 [例 58]假定有一條道路，采用單側(cè)排列布燈方式，燈具間距 S=33m，安裝高度 h=10m，燈具的排列線在路面上的投影距右側(cè)路緣正好為 1/4路寬，燈具內(nèi)光源光通量為 9600lm，燈具在 通過燈具發(fā)光中心且與路軸平行的平面的光強(qiáng)分布表如下。 光強(qiáng)分布表 γ（176。） 65 70 75 80 83 85 87 88 89 90 I（ cd/1000lm） 238 123 77 42 28 23 17 15 13 10 解 :根據(jù) CIE的規(guī)定和題中計(jì)算條件，可有下圖所示的幾何關(guān)系。 道路照明基本理論與計(jì)算 24 失能眩光計(jì)算圖解 （ 1）各個(gè)燈具至觀察點(diǎn)的水平距離 對(duì)第一個(gè)燈具 γ 1=71176。 , L1=(101,5)tg71176。 =； 對(duì)第二個(gè)燈具 L2=33+=，γ 2=tg1（ )=176。； 對(duì)第三個(gè)燈具 L3=，γ 3＝ 176。；對(duì)第四個(gè)燈具 L4=，γ 4＝ 176。； 對(duì)第五個(gè)燈具 L5=，γ 5＝ 176。；對(duì)第六個(gè)燈具 L6=，γ 6＝ 176。； 對(duì)第七個(gè)燈具 L7=，γ 7＝ 176。；對(duì)第八個(gè)燈具 L8=，γ 8＝ 176。； 對(duì)第九個(gè)燈具 L9=，γ 9＝ 176。； 對(duì)第十個(gè)燈具 L10=，γ 10＝ 176。； 對(duì)第十一個(gè)燈具 L11=，γ 11＝ 176。；對(duì)第十二個(gè)燈具 L12=，γ 12＝ 176。 （ 2）由已知配光求各個(gè)燈具指向觀察點(diǎn)的光強(qiáng)。可用內(nèi)插法，由 I70和 I75可求出 I71 ： I71= I70（ I70 I75） 70757071?? ＝ 123－ 46 51 == I1 同理可 求出： 176。 ==I2 ； 176。 ==I3 ； 176。 ==I4 ； 176。 ==I5 176。 ==I6 ； 176。 ==I7 ； 176。 ==I8 ； 176。 ==I9 176。 ==I10 ； 176。 ==I11 ； 176。 ==I12 （ 3）計(jì)算各燈具（眩光源）在垂 直于視線方向上所產(chǎn)生的照度。 ξ i=90176。 1176。 （ 90176。 γ i） =γ i1176。； Hi=disinξ i ； Ei=HIii2sin3ξ i=iiid I ?sin22 sin3ξ i=dIii2 sinξ i 因 di= Lh i22)( ?? ，經(jīng)計(jì)算得： d1=； d2=； d3=； d4=； d5=； d6=； d7=； d8=； d9=； d10=； d11=； d12= 故 E1 =dI211 sinξ 1= = E2=； E3=； E4=； E5=； E6=； E7= E8=； E9=； E10=； E11=； E12=； （ 4）計(jì)算視線方向和各燈具（眩光源）射向眼睛的光線之間的夾角。 θ i=90176。 γ i+1176。，故計(jì)算得： 道路照明基本理論與計(jì)算 25 θ 1=20176。 ?211=； θ 2=176。 ?221=； θ 3=176。 ?231=； θ 4=176。 ?241=； θ 5=176。 ?251=； θ 6=176。 ?261=； θ 7=176。 ?271=； θ 8=176。 ?281=； θ 9=176。 ?291= θ 10=176。 ?2101=； θ i1=176。 ?2111=； θ i2=176。 ?2121= （ 5）求光幕亮度 Lv Lv=K?ni iEi?2 ； ?211E = = ?222E=； ?233E=；?244E=；?255E=； ?266E=；?277E= ?288E=； ?299E=； ?21010E=； ?21111E=； ?21212E=； 需要注意的是，以上計(jì)算結(jié)果是當(dāng)光源光通量為 1000lm時(shí)計(jì)算得到的，實(shí)際上光源光通量為 ，故需乘以第數(shù) 。 當(dāng) K=10時(shí)， Lv=10 =求出了 Lv后，若再計(jì)算出或測量出 Lav，便可計(jì)算出 TI。 若觀察者不是位于通過燈具發(fā)光中心且與路軸平行的平面（ C0平面）內(nèi)，則計(jì)算就要復(fù)雜些了。 第四部分 道路 照明測量 道路照明中的光學(xué)測量，廣義上說，它包括兩部分：①在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行道路照明燈具的光度測試，提出詳細(xì)的測試報(bào)告，供照明設(shè)計(jì)使用。②進(jìn)行道路照明的現(xiàn)場測試，主要是亮度、照度的現(xiàn)場測量。 一、道路照明測量常用儀器 測量路面照度、亮度常用儀器是照度計(jì)和亮度計(jì)。 照度計(jì) 亮度計(jì) 目前，在我國國內(nèi)尚未見實(shí)際路面亮度測量，也從未見過亮度計(jì)。國際上用得比較普遍的有兩種：①聯(lián)邦德國漢堡公司生產(chǎn)的 PU3 型亮度計(jì)；②美國加利福尼亞公司生產(chǎn)的 1980A 或 1980B 型Pritchard亮度計(jì)。 二、路面照度和亮度的測量 道路照明基本理論與計(jì)算 26 測量的目的 道路照明工程竣工并投入運(yùn)行后通常要進(jìn)行路面亮度、照度的現(xiàn)場測量，其目的是了解路面的實(shí)際照明效果與原先的設(shè)計(jì)要求是否符合，并為以后進(jìn)行更經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。在照明設(shè)施運(yùn)行了一段時(shí)間（如半年、一年）以后，還要進(jìn)行測量，其目的是研究燈具因積灰變臟而引起的光輸出減少情況，并求出維護(hù)系數(shù)。 路面照度的測量 （ 1）概念 通常講路面上某一點(diǎn)的照度，有兩層意思：①指包含該點(diǎn)的小面積元（由接收器尺寸所決定）上的平均照度。②除了特別指明以外，一般照度是指該點(diǎn)在水平面上的照度，即水平照度。 通常講的路面 平均照度，可用公式表示為：ini niiiav AAEE ? ?? ? ??? 1 1/ 即先把被測路面劃分成許多小網(wǎng)格，并認(rèn)為在每塊小網(wǎng)格上照度分布是均勻的。測出每塊小網(wǎng)格上的照度，把各小網(wǎng)格上的照度值與其所對(duì)應(yīng)的小網(wǎng)格的面積相乘并求和，除以這些小網(wǎng)格的面積的總和，便得被測路面的平均照度。 （ 2）測量地段的選擇 進(jìn)行照度測量時(shí)，要選擇能夠代表被測道路照明狀況的地段。比如，有一條道路，燈具安裝間距最小為 35m，最大為 40m，多數(shù)為 37m，則應(yīng)選擇間距為 37m的地段作為測量場。光源的一致性，燈具安裝（包括懸挑長度、仰角、安裝 高度等）的規(guī)整性也應(yīng)予以考慮。測量場在縱方向（沿道路走向）應(yīng)包括同一側(cè)的兩個(gè)燈桿之間的區(qū)域，而在橫方向，單側(cè)布燈應(yīng)考慮整個(gè)路寬，雙側(cè)交錯(cuò)和雙側(cè)對(duì)稱布燈或中心對(duì)稱布燈可考慮 1/2 路寬。當(dāng)需考察環(huán)境照明狀況時(shí)，橫方向測量區(qū)域應(yīng)從路緣向外擴(kuò)展考慮 3/2車道寬度。 （ 3）照度測量布點(diǎn)方法 1）四點(diǎn)法。把同一側(cè)兩燈桿間的測量路段劃分成若干個(gè)大小相等的矩形網(wǎng)格，把測點(diǎn)設(shè)在每個(gè)矩形網(wǎng)格的四角，這種布點(diǎn)方法的基礎(chǔ)是假定四個(gè)角上測得的照度的平均值代表了整個(gè)網(wǎng)格的平均照度。雙車道道路采用四點(diǎn)法布點(diǎn)時(shí)的測點(diǎn)布置圖。 2)中心法。把同一側(cè)兩燈桿間的測量路段劃分成若干個(gè)大小相等的矩形網(wǎng)格，把測點(diǎn)設(shè)在每個(gè)矩形網(wǎng)格的中心。這種布點(diǎn)方法的基礎(chǔ)是假定網(wǎng)格中心測得的照度代表了整個(gè)網(wǎng)格的平均照度。雙車道道路采用中心法布點(diǎn)時(shí)的測點(diǎn)布置圖。 現(xiàn)在的問題是測量路段要?jiǎng)澐殖啥嗌倬W(wǎng)格？當(dāng)兩燈桿的間距 S≤ 50m 時(shí)，通常沿道路縱方向把間距 道路照明基本理論與計(jì)算 27 （