【正文】 道路照明基本理論與計(jì)算 6 靈敏度增加；另一方面，對(duì)比又減小了。 這意味著，沒(méi)有眩光時(shí)一個(gè)剛剛可以看見(jiàn)的物體，在有眩光時(shí)就看不見(jiàn)了，除非增加實(shí)際對(duì)比，稱為 閾值增量，定義：在眩光 條件下又能剛剛看見(jiàn)物體所需增加的額外對(duì)比除以有效對(duì)比。夾角注視與路軸平行的正前方（即一直注視著前方 90 m路面上的一點(diǎn)）； Lav—— 路面上的平均亮度 我國(guó)即將重新頒布的《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，對(duì)于 快速路、主干路和次干路， TI應(yīng)小于 10%，對(duì)于支路， TI應(yīng)小于 15%。眩光控制等級(jí)（ G）可以用以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 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。夾角方向上的光強(qiáng)值（ cd）；該值可以通過(guò)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。 舉例：以寧波燎原燈具 NBDD— 18為例 燈具尺寸圖 該燈具的總尺寸為 875 m m 373 m m，計(jì)算可得（更可以實(shí)際測(cè)量）發(fā)光面積為 372 m m 260 m m，近似為 m2， 76176。）； 不舒適眩光感覺(jué)和 G值的關(guān)系表 G 值 眩光感覺(jué)程度 評(píng)價(jià) 1 不可忍受 不好 3 感到煩惱 不足 5 剛剛可以接 受 尚好 7 感到滿意 好 9 感覺(jué)不到眩光 很好 道路照明基本理論與計(jì)算 7 誘導(dǎo)性 —— 重要性很突出，但它是一個(gè)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)。 （ 2）光學(xué)誘導(dǎo) —— 通過(guò)燈桿和燈具排列、燈具式樣、燈光顏色或其強(qiáng)度變化。 2）根據(jù)需要，通過(guò)改變照明系統(tǒng)、改變光源顏色、改變燈具的樣式或安裝高度、改變燈具的布置方式來(lái)獲取 良好的誘導(dǎo)性。若系水泥混凝土路面，其平均照度值可相應(yīng)降低 30%。 表中對(duì)每一級(jí)道路的平均亮度或平均照度給出了兩檔標(biāo)準(zhǔn)值，由 XX/XX 表示，“ /”的左側(cè)為低檔值，右側(cè)為高檔值。若系水泥混凝土路面，其平均照度值可相應(yīng)降低 20～ 30%。 （道路）照明功率密度（適應(yīng)綠色照明要求 2020版標(biāo)準(zhǔn)提出的新的指標(biāo)） （ 1）定義 —— 單位路面面積上的照明安裝功率（包括鎮(zhèn)流器功耗），符號(hào)為 LPD，單位為 W/m2。 2）計(jì)算面積 (S) S=W L ①路寬 W:分別根據(jù)道路斷面 (幾幅路、有無(wú)分車帶等 )、路燈布置方式確定。 雙幅路，中央分車帶很窄，兩側(cè)或中央布燈，分車帶也照亮，則按照一條道路來(lái)處理。 中心對(duì)稱布置：兩燈桿距離。 雙側(cè)交錯(cuò)布置：同 一側(cè)兩燈桿距離的 1/2。 道路照明基本理論與計(jì)算 9 第二部分 道路照明燈具 燈具的作用是把光源發(fā)出的光按需要重新加以分配，以提高光源光通量的利用率，并使路面獲得良好的均勻度。 （ 1）光學(xué)性能 1）合理的配光是基本要求。 合理配光：有一定的布光角度，以保證燈具所發(fā)出的光在路面上有一定的覆蓋范圍。光分布不應(yīng)有明顯的突變，配光曲線比較光滑，以確保路面上的均勻度。燈具效率：燈具發(fā)出的光通量與燈具內(nèi)點(diǎn)燃的光源所發(fā)出的光通量之比。 同時(shí)必須指出， 60%這一要求不適用于泛光燈具，因?yàn)榉汗鉄艟叩男释ǔＲ鸵恍?。包括常?guī)路燈頭、泛光燈具，適用于一般道路、大型廣場(chǎng)、停車場(chǎng)、立交橋等場(chǎng)所。包括庭院燈頭、裝飾燈頭等，適用于庭院、商業(yè)街道、人行道、景觀廣場(chǎng)等場(chǎng)所。和 80176。 燈具按光強(qiáng)分布分類（ CIE， 1965） 燈具類型 最大光強(qiáng)方向 在 90176。角方向上所發(fā)出的光強(qiáng)最大允許值 90176。 截光 0— 65176。 50 cd /1000lm（注 ） 100 cd /1000lm 非截光 — 1000 cd — 注：不論光源發(fā)出多少光通量，光強(qiáng)最大值不得超過(guò) 1000 cd。 2） — 1977 年國(guó)際照明委員會(huì)提出了根據(jù)燈具的三個(gè)屬性即射程 (throw)、擴(kuò)散 (spread)和控制(control)的新的分類方法。 ① 射程：表示燈具發(fā)出的光沿著道路縱方向投射的范圍， 由燈具光束中心的 高度角γ max所決定。 “射程”的定義示意圖 ②擴(kuò)散：表示燈具發(fā)出的光在道路橫方向的擴(kuò)散的程度。 “擴(kuò)散”的定義”示意圖 ③控制：表示燈具對(duì)眩光的控制程度。（ 尚未找到有關(guān)該方面的詳細(xì)論述 ）。為短射程； 60176。為長(zhǎng)射程。為窄擴(kuò)散； 45176。為平均擴(kuò)散；γ so＞ 55176。 控制： SLI＜ 2為有限控制； 2≤ SLI≤ 4為中等控制； SLI＞ 4為嚴(yán)格控制。的傾斜角落下的雨滴。 6級(jí)：防猛烈海浪； 7級(jí)：防浸水影響也稱“水密”； 8級(jí)：防潛水影響也稱“加壓水密”。 二、道路照明燈具的光學(xué)特性 道路照明燈具的光學(xué)特性數(shù)據(jù)是正確進(jìn)行道路照明設(shè)計(jì)、計(jì)算的依據(jù)。 道路照明基本理論與計(jì)算 11 光學(xué)特性數(shù)據(jù)分為兩類：基本數(shù)據(jù) — 光強(qiáng)分布（非常 重要） 導(dǎo)出數(shù)據(jù) — 利用系數(shù)曲線圖、等照度曲線圖、等亮度曲線圖和亮度產(chǎn)生曲線圖等。道路照明常規(guī)燈具的光強(qiáng)分布通常采用 c— γ坐標(biāo)系統(tǒng)。垂直半平面繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，平行于路軸 c=0176。垂直于路軸 c=90176。（人行道側(cè)）。垂直向上γ =180176。 1）光強(qiáng)表（ I表） 光強(qiáng)表是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行照明計(jì)算的必備參數(shù)表。按照國(guó)際照明委員會(huì)（ CIE）建議，常規(guī)燈具應(yīng)列出 1872 對(duì) c 和γ（ 36 個(gè)γ角 56 個(gè) c 角 ）所對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)值。 2）光強(qiáng)分布（配光）曲線 道路照明基本理論與計(jì)算 12 一般以通過(guò)光中心的幾個(gè)垂直平面上的極坐標(biāo)光強(qiáng)分布（配光）曲線圖和等光強(qiáng)曲線圖的方式給出。（標(biāo)明 c角） （說(shuō)明與反光器形狀的關(guān)系），從該圖中可以查得包括 Imax、γ max等參數(shù)，并且可以大致了解 I80和 I90。）。）。圖中γ =65176。 天頂?shù)让娣e網(wǎng)等光強(qiáng)圖 道路照明基本理論與計(jì)算 13 注意：需要考慮燈具仰角的不同，若仰角為 0176。則需要用透明圖的辦法讀取數(shù)值。 （ 2）直接由光強(qiáng)表讀取數(shù)值（可以用計(jì)算機(jī)計(jì)算）。（在等照度曲線圖上標(biāo)出 P點(diǎn)的位置，考慮 3個(gè)燈具） 路面平均照度計(jì)算 （ 1）根據(jù)點(diǎn)照度計(jì)算數(shù)值計(jì)算（按照測(cè)量的布點(diǎn)方法） 計(jì)算式： ???ni iav nEE 1 / 式中： Eav—— 路面平均照度； Ei—— 第個(gè)計(jì)算點(diǎn)上的照度； n—— 計(jì)算點(diǎn)的總數(shù)。根據(jù)道路的寬度和燈具的安裝高度、懸挑長(zhǎng)度和仰角，從燈具的利用系數(shù)曲線圖中查得（方法后面舉例說(shuō)明）； M—— 維護(hù)系數(shù)，隨燈具的密封程度、使用環(huán)境條件及維護(hù)狀 況的不同而不同，一般為 —— 建議按《道路照明指南》的方法確定數(shù)值；（例題中介紹） Φ —— 光源光通量； w—— 路面寬度； s—— 燈間距。 （ 1）如果是采用的點(diǎn)照度計(jì)算的方法，則 Eav、 Emin和 Emax都是現(xiàn)成的，易于計(jì)算。 1）最大照度值點(diǎn)，一般情況下，燈具的光強(qiáng)分布滿足不等式 I0≥ Iγ cos3γ（其中 I0為燈具垂直向下光強(qiáng)， Iγ 為高度角等于γ方向上的光強(qiáng)），則最大照度點(diǎn)通常就在燈下；若在某一垂直截面上出現(xiàn)I0＜ Iγ cos3γ，則可以預(yù)計(jì)最大照度值就在這個(gè)平面附近，且這種情況很少出現(xiàn)。 ①、②、③為燈具的位置； A、 B、 C 為最小照度值點(diǎn)可能出現(xiàn)的位 置 最小照度值點(diǎn)可能出現(xiàn)的位置圖 2）最小照度值點(diǎn)， 需要計(jì)算圖中 A、 B、 C各點(diǎn)的照度值后確定。 道路照明基本理論與計(jì)算 14 照度計(jì)算舉例 例一、 一條單幅道路，路寬 w=10m，采用單側(cè)布燈，燈具安裝高度 h=10m，燈桿間距 s=20m，燈具仰角為 0176。時(shí)的相對(duì)等照度曲線圖，采用 NG250 高壓鈉燈光源（光通量 22500lm，求圖中 P點(diǎn) 的照度。 （ 2）確定每個(gè)燈具到計(jì)算點(diǎn) P的縱向距離（以安裝高度的倍數(shù)表示）： L1到 P l1=25m=25/10 h= L2到 P l2=5m=5/10 h= L3到 P l3=15m=15/10 h= 沿 A— A線，根據(jù)計(jì)算所得的各個(gè)燈具到 P點(diǎn) 的縱向距離 ll l3，標(biāo)出 P點(diǎn)相對(duì)于各個(gè)燈具的位置 L L L3。 （ 3）讀出在這 3個(gè)點(diǎn)上的相對(duì)照度值，計(jì)算 P點(diǎn)上的總照度： 燈具仰角為 0176。 按照?qǐng)D中的計(jì)算公式 Emax = /h2= 22500/102= 則 EP= =29lx 例二、 一條單幅道路，路面寬度為 15m，采用左側(cè)單 排布燈方式，安裝高度 12m，燈間距 36m，懸 挑長(zhǎng)度 2m，仰角 5176。時(shí)的利用系數(shù)曲線圖，采用 NG250高壓 鈉燈光源，光通量為 22500lm，維護(hù)系數(shù)假定 按 。 所采用燈具的仰角為 5176。 例三、 假定有一條混合交通的單幅道路，柏油路面，寬度 12m，假定擬采用燈具的等光強(qiáng)曲線圖和利用系數(shù)曲線圖如提供 所示，并且應(yīng)采用高壓鈉燈。 擬采用燈具的等光強(qiáng)曲線圖 擬采用燈具的利用系數(shù)曲線圖 解： 道路照明設(shè)計(jì) 1）根據(jù)《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（老版），主干路要求維持平均照度水平達(dá)到 15lx。 3）該燈具的最大光強(qiáng)角在γ =50176。），而且在 80176。角的光強(qiáng)值大約分別為 10cd（小于 30cd）和 4cd（小于 10cd），符合截光型燈具要求，應(yīng)按截光型燈具確定安裝高度（ h）和道路的有效寬度（ weff）以及燈間距（ S）與安裝高度（ h）的關(guān)系（ h≥ weff， S≤ 3h）。、或 5176。、 15176。 道路照明計(jì)算 （ 1）路面平均照度計(jì)算 1）由利用系數(shù)曲線圖查利用系數(shù)η 人行道側(cè) w1=2m， 則 w1/h=；車行道側(cè) w2=10m，則 w2/h=1 若仰角為 0176。 =+=。時(shí)，可查得η 1=（約），η 2=（約）；則η 5176。 道路照明基本理論與計(jì)算 16 若仰角為 10176。 =+=。 ＜η 5176。 ，所以從利用系數(shù)的角度考慮，燈具的仰角應(yīng)該選 10176。以后，總的利用系數(shù)已不再上升（ 15176。時(shí)的總的利用系數(shù)基本是一樣的），而且如果繼續(xù)增加仰角，總的利用系數(shù)反而會(huì)下降。 2）確定維護(hù)系數(shù) —— 參考《城市道路照明指南》 燈具在使用期間，由于光源光通量會(huì)逐漸衰減；燈具內(nèi)外表面會(huì)堆積灰塵及其他污物，燈具反光板受到腐蝕，引起其效率逐漸降低，光輸出逐漸減少 (其他減光因素未予以考慮 )。為了保證在整個(gè)運(yùn)行期間，路面上均能維持不低于所規(guī)定的最低亮度 (照度 )值，在進(jìn)行照明設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí) ，就必須引入維護(hù)系數(shù)。 光源光通量的維護(hù)系數(shù)值和光源的種類、功率及其質(zhì)量有關(guān)。其值應(yīng)通過(guò)實(shí)際測(cè)量來(lái)確定。 （ 2）空氣特別污濁地區(qū)如化工廠、鋼鐵廠、煤廠等燈具維護(hù)系數(shù)還要降低。 天頂?shù)让娣e網(wǎng)等光強(qiáng)圖 道路照明基本理論與計(jì)算 17 注意： 需要考慮燈具仰角的不同，若仰角為 0176。則需要