【正文】 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。 照度均勻度計(jì) 算 照度均勻度 g=Emin/Eav，有時還需要考察 Emin和 Emax的比值。 （ 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。 （ 2）如果是采用的利用系數(shù)法計(jì)算的 Eav，那么此時 Emin和 Emax是不知道的，而手工計(jì)算許多點(diǎn)的照度值，然后在從中選出最大值和最小值是不現(xiàn)實(shí)的，下面介紹簡單確定最大值和最小值所在位置的方法。 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平面附近，且這種情況很少出現(xiàn)。 一般我們就認(rèn)為最大照度值在燈下。 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。（還是需要按照前面所述的點(diǎn)照度的計(jì)算方法，通過等光強(qiáng)曲線圖、光強(qiáng)表或等照度曲線圖進(jìn)行計(jì)算，一個繁瑣的過程）。 道路照明基本理論與計(jì)算 18 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。提供燈具仰角為 0176。時的相對等照度曲線圖，采用 NG250 高壓鈉燈光源（光通量 22500lm，求圖中 P點(diǎn)的照度。 道路幾何尺寸、燈具布置和計(jì)算點(diǎn)的位置圖 解：（ 1）確定自燈具排列線到 P點(diǎn)的橫向距離（以安裝高度的倍數(shù) 表示）： d=6m=6/10= 在等照度曲線圖上畫一條與縱軸平行、距燈具排列線（ 0線）為 A— A。 （ 2）確定每個燈具到計(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)算所得的各個燈具到 P點(diǎn)的縱向距離 ll l3，標(biāo)出 P點(diǎn)相對于各個燈具的位置 L L L3。（注意圖中的位置標(biāo)出是不嚴(yán)密的，如果燈具配光是完 全對稱可以按圖中的標(biāo)出，否則應(yīng)嚴(yán)格按照 P點(diǎn)與各個燈具的相對位置標(biāo)出）。 （ 3）讀出在這 3個點(diǎn)上的相對照度值，計(jì)算 P點(diǎn)上的總照度： 燈具仰角為 0176。時的相對等照度曲線圖 EL1=Emax 3%（大約）， EL2=Emax 53%（大約）， EL3=Emax 13%（大約） EP=EL1+EL2+EL3=Emax 69%，其它燈具對 P點(diǎn)照度的貢獻(xiàn)忽略不計(jì)。 按照圖中的計(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 挑長度 2m，仰角 5176。，提供所采用燈具的仰角 為 5176。時的利用系數(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 。要求①左側(cè)半寬路面的平均照 度；②右側(cè)半寬路面的平均照度；③整個路面 的平均照度。 所采用燈具的仰角為 5176。時 的利用系數(shù)曲 道路幾何尺寸、燈具布置圖 解（ 1）求左側(cè)半寬路面的平均照度 人行道側(cè) w/h=2/12= 查圖得η 1=； 車行道側(cè) w/h= 道路照明基本理論與計(jì)算 19 總利用系數(shù)η 總 =η 1+η 2=+=； Eav=wsM?總?= 22 50 ? ??= （ 2）求右側(cè)半寬路面的平均照度 車行道側(cè) w/h=13/12= 查圖得η 1=； 車行道側(cè) w/h=總利用系數(shù)η 總 =η 1－η 2=0. 35－ =； Eav=wsM?總?= 22 50 ???= （ 3）求整個路面的平均照度 人行道側(cè) w/h=2/12= 查圖得η 1=； 車行道側(cè) w/h=13/12= 查圖得η 2= 總利用系數(shù)η 總 =η 1+η 2=+=； Eav= wsM?總? = 3615 22 50 ? ?? = 或 Eav=(+)/2= 由本計(jì)算示例可以看出，裝燈一側(cè)的平均照度比未裝燈一側(cè)的平均照度要高很多，均勻度比較差。 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。路面照度需要達(dá)到主干路的水平，請進(jìn)行道路照明設(shè)計(jì)和計(jì)算。 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。 2）因路面寬度僅為 12m，考慮采用單側(cè)布燈的設(shè)置方式。 3）該燈具的最大光強(qiáng)角在γ =50176。附近（小于 65176。），而且在 80176。和 90176。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）。 4）因采用單側(cè)布燈，為保證路面有較好的照度均勻度，需要有一定的懸挑，結(jié)合燈型考慮選擇懸挑長度 O=2m，則有 安裝高度 h=weff=12－ 2=10m 間距 s =3 10=30m 仰角θ =0176。、或 5176。 、 10176。、 15176。待進(jìn)行計(jì)算以后再予確定。 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，可查得η 1=（約），η 2=（約）；則 η 0176。 =+=。 若仰角為 5176。時，可查得η 1=（約），η 2=（約）；則η 5176。 =+=。 道路照明基本理論與計(jì)算 20 若仰角為 10176。時，可查得η 1=（約），η 2=（約）；則η 10176。 =+=。 從計(jì)算結(jié)果可以看出 η 0176。 ＜η 5176。 ＜η 10176。 ，所以從利用系數(shù)的角度考慮，燈具的仰角應(yīng)該選 10176?；蚋笠恍?，但實(shí)際情況是當(dāng)燈具的仰角大于 10176。以后，總的利用系數(shù)已不再上升（ 15176。時和 10176。時的總的利用系數(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)反而會下降。結(jié)合燈型選擇考慮，假定選擇燈具仰角為 5176。 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，由于光源光通量會逐漸衰減；燈具內(nèi)外表面會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 )。從而導(dǎo)致路面上的照明水平逐漸下降。為了保證在整個運(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，就必須引入維護(hù)系數(shù)。道路照明燈具的維護(hù)系數(shù) (M)等于光源光通量的維護(hù)系數(shù) (M1)與燈具本身維護(hù)系數(shù) (M2)之乘積，即 M= M1 M2。 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)。確定方法推薦如下： 光源光通量的維護(hù)系數(shù) (M1) 光源類型 維護(hù)系數(shù) 點(diǎn)燃 4000 小時時 點(diǎn)燃 6000 小時時 高壓汞燈 低壓鈉燈 高壓鈉燈 燈具本身的維護(hù)系數(shù)和下列因素有關(guān)：（ 1）燈具的密封程度；（ 2）空氣的污濁程度；（ 3）清掃周期和每次清掃的徹底程度。其值應(yīng)通過實(shí)際測量來確定。參考有關(guān)資料，確定方法推薦如下： 燈具的維護(hù)系數(shù) (M2) 清掃周期 無透光罩燈具 有透光罩燈具 空氣污濁程度 一般 干凈 一般 干凈 半年 一年 一年半 表注：（ 1）透光罩與殼體應(yīng)無明顯縫隙，每次清掃應(yīng)比較徹底，否則達(dá)不到表中數(shù)值。 （ 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。 2020版《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》推薦，根據(jù)目前國內(nèi)所使用的光源和燈具的品質(zhì)及環(huán)境狀況，按照每年對燈具進(jìn)行一次擦拭的前提，維護(hù)系數(shù)可選為： （防護(hù)等級高于 IP54 的密閉燈具）； （防護(hù)等級低于 IP54的密閉燈具） 本例中假定采用有透光罩燈具并每年清掃一次，維護(hù)系數(shù) M= = 3）假定選 250W高壓鈉燈，光通量 Φ =22500lm 4） Eav= wsM?? = 3012 22 50 ? ?? =＞ 15lx，設(shè)計(jì)方案可行。 道路照明基本理論與計(jì)算 21 A C B a c=a+(ba) (BC)/(BA) b （ 5）計(jì) 算各個燈具在 P點(diǎn)上產(chǎn)生的亮度值 擬采用燈具的等光強(qiáng)曲線圖 L1=21hILr1=110/102 10― 4= 10― 4 L2=22hILr2=175/102 10― 4= 10― 4 L3=23hILr3=75/102 10― 4= 10― 4 （ 6）求 P點(diǎn)的總亮度。 光源光通量（ NG250）Φ =22500lm，維護(hù)系數(shù) M=，則 LP=(L1+L2+L3) 22500/1000 =(++) 10― 4 =例二、 從下面所提供的等亮度曲線圖確定圖中 A 和 B點(diǎn)的亮度值。并且道路為單幅，燈具左側(cè)排列，光源光通量Φ =40000 lm，燈具安裝高度 h=10m，間距s=40m，路面寬度 w=15m，觀察者位于距右側(cè)路緣 4m（ ），至 L1的距離 100m（ 10h），路面為 I類。 利用等亮度曲線圖計(jì)算亮度方法圖 解：（ 1）以與等亮度曲線圖相同的 h為單位畫出道路平面圖并標(biāo)出觀察者的位置。 （ 2）將等亮度圖的中心點(diǎn)（ 0， 0）分別放在燈具 L1和 L2的投影位置上，令其縱軸平行于路軸。 （ 3）因 A、 B點(diǎn)在 L2的后方，可以直接讀數(shù)； A、 B點(diǎn)在 L1的前方，須將疊加在其上的等亮度圖旋轉(zhuǎn)，使其縱軸指向觀察者。 （ 4）檢查轉(zhuǎn)過的角度，因小于 5176。（ 176。），可以直接讀數(shù) （ 5）分別讀出兩個燈具在 A點(diǎn)和 B點(diǎn)產(chǎn)生的亮度值，并求和。 A點(diǎn)：燈具 L1：該燈具所產(chǎn)生的 Lmax的 100%； 燈具 L2：該燈具所產(chǎn)生的 Lmax的 1%。 所以 A點(diǎn)亮度為一個燈具所產(chǎn)生的 Lmax的 101%。 B點(diǎn)：燈具 L1：該燈具所產(chǎn)生的 Lmax的 4%； 燈具 L2：該燈具所產(chǎn)生的 Lmax的 4%。 所以 B點(diǎn)亮度為一個燈具所產(chǎn)生的 Lmax的 8%。 （ 6）一個燈具所產(chǎn)生的最大亮度為 Lmax=(Φ Q0/h2)= (40000 )/102=（ 7） A點(diǎn)和 B點(diǎn)的亮度分別為 : LA= =LB= = 例三、 道路的幾何條件如圖所示，光源光通量Φ =20200 lm，燈具安裝高度 h=10m，間距 s=50m，單向車行道寬度 w=6m，觀察者位于右側(cè)燈具的排列線上。路面的 Q0=，亮度產(chǎn)生系數(shù)曲線如下圖，試求出右側(cè)車行道的路面平均亮度。 道路照明基本理論與計(jì)算 22