城市林荫道道路照明研究

郭燕萍

(福州市规划设计研究院，福建 福州　350003)



城市林荫道道路照明研究

郭燕萍

(福州市规划设计研究院，福建 福州350003)

摘要：通过分析林荫道路灯照明仿真计算结果，结合改造后道路照明检测质量，确定满足质量评价指标及节能指标的林荫道道路照明方式，提出满足道路照明质量要求的路灯主要技术参数。

关键词：林荫道；照明；仿真计算；质量评价指标；配光

引言

福州市市区道路共1278条，通过抽样调查分析，市区道路照明存在问题的共有272条，存在问题主要原因有：1)老城区内道路两侧种植的行道树(如榕树、樟树、芒果树)经过数十年生长，枝叶茂盛、冠幅大至7～12米，路灯隐藏于树丛中、树冠顶，光线被严重遮挡，道路照度低、均匀度差(检测结果见表1)，严重影响机动车驾驶人员行车视看要求、造成交通安全隐患；2)由于绿树的遮挡造成人行道光照弱，影响路人行走安全。

如何处理好道路照明与绿化的关系，提升道路照明质量，保障道路交通通行安全，防止犯罪事件发生，营造良好的道路光环境，成为摆在设计和城建部门面前的亟待研究解决的课题。本文以福州市林荫道路亮化改造实践，结合道路照明仿真计算，探讨林荫道路照明方式、路灯灯具选用方法。

表1　道路照明质量评价指标检测值

1林荫道路照明方式

1.1城市道路照明方式

根据CJJ 45—2006《城市道路照明设计标准》，常规道路照明灯具的布置方式分为单侧布置、双侧对称布置、双侧交错布置、中心对称布置、横向悬索布置五种。灯具的悬挑长度不宜超过安装高度的1/4，布置方式、间距、安装高度可按表2经计算后确定。

存在照明问题的道路路灯布置方式基本均满足表2的关系要求，为此应进行林荫道路照明布置方式研究。

表2　灯具配光类型、布置方式与安装高度、间距的关系

注：Weff为有效宽度。

1.2林荫道路照明方式分析

1.2.1确定林荫道路照明方式的仿真计算

为确定城市林荫道路照明方式，采用70余款路灯针对85条支路、次干道、主干道等不同道路场景，采用不同布灯方式进行DIALUX道路照明仿真模拟计算。

为满足道路照明眩光要求，主干道必须采用截光型或半截光型灯具，次干道、支路宜采用半截光型灯具，故此仿真计算中选用的70余款路灯灯具配光类型为截光型、半截光型，光源为高压钠灯。

在200多个DIALUX道路照明仿真模拟计算结果中，筛选照明质量符合标准要求的仿真计算，统计不同布置方式，杆高H、间距S、臂长l的关系。

对于截光型灯具，

1)对称布置:H=(0.4～0.86)Weff

S=(2.5～3.9)H

l=(0.23～0.5)H；

2)单侧布置:H=(1～1.5)Weff

S=(2.5～3.2)H

l=(0.3～0.5)H。

对于半截光型灯具，

1)对称布置:H=(0.4～1)Weff，其中H≥0.5Weff占80%

S=(4～5.8)H，其中S≤5H占68%

l=(0.03～0.35)H；

2)单侧布置:H=(0.65～1.5)Weff，其中H≥0.8Weff占75%

S=(3.5～5.3)H，其中S≤5H占94%

l=(0.03～0.4)H；

3)交错布置:H=(0.55～1.6)Weff，其中H≥0.6Weff占87.5%

S=(2.5～5)H

l=(0.03～0.15)H。

1.2.2仿真结果的分析

道路照明仿真计算数据表明，在支路、次干路、主干路绿树成荫时，根据行道树树高、冠幅，选用合适的杆高、臂长：主干路采用高杆长臂路灯、次干路及支路采用低杆短臂路灯，机动车道照明质量指标能达到《城市道路照明设计标准》城市道路的照明标准值要求,计算结果详见表3。

表3　道路照明质量仿真计算统计值

注：表3数据为仿真计算结果平均值，维护系数0.7，各条道路LPD均满足标准要求。

道路照明不仅要满足机动车道照明质量要求，还应兼顾非机动车道、人行道照明，由于树荫的影响，表3计算结果中环境比SR不满足标准要求，尚应根据非机动车道、人行道照明质量，考虑是否增设照明灯具。

根据仿真计算结果，兼顾普遍性原则，林荫道照明布置方式、间距、安装高度可按表4经计算后确定。灯具的悬挑长度不应超过安装高度的1/2。

表4　灯具配光类型、布置方式与安装高度、间距的关系

2林荫道路路灯的选用

合适的杆高、臂长是影响林荫道照明质量的关键。表4与CJJ 45—2006标准中的表2进行比较，不同在于：杆高降低，间距增大。因此对于灯具配光、路灯的选用提出了特殊要求。

2.1灯具选择

1)灯具纵向配光类型为短投射，间距S≤4H，纵向配光类型为中投射，间距S≤5H。

2)应根据灯具与道路相对位置，选用合适的横向配光类型，提高横向路边照明质量或环境比SR。

3)提高灯具配光性能，特别是灯杆高度低时，控制好眩光及亮度总均匀度。

2.2光源选用

表4中灯具采用高压钠灯，针对林荫道路杆高、臂长的选用原则同样适用于LED灯具。

由于高压钠灯光源功率受产品系列的限制，灯具选用功率大于实际使用的需要，表3中的数值高于标准值。LED路灯光源功率不受限，通过二次配光设计，合理设置照明方式，能使光分布更合理，达到合适的照明质量并实现更节能。

3林荫道亮化工程照明质量

福州林荫道亮化改造工程设计通过仿真计算确定照明方式，陆续分批建设中，已建成道路约50条。

经现场照明质量检测，支路照度初始值平均27lx，均匀度平均值0.35；次干路照度初始值平均32lx，均匀度平均值0.44；主干路照度初始值平均63lx，均匀度平均值0.5。根据表3，支路照度初始值平均为24lx，均匀度平均值0.43；次干路照度初始值平均为37lx，均匀度平均值0.5；主干路照度初始值平均为71lx，均匀度平均值0.56。

检测结果与计算结果误差约10%左右，误差原因为：照度检测检测点数量有限，局部位置还存在树荫遮挡。后期园林部门将对行道树进行适当修剪。

4结论

根据道路类型、行道树高度及冠幅，参考表4确定灯杆的杆高和臂长、间距，通过模拟仿真计算方法，确定林荫道路照明方式，有效提高和保证林荫道照明质量，保障机动车交通安全，提升行人的通行安全和舒适性，提升城市形象。

参考文献

[1] 城市道路照明设计标准：CJJ 45—2006[S].北京：中国建筑工业出版社，2007.

[2] 道路与街路照明灯具性能要求：GB/T 24827—2009[S].北京：中国标准出版社，2010.

Research on the Road Lighting of City Avenue

Guo Yanping

(Planning&DesignResearchInstisute，Fuzhou350003,China)

Abstract：This article analyzes road lighting simulation results. Combining with the road lighting quality inspection after the transformation, it determines the avenue road lighting method which could meet quality evaluation index and energy index. It puts forward road lamps’ main technical parameters to meet road lighting quality requirements.

Key words:avenue; lighting; simulation calculation; quality evaluation index; distribution of light

中图分类号：TM923

文献标识码：A

DOI:10.3969j.issn.1004-440X.2015.03.019