关于修编CJJ 45《城市道路照明设计标准》的说明

李铁楠

(中国建筑科学研究院，北京 100013)



关于修编CJJ 45《城市道路照明设计标准》的说明

李铁楠

(中国建筑科学研究院，北京 100013)

为适应城市道路照明建设的新需要，CJJ 45《城市道路照明设计标准》已修编完成。本文对修编我国现行《城市道路照明设计标准》中有关内容的问题进行了讨论。

道路照明；标准；城市照明；照明设计

引言

《城市道路照明设计标准》(CJJ 45—2006)经过近十年的使用，对提升我国的道路照明设计水平和规范道路照明建设起到了良好作用。标准的整体架构和主要内容比较符合道路照明设计需求，已为设计工作者和行业人员所熟悉。随着国内城市建设的快速发展、城镇化进程的推进、交通量的激增、环保节能的要求以及新产品新技术的发展成熟等，我们需要对原标准进行相应的修编，以适应新形势下诸多方面的需要。本着综合国内外道路照明领域发展研究成果、契合国内道路交通的具体情况和城市发展的实际需要、进一步规范道路照明设计建设工作和提升道路照明质量水平的宗旨，我们对标准进行了修编[1]。

1 标准内容修编的说明

1.1 科学地确定机动车道路照明的路面亮度

机动车道路照明中的路面亮度水平是标准中的重要关注点，决定道路路面亮度的依据是驾驶员的视觉需求。驾驶员的视觉作业中重要的一项是发现路面上的障碍物，考虑到各种因素的影响，发现障碍物所需要的路面亮度大约为0.3～2 cd/m2。这一结论源于识别路面上标准障碍物的试验，关于这种发现路面障碍物的视觉作业，被归纳为在路面上放置标准的实验障碍物，在不同的照明亮度条件下，由驾驶员发现它的存在。这些障碍物是20 cm×20 cm的立体板块，要求在特定的照明条件下，在一定距离之外发现它们，根据车速和驾驶员的反应时间，采取相应措施躲避障碍物，这样的路面照明条件就认为满足要求。de Boer、van Bommel、成定康平等人都曾做过此类试验，还有许多其他道路照明研究人员分别在实验室或者现场也都完成过这样的试验，通过不同的行车速度研究路面平均亮度、亮度均匀度以及眩光控制等条件与视看距离和觉察几率等的关系，获得了大量可靠数据，支持前述结果。因此，这种试验方法和由此获得的结论已被道路照明业界普遍认可和采纳。

此外，还有很多关于道路照明研究进行了针对驾驶员作业的主观评价试验，让驾驶员在不同亮度水平的道路上行驶，了解他们的主观感受，其实验结果是，驾驶员认可的道路照明亮度水平大约为1.5 cd/m2左右，也充分验证了这种结论。因此CIE以及许多国家的标准，基本上都是以此类的理论分析、实验室试验和现场试验实测研究结果为依据而制定出来的，它们构成了确定机动车道路照明亮度水平的基础，多年来一直沿用直至现在。本标准上一版也据此规定了国内道路照明的亮度水平。在本次修编中，我们对国内典型城市的道路照明进行了现场调查和检测，发现那些路面亮度水平达到标准要求范围内的道路，普遍有良好的驾驶员主观感受和视觉辨识效果。

近年来关于中间视觉的研究引人关注，伴随着以LED为代表的白光照明光源逐渐进入到道路照明领域，关于路面亮度标准也有了新的讨论。研究成果表明，基于中间视觉理论，采用蓝绿色谱更丰富的白光照明时，人眼的光谱光视效率会有提升，按此结论，道路照明的亮度水平似可下调。但是，目前关于这方面的研究工作尚缺乏统一的结论，也缺乏能够上升到纳入设计标准层面的成果，因此大部分国家的标准都未考虑这些问题，CIE 115号技术文件的最新版本仍然采用原来的路面亮度水平的照明标准。基于这些原因，本次标准的修编仍将路面平均亮度标准维持在0.5～2 cd/m2范围内。

在我们国家的城市道路级别规定中，是按照道路在道路网中的地位、交通功能以及对沿线的服务功能，划分为快速路、主干路、次干路和支路，对不同级别的道路分别规定相应的照明级别。因同一级别道路上的交通流量、车速、交通设施完善程度等因素会有不同，又根据这些对照明影响因素的不同而把同一级别照明划分为高档和低档，在原标准中已经采取了这样的规定，本次修编中，把影响因素做了调整，由原来的“根据城市的性质和规模来为同一级道路选择照明标准值”修改为“根据交通流量大小来为同一级道路选择照明标准值”，这样的调整使照明与道路和交通的实际情况能更紧密结合，更能体现道路使用者的需求。

在城市路网中，次干路是承上启下的一环，它的主要功能是集散交通，同时兼顾服务功能。在调研中发现，次干路的实际情况与道路设计标准的规定有较大出入，除了承担繁重的集散交通功能之外，服务功能也已经成为其主要的任务，功能混淆加重了其负担，影响了其通行效率。各个城市很重视主干路的经营，设施配置和交通管理相对完善，但是次干路则相差甚远，设施达不到标准要求的完善程度、不同类型的道路使用者混行严重，同时次干路上的交通量也非常高，因此有必要加强次干路照明，以应对这些现实问题。本次修编中，对次干路照明的亮度水平做了提高，由原来的0.75/1.0 cd/m2提高到1.0/1.5 cd/m2。

1.2 细化人行道路的照明要求

“以人为本”是道路照明设计中的重要原则，本次修编也在人行道路照明标准方面体现了这一精神。行人在道路上行走时，其视觉作业比较复杂，包括观察路面、识别地面障碍物、判断道路形式、辨别道路上的各种设施、观察了解周围环境、感知方向、识别道路上其他行人的面部特征和行动意向等，为了满足这些视觉作业的要求，除了提供必要的地面照明之外，还需要提供合适的空间照明。因此，人行道路照明标准在原来的“路面平均照度、路面最小照度、垂直照度”基础上增加了“半柱面照度”和“眩光限制”两个指标。半柱面照度是用来识别对面来人的指标，对于交流和人身安全防范有重要作用；眩光控制是通过限制特定角度方向上的光强来实现的，在人行道路上，行人的速度比较慢，一般来说，对于眩光限制不像机动车道路上要求的那么严，而在一些场合还利用适度的光线闪耀来营造轻松的气氛。但是，由于本标准提出了关于半柱面照度和垂直照度的要求，因此空间中高角度上光强会比较高，加上道路照明越来越多采用LED光源，这种光源表面的高亮度会有较大的眩光危险，所以，提出眩光限制要求是十分必要的。

本次修编中，把原来按不同功能区内流量划分照度标准水平的规定，调整为直接按行人流量确定照度标准，这样做的理由是，现在的城区功能划分比较模糊，不同功能区逐渐融合，严格意义上的商业区越来越少，居住区的行人流量也不见得一定会低于普通的商业区。所以，在修编中，除了把典型商业区或商业活动集中区域的道路划分为一级之外，其余的人行道路统一按行人流量进行划分。本次修编的另一个变化是把路面照度水平(包括平均值和最小值)适当下调。这样做的目的是在保证人行道路空间照明满足要求的前提下，不会对行人造成眩光干扰，也有利于地面照明和空间照明之间的平衡。通过前期的调研发现，在很多城市的人行道路上采用与本次修编规定照度相当的照度水平的情况下，完全能够满足要求，而且对减少光污染以及降低对驾驶员和行人眩光影响都有好处。另外，白光照明逐渐引入人行道路照明，其良好的显色性和光谱光视效率的提高，也为降低照度标准水平提供了基础。CIE、英国、澳洲等的新的照明标准也都据此有相应的降低[2]，因此，本标准决定适度下调照度水平具有充分的依据而且可行。

1.3 光源和灯具的选择

在机动车道路照明中，高压钠灯曾占据统治地位，时至今日，在欧美国家依然如此，在我们国家的多数城市中，它也还是主流光源。尽管LED光源快速发展并逐渐成熟，而且以其独特的性能优势正在逐步进入到道路照明领域，但在目前阶段，高压钠灯仍将会在机动车道路照明中发挥它的作用，其原因在于，高压钠灯成熟、性能稳定、使用寿命长、光效比较高、适应性强，经过多年的使用，相关的配套器具和设备已经形成了完善的体系，因此高压钠灯仍然具有独特的价值和生命力，另外，道路照明管理单位已经十分适应高压钠灯系统的运行维护管理，这一点对于我们国家地域广大、城市及类型众多、技术和管理水平都有较大差异的实际情况来说，首要问题是让道路照明达到标准规定的要求，采用成熟稳定且其标准规格明确的产品，能简化管理难度，从这个角度来看，让高压钠灯继续发挥其作用有重要的现实意义。因此，本次标准修编仍将高压钠灯光源作为机动车道路照明中的重要选择。

随着LED光源的逐渐成熟，其中的一些高品质产品已经能够胜任道路照明的要求，LED快的发展速度、很大的上升空间以及优异的性能预期，使其成为未来道路照明领域中的极为重要的光源。因此本次修编中把LED光源纳入选择之列，将其作为机动车道路照明中的一种重要选择，特别是对颜色有一定要求的机动车道路和人行道路，推荐其为主要的选择光源。同时，考虑到目前阶段的LED光源仍然处于发展阶段，其性能还处在变化提升之中，市场上的LED产品种类繁多、质量参差不齐，所以，在标准中，对LED光源性能提出了一系列要求，目的是选择那些性能优良、质量稳定的产品。这些要求包括光源显色性、色温、色品一致性、寿命期内色品变化等，基于LED光源和灯具的紧密关系，同时也对采用LED光源的灯具提出一系列相应的要求，包括功率因数、效能、光衰、电气性能、光源模组和电源要求、防护等级等，通过这些要求来保证选择优质的照明产品以及采用LED光源的道路照明效果达标和稳定。

1.4 完善特殊场所的照明规定

在城市道路中，除了普通路段之外，还有很多与道路相连的特殊区段或场所，它们共同构成了完整的城市道路系统。这些特殊场所的形式和功能独特，因此所需要的照明也要有相应的针对性。依据《城市道路工程设计规范》(CJJ 37—2012)[3]新近修编条款中对这些特殊场所的要求和规定，本标准修编中也对有关特殊场所照明内容做了相应的增补和调整，以满足这些特殊场所或路段对照明的特殊需要。其中增补特殊场所照明规定的包括：高架路、停车场、公交车站沿线停靠站、路边停车带、城市隧道等；调整和完善特殊场所照明规定的包括：立体交叉、人行地道、邻水道路、植树道路、居住区道路、人行横道等。

1.5 通过照明控制保障按需照明

为一条道路提供多少照明，是要依据道路上的交通状况以及道路交通设施完善程度等因素。标准数值的确定就是基于这些因素。但是这些因素会有很多可能的变化，比如，一条道路上的交通流量从傍晚到深夜会有变化，有时这种变化可能还会比较复杂，像体育场馆或餐饮娱乐场所等周边的道路上的交通量和交通构成在一个晚上可能会有多次变化，因此，其照明也应该随交通状况的变化而做相应调整，以兼顾交通和节能等方面的需求，在本次修编中，提出了“根据照明系统的实际情况、城市不同区域的气象变化、道路交通流量变化、照明设计和管理的需求，选择片区控制、回路控制或单灯控制方式”的规定，以适应不同区域、不同条件、不同交通状况下对道路照明的不同需要，做到灵活掌握、按需提供照明。

本次修编在坚持采用根据天空亮度变化进行修正的光控与时控相结合的控制方式的前提下，把开关灯的照度水平进行了统一，即开灯和关灯时的天然光照度水平，快速路和主干路为30 lx，次干路和支路为20 lx。这样的调整是提高了开灯照度，虽然开灯时驾驶员遇到的是明适应，适应时间比较短，但考虑到傍晚开灯时段正是交通峰值时段，加上气体放电灯点灯时的启动时间，因此，适当提高开灯照度是十分必要的；德国的标准推荐的开灯照度甚至是70lx，说明了采用较高的开灯照度是一种专业共识。至于关灯照度，因在上一版修编时已经做了提高，经过多年的使用表明，这一照度水平可以让驾驶员接受，加上节能等方面的考虑，仍将关灯照度维持原来的水平。

1.6 照明质量与节能

各类光源性能的普遍提升、LED光源的引入以及灯具光学设计水平的提高，为提高照明节能标准的要求奠定了基础。通过对光源和灯具的广泛调研以及相应的计算验证，对照明节能标准做了进一步严格的规定，本次修编降低了照明功率密度(LPD)的限值，并再次将其作为强制性条文进行推荐。

当前，照明产品质量良莠不齐，特别是在光效和配光等光学性能方面存在很多问题。那些在光学性能方面有质量问题的产品，既无法满足道路照明效果的需要，也造成了大量的能源浪费，强制推行节能标准的另一层意义就是希望能够推进照明产品质量的提升以及合格产品的使用。

在强调照明节能的同时，还必须防止以牺牲照明效果为代价来换取LPD限值的满足，正确的做法应该是在保证道路照明效果前提下的节能，否则，节能没有任何意义。所以，在标准中提出了以科学的方法实现节能的若干措施，其中首要的就是强调照明设计，要求在照明设计中提出多种符合照明设计标准要求的方案，通过技术经济综合分析比较，选择技术先进，经济合理又节能的方案。另外，对包括变压器、光源、灯具及其附件等照明设备提出相应的要求，以利于节能效果的实现。此外，在修编中还强调了根据道路交通的实际情况对照明系统的运行进行科学管理，做到按需照明，也能实现有效节能的目的。

2 结束语

编制组本着“尊重规律、科学务实、以人为本、与时俱进”的原则，完成了CJJ 45《城市道路照明设计标准》的修编工作。笔者已对标准内容的修编作了说明，相信新的标准对规范道路照明设计、促进照明产品质量提升、提高道路照明质量水平、提高交通运输效率和保障交通安全，都会起到积极的作用。

[1] 城市道路照明设计标准：CJJ 45—2015[S].北京：中国建筑工业出版社，2016.

[2] Recommendations for the lighting of Road for motor and pedestrian traffic: CIE115—2010.

[3] 城市道路工程设计规范：CJJ 37—2012[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

Introduction on the Revising ofStandardforLightingDesignofUrbanRoad

LI Tienan

(ChinaAcademyofBuildingResearch,Beijing100013，China)

In order to satiesfy the new requirement of urban road lighting construction, the revising ofStandardforLightingDesignofUrbanRoadhas been finished. Some problems about the revising ofStandardforLightingDesignofUrbanRoadare discussed in this paper.

road lighting; standard; city lighting; lighting design

TM923

A

10.3969j.issn.1004-440X.2016.04.002