街道照明设计:布局与计算

街道照明设计是街道照明的设计,使人们可以安全地继续在道路上行驶。街道照明方案从未带来了相同的日光外观,但为人们提供了足够的光线,以了解遍历道路所需的重要对象。街道照明在以下作用中起重要作用:

  • 减少夜间事故的风险
  • 协助保护建筑物/财产(劝阻破坏)
  • 打击犯罪
  • 为居住创建安全的环境

路灯灯具的基本特征

街道照明灯具的基本特征是:

  • 道路灯具水平安装,因此有固定的垂直瞄准。
  • 道路照明灯具具有特殊的强度分布,用于照明灯具一侧狭长的水平条纹,同时尽量减少灯具另一侧的强度。
  • 窄带上、下的强度分布大致相同。
  • 任何没有这种强度分布的固定瞄准灯具都被称为区域灯具。

街道照明设计方案的主要目标

街道照明设计方案的主要目标如下:

  1. 完美的视觉安全感
  2. 照明环境的快速移动的车辆
  3. 清晰的物体视野,方便道路使用者的舒适移动。

街道照明用哪些灯?

各种类型的灯具用于街道照明灯具。他们是

  1. 高压钠灯
  2. 金属卤化物灯
  3. 低压钠灯
  4. 白炽灯(不推荐)
  5. 引领
  6. 紧凑型荧光灯(只在小巷或街道使用,不广泛)

街道照明设计方案的主要因素

  1. 亮度应适当
    亮度总是影响障碍物相对于背景的对比度灵敏度。如果街道是明亮的,那么黑暗的环境使汽车司机适应,除非司机将无法感知周围的物体。根据CIE的规定,在距离道路两侧5米远的地方,照明水平至少为道路照明水平的50%。
  2. 必须达到亮度均匀性
    为了给观众的眼睛提供视觉上的舒适,需要足够的发光均匀性。发光均匀度是指最小亮度与平均亮度的比值,即最小亮度与平均亮度的比值。

    它被称为纵向均匀度比,因为它是沿着穿过观赏者位置的线在面对车流的交通中间测量。
  3. 设计方案中经常考虑眩光限制程度
    眩光是指高亮度导致的视觉不适。路灯产生的眩光有两种类型,一种是残疾眩光,另一种是不适眩光。残疾眩光不是一个强烈的因素,而不适眩光是一个常见的因素,由于非规划的街道照明方案。
  4. 灯光谱的视觉清晰度取决于适当的灯具
    根据物体的大小和尺寸制作物体是非常必要的。
  5. 视觉引导的有效性也是一个重要因素
    它可以帮助观众猜测另一个物体离他的位置有多远。

实施各种街道照明设计方案的道路类型

根据CIE的12条道路大致分为五种类型。
A类街道照明设计

  • 繁忙而高速的交通。
  • 这些道路是用隔板隔开的。
  • 不允许过马路。
  • 控制访问
  • 例如:高速公路。

B类街道照明设计

  • 繁忙而高速的交通。
  • 分开的道路供慢行车辆或行人使用。
  • 例如:主干道。

C类街道照明设计

  • 中速度的密集混合交通。
  • 农村和城市道路。
  • 如:环形路或放射状路。

D类街道照明设计

  • 缓慢的交通和行人的目的。
  • 在城市或购物中心的路。
  • 例如:购物街。

E类街道照明设计

  • 限速混合交通。
  • 连接住宅区的道路。
  • 例如:当地街道。

路灯灯具

采用镜面角光度计测量路灯的光强分布。用极地强度图来表示。

但对路灯的光强分布按C-ɣ光度法进行测量。在C-ɣ光度法中,C为路面平面上的角度,ɣ为灯具的纵轴与流明投掷方向之间的夹角,即ɣ为入射角。

首先在路面上收集点特定的照度值。
然后强度I由照度方程计算,

在那里,EP为P点在道路上的照度,h为P点到灯具的垂直高度。强度计算后,我们将所有的强度值按其角度位置放在C-ɣ表中。
强度分布图表
C-ɣ表的格式如上所示。在上面的图表中,C’是表上最大强度的位置。
道路照明灯具
相对于一个灯具,我们认为路面上有三个基本的强度平面:

  1. 飞机1:C-0oc - 180o沿着这条路。
  2. 面2:c - 90oc - 270o过马路。
  3. 平面3:原理平面,通过光的最大强度的点,即C'到C'+ 180o

为了得到C’,我们需要制作道路上的路灯灯具的强度分布图。在强度达到最大值时,这是C '的度值。为了画出主平面轴,我们需要加上180度o与C”。

路灯灯具的铺装角和投投角

与路灯灯具有关的两个主要术语是:

  1. 传播角度:它是指灯具的角度来引导光通量穿过道路。
  2. 把角度:它是指灯具的角度来引导光通量沿道路的方向。

表示为:

展开和投掷角度灯具

路灯设计中的电杆布置方案

单面的

当道路的宽度(W)几乎等于杆子的高度(H),即W = H,则杆子只布置在一侧。一般杆高可达10米。
两根杆子之间的跨度等于道路的宽度。
单面的

双面

当道路的宽度(W)几乎是杆子高度(H)的两倍,即W = 2H,然后杆子沿两边相对排列。
两根杆子之间的跨度可能不等于道路宽度。
双面

交错的侧面或之字形图案

当道路宽度(W)接近电杆高度(H)的1.5倍时,即W = 1.5 H,则电杆以之字形排列在两侧。
两根杆子之间的跨度可能不等于道路宽度。
交错的侧面或锯齿形的图案

中央边缘位置

当道路宽度(W)远大于电杆高度(H),即W>>H时,电杆布置在道路的中心边缘。灯具从中心边缘朝向两个路面。
两根杆子之间的跨度不一定等于道路的宽度。
中央边缘位置

什么是路灯设计参数?

路灯设计参数是在道路跨度内进行测量、评估或模拟的。

  1. 平均亮度维持在Lux
  2. 总体均匀性(美国0照度)适用于道路的整个区域(跨度×宽度)
  3. 纵向均匀性沿道路长度测量(默认中心长度)
  4. 横向均匀性沿着通过Nadir点的线路在路面上测量。
  5. 失能眩光用阈值增量表示。
  6. 眩光用眩光控制标志表示。
  7. 单位功率密度是以单位长度测量的。
    在那里,
    没有的地方。单面灯杆布置的灯具(n) = 1
    = 2配置双面杆
    = 2为交错侧杆布置。

一个基本的路灯控制器不难构建。的最好的Arduino初学者工具包将已经提供所需的Arduino和光敏电阻为这个目的。

如何计算路面上的平均照度?

平均照度采用Lumen法计算,其中考虑了维护系数(MF)和利用系数(COU)。

在那里,
Φl=灯具的流明,
一个eff=照明下有效路面面积=跨度×宽度= S × W
路面平均照度计算
N =灯具数量
再一次,
单侧路灯设计N = 1
双侧和交错侧路灯设计N = 2,
N =单灯具使用的灯具数量= 1路灯照明。
利用系数(COU)是利用的流明与安装的流明之比。由CIE推荐的COU图得到。

利用系数

路面点特定亮度(L)

它与点特定照度(E)有关。
它表示为,L = q × E,
式中,q为中亮度系数它依赖于两个角β和ɣ。
β是入射面(面1)和平面观测面(面2)之间的夹角。
ɣ是平面1的入射角。
点具体的亮度
现在,


由于r和q都是β和ɣ两个角的函数,我们可以把方程写成

如何从路灯的等照度图计算点照度?

Iso-Lux图是路灯灯具在街道或路面上的照度分布。最大照度的点称为最低点。其他点的照度以百分数表示,相对于E马克斯的最低点。假设,E马克斯在Nadir是100勒克斯,另一点照度是73勒克斯,那么这一点标记为e的73%马克斯.因此,所有的点与E的73%马克斯联合起来得到73% E的Iso-Lux图马克斯.所有的等照度曲线都是这样绘制的。以最低点为中心,画出沿路和横路的两条轴线。

假设,我们有路灯的等照度图。
点比照度的计算
根据上面的Iso-Lux样图,我们需要将两个轴的尺寸按照灯具的高度(h)来分项。
道路的平面图
假设在点P,我们需要计算照度,我们已经有了灯具的等勒克斯图。
现在我们求出点P在灯具位置上的坐标。设点P与灯具1的距离为h,与灯具2的距离为2h,与灯具1和灯具2的路边距离为0.8h。
现在我们必须计算每个灯具在点P的照度,从等照度图一个一个。
设:灯具1在点P处的照度贡献为EP, 1= x1%,
灯具2在点P = E处的照度贡献P, 2= x2%,
灯具3在点P = E处的照度贡献P, 3= x3.%,
所以,P点P的最终照度是

再次E马克斯由CIE推荐方程计算,即:

Φ的值已经由灯具制造商提供。所以我们可以得到E的值马克斯因此EP在点P处。

街道照明中的眩光

眩光是指在观察物体时,由于灯具的亮度分布水平不合理而使人眼产生的视觉不适。眩光可以分为两种类型,

  1. 失能眩光
  2. 刺眼的

失能眩光

残疾眩光使人眼暂时看不见任何物体。例如,当我们看任何明亮的光源几秒钟,然后我们看任何低亮度的物体,我们无法正确地看到这个物体,而是看到黑点一段时间。这是一种暂时性失明。

失能眩光按阈值增量值测量。借助灯具的发光分布和使用列线图,可以确定灯具安装的阈值增量。
列线图是等效遮盖亮度公式的图形表示;阈值增量值用T表示以百分比计算。
它被定义为

在那里,我V是遮光和Lavg是物体或路面的平均亮度。在那里,我V是遮光和Lavg是物体或路面的平均亮度。

刺眼的

不适眩光并不是像残疾眩光那样引起短暂失明的原因,但它会在一定程度上长期影响人眼的可见度。这种眩光取决于灯具的安装。如果亮度较高,人眼就不能正确地观察亮度较低的物体,超过这个较高的亮度。不适眩光以对数形式计算。如果我们有某一灯具的特定亮度指数(SLI),就可以很容易地计算出该灯具的不适眩光。SLI是灯具的配光特性。

用眩光控制标志(G)表示。对于街道照明,不舒适眩光控制标志为:

在那里,
SLI =具体灯具指数,
lavg=平均路面亮度(CD / m2
H ' =减少安装高度(m)。
P =每公里灯具数量。
SLI是用对数值计算的。


在那里,
80和我88在与道路轴线平行的垂直方向上,沿向下垂直方向的发光强度(cd)分别对应80度角和88度角。
F为视发光面积(m2)的角度为ɣ= 76度向下垂直。
C是根据SPD的颜色因子电灯使用。低压钠灯C = 0.4,其他所有白炽灯C = 0。
当SLI < 2时,眩光控制受到限制。当2≤SLI≤4时,眩光控制适中。当SLI > 4时,眩光控制高。
SLI值越高,产生不舒服眩光的机会就越低。

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