城市照明是一個(gè)城市在其規(guī)劃區(qū)內(nèi)城市道路、隧道、橋梁、廣場(chǎng)、公園、公共綠地、名勝古跡以及其他建(構(gòu))筑物的功能照明或者景觀照明。
近十幾年來,隨著我國(guó)城市建設(shè)快速發(fā)展,城市更新規(guī)模巨大,城市道路照明建設(shè)蓬勃發(fā)展。特別是城區(qū)新建道路的規(guī)模越來越大,相配套的道路路燈也越來越多,道路也越來越亮。那么這些道路照明是否進(jìn)行了科學(xué)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)?實(shí)際效果是否符合《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ45-2015)中關(guān)于道路照明質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的要求?是否真正為駕駛員提供交通安全性與導(dǎo)向性、為步行者創(chuàng)造安全而舒適的環(huán)境、提高夜間道路利用率?這些都是我們道路照明規(guī)劃設(shè)計(jì)者與城市建設(shè)者需要深思的問題。
2 我國(guó)城市道路照明的現(xiàn)狀
2.1 規(guī)劃現(xiàn)狀
筆者曾有幸參與住建部組織的“城市照明節(jié)能工作專項(xiàng)檢查”工作,檢查內(nèi)容之一就是相關(guān)省會(huì)城市、地級(jí)市以及縣級(jí)市的城市照明專項(xiàng)規(guī)劃編制情況??傮w上景觀照明規(guī)劃篇幅較大,內(nèi)容也比較準(zhǔn)確。但道路照明規(guī)劃基本就是《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》里面的條條框框,根本沒有具體針對(duì)該城市道路的相關(guān)內(nèi)容。有的城市干脆以景觀照明規(guī)劃替代城市照明規(guī)劃,根本不提道路照明規(guī)劃,可見道路照明規(guī)劃的受城市照明管理部門的重視程度非常低。
在這種情況下,道路照明規(guī)劃成果往往就是《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的翻版,主干路、次干路、支路、城市主出入口、非機(jī)動(dòng)車道、交會(huì)區(qū)以及橋梁、立交、隧道照明等道路及場(chǎng)所都給出了具體的照明標(biāo)準(zhǔn)值,內(nèi)容也絕對(duì)正確,但沒有針對(duì)所規(guī)劃城市道路的特點(diǎn)提出相應(yīng)的照明策略,可操作性不強(qiáng),更談不上科學(xué)性和規(guī)范性。
2.2 設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
根據(jù)筆者近幾年所做城市道路照明專項(xiàng)規(guī)劃項(xiàng)目的前期調(diào)研和溝通中,發(fā)現(xiàn)道路照明設(shè)計(jì)往往因?yàn)閭鹘y(tǒng)的照明計(jì)算和設(shè)計(jì)比較繁瑣,多數(shù)設(shè)計(jì)人員僅按照傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行估算,甚至因?yàn)槟撤N原因先選好燈型(裝飾性要求大于功能型要求)、光源和燈具后,設(shè)計(jì)人員憑借所謂的經(jīng)驗(yàn)和感覺去根據(jù)道路寬度來選取光源功率和燈桿間距,形成對(duì)應(yīng)于車道數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)類型燈具配置,甚至還通過作弊(修改技術(shù)參數(shù))來通過專業(yè)軟件的計(jì)算。由于計(jì)算結(jié)果的不準(zhǔn)確性,使得照度的標(biāo)準(zhǔn)選擇偏高。這樣設(shè)計(jì)的直接后果就是所有衡量道路照明質(zhì)量的指標(biāo)都無法保證,對(duì)道路照明質(zhì)量和節(jié)能都造成非常大的影響。目前不少新建、改建的道路的照明均勻度遠(yuǎn)小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值,“斑馬線現(xiàn)象”非常嚴(yán)重,造成夜間出行安全隱患;平均照度值成倍甚至數(shù)倍于標(biāo)準(zhǔn)值,過亮的道路造成了能源浪費(fèi)、資金浪費(fèi)、光污染嚴(yán)重等現(xiàn)象。
2.3 實(shí)施現(xiàn)狀
一是照明質(zhì)量指標(biāo)值不能全面滿足國(guó)家道路照明標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)。相當(dāng)多的城市主干道和非機(jī)動(dòng)車道的平均照度遠(yuǎn)超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值,但支路和小街小巷以及居住區(qū)道路的平均照度往往絕大多數(shù)達(dá)不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值。還有很多道路照明的均勻度不達(dá)標(biāo)。在我們所做的數(shù)十個(gè)城市道路照明專項(xiàng)規(guī)劃的前期調(diào)研中,僅以這兩項(xiàng)作為道路照明質(zhì)量的衡量標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì),大部分城市50%以上道路不合格。可見道路照明的問題解決任重道遠(yuǎn)。某地級(jí)城市道路照明現(xiàn)狀實(shí)測(cè)分析狀況,見圖1。

照度分析圖

均勻度分析圖

道路合格情況分析圖
某地級(jí)市道路照明實(shí)測(cè)結(jié)果,注:在該城市道路照明前期調(diào)研中,我們選擇有代表性的40條道路進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,全部合格的有12條,合格率為30%。其中照度合格的25條,合格率為62%;均勻度合格的17條,合格率為42%。
二是燈具選擇不當(dāng)。一些主干道使用泛光燈具或者步道燈;人行道使用常規(guī)路燈照明;重視且關(guān)注燈具外型,忽略或?qū)艟吲涔庑阅芊矫嬷匾暡粔?,造成照明質(zhì)量嚴(yán)重下降;裝飾性燈具替代功能性照明,不僅照明質(zhì)量不能保證,還造成嚴(yán)重的光干擾和產(chǎn)生安全問題。三是光源選擇不當(dāng)。目前我國(guó)城市道路照明光源主要為高壓鈉燈和LED燈,不論這條路是商業(yè)性、生活性干道還是交通性、貨運(yùn)為主的干道,大多采用同一種照明方式,同一種光源,或者在交通性干道也大肆設(shè)置裝飾性照明,裝飾照明所產(chǎn)生的光、色、陰影、閃爍等干擾甚至破壞功能性照明,背離了道路使用者的真正需求。
四是道路交會(huì)區(qū)或者標(biāo)準(zhǔn)路段外的特殊路段照度不足,均勻度差。由于交會(huì)區(qū)等特殊路段和場(chǎng)所交通情況復(fù)雜、人、車、非機(jī)動(dòng)車混行,大部分的交通事故都發(fā)生在這些區(qū)域。調(diào)查發(fā)現(xiàn),不少城市對(duì)這部分的照明重視不夠。
五是“中華燈”問題。如圖2和表1所示,中華燈是一種多光源景觀燈,其外觀端莊大方,景觀效果好。最具代表性的中華燈是安裝在長(zhǎng)安街天安門廣場(chǎng)兩側(cè)的中華燈。正因?yàn)槠鋬?yōu)異的景觀效果和政治象征,中華燈自使用以來就備受城市管理者和設(shè)計(jì)師的青睞,以至不少城市都有類似道路照明燈具存在。鑒于中華燈屬于裝飾性景觀燈,其功能性照明能力較弱,而隨著中華燈在全國(guó)各地的大量應(yīng)用,其能耗低、照度和光的利用率低、均勻度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求等問題需要解決,故不宜隨意推廣應(yīng)用該燈。


圖2 長(zhǎng)安街“中華燈”與某城市“中華燈”對(duì)比
表1 比較長(zhǎng)安街“中華燈”與某城市“中華燈”的照明結(jié)果

六是道路照明與城市綠化的協(xié)調(diào)問題。由于兩者均為城市所必需的基礎(chǔ)設(shè)施,重要性不言而喻。特別是在許多城市新開發(fā)區(qū)域或新建道路的道路照明設(shè)計(jì)時(shí),事先未與園林部門溝通,路燈安裝位置并未將綠化樹木考慮在內(nèi),待綠化樹木長(zhǎng)到一定高度后,綠化樹木完全遮擋住了照明光線,造成照明質(zhì)量嚴(yán)重下降,影響道路交通安全。大部分城市的道路照明和園林綠化的矛盾一直都是比較突出的,特別是南方城市。那么樹種的選擇、植栽的位置、改變路燈安裝方式等方法在設(shè)計(jì)初期就要和園林部門配合好,將兩者有機(jī)地結(jié)合在一起統(tǒng)籌考量,最大限度減少道路兩側(cè)綠化對(duì)道路照明質(zhì)量的影響。
3 城市道路照明規(guī)劃的編制
近年來,隨著我國(guó)城市道路照明建設(shè)的不斷發(fā)展,城市道路照明的質(zhì)量也在不斷穩(wěn)步提高,同時(shí)也存在不少問題。其中從源頭上解決城市道路照明質(zhì)量問題則成為我們的當(dāng)務(wù)之急。因此科學(xué)、規(guī)范地進(jìn)行城市道路照明規(guī)劃和設(shè)計(jì)是保證整個(gè)城市道路照明質(zhì)量的關(guān)鍵。
筆者曾經(jīng)參與北京市的道路照明專項(xiàng)規(guī)劃編制工作,清楚地知道大家對(duì)道路照明專項(xiàng)規(guī)劃的認(rèn)識(shí)還存在許多的偏差和誤區(qū)。道路照明專項(xiàng)規(guī)劃在我國(guó)來說還是一項(xiàng)比較新的工作,缺少成型的模式和經(jīng)驗(yàn)。因此,在編制規(guī)劃前,需要廣泛地研究國(guó)內(nèi)外道路照明成功的經(jīng)驗(yàn)。
那么,怎樣才能科學(xué)、規(guī)范地編制好一個(gè)城市的道路照明規(guī)劃呢?
其一,毫無疑問,是道路照明前期大量的調(diào)研工作,包括現(xiàn)狀調(diào)查、城市道路和交通的特點(diǎn)調(diào)查、城市未來發(fā)展的要求調(diào)查。通過對(duì)調(diào)研結(jié)果進(jìn)行分析、充分了解和明晰道路照明的現(xiàn)狀基礎(chǔ)和所存在的問題、提出相應(yīng)方法、對(duì)典型對(duì)象實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、總結(jié)評(píng)估、推廣使用。針對(duì)性地完善或者改造現(xiàn)有道路照明系統(tǒng)中存在的問題,提升其質(zhì)量水平。
其二,道路照明規(guī)劃要建立健全科學(xué)規(guī)范的照明建設(shè)和管理制度體系以及流程體系。通過現(xiàn)狀照明系統(tǒng)評(píng)估、新技術(shù)新設(shè)備作用和適用性、實(shí)驗(yàn)、評(píng)估、分析、方案、引入等方法來提升道路照明技術(shù)水平。同時(shí)需要對(duì)目前管理方法進(jìn)行評(píng)估,新的管理方法進(jìn)行分析,采用提升道路照明管理水平。
例如道路照明規(guī)劃中完善的設(shè)計(jì)流程是實(shí)現(xiàn)道路照明科學(xué)規(guī)劃的重要一環(huán)。在確定了道路照明的標(biāo)準(zhǔn)后,我們要選擇光源類型、光源功率、燈具的配光類型、燈具布置方式、燈具安裝高度、燈具的間距等參數(shù)之后,通過計(jì)算來確認(rèn)照明效果是否符合照明標(biāo)準(zhǔn)的要求(包括照明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和照明節(jié)能標(biāo)準(zhǔn))。如果計(jì)算結(jié)果達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求,或者是較多超過了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值,則應(yīng)對(duì)前面所選的器具類型和安裝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整(調(diào)整一個(gè)或數(shù)個(gè),依具體情況而定),按照調(diào)整后的參數(shù)再進(jìn)行計(jì)算,直到計(jì)算結(jié)果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。一般情況下,能夠滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求的設(shè)計(jì)方案會(huì)有多個(gè),因此,通過這種變換參數(shù)得到多個(gè)滿足要求的方案,然后再進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能性的綜合比較,選擇幾個(gè)方面皆優(yōu)者作為最終的采用方案。此后,再根據(jù)選定道路照明設(shè)計(jì)方案進(jìn)行招投標(biāo)、施工、監(jiān)理、驗(yàn)收、移交管理、運(yùn)行維護(hù),要嚴(yán)格執(zhí)行這一程序。具體道路照明設(shè)計(jì)流程如圖3所示。

圖3 道路照明設(shè)計(jì)流程
其三,道路照明規(guī)劃要通過相應(yīng)的方法和措施來保證道路照明系統(tǒng)的質(zhì)量和要求。決定道路照明質(zhì)量的主要因素有以下四點(diǎn):一是平均照度(亮度);二是水平面照度及亮度均勻度或縱向亮度均勻度;三是照明器眩光程度;四是照明功率密度指標(biāo)。從道路照明設(shè)計(jì)到實(shí)施結(jié)果都要讓這四個(gè)主要要素滿足道路照明國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。
譬如按照《道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求,相對(duì)應(yīng)地對(duì)道路進(jìn)行照明設(shè)計(jì)。但由于各個(gè)城市的道路情況是不同的,比如同樣是主干道,有的道路車流量大,有的卻相對(duì)較小;有的道路設(shè)施完備,隔離帶、道路的控制設(shè)施、地下通道、天橋等非常完善,有的設(shè)施則尚不齊全,即便規(guī)劃為主干道卻暫不具備主干道路的條件。此外,道路周邊的建筑地產(chǎn)建設(shè)對(duì)道路交通流量的潛在影響,道路未來節(jié)能功能角色的變化,路網(wǎng)中各類道路環(huán)環(huán)相扣,某一道路的角色變化會(huì)影響到一個(gè)片區(qū)乃至全局,這些因素都是道路照明規(guī)劃中要考慮的問題。所以,對(duì)道路照明進(jìn)行精細(xì)設(shè)計(jì),就要綜合考慮車流量、交通構(gòu)成情況、道路設(shè)施、道路兩側(cè)與交叉口情況等多個(gè)因素,根據(jù)這些因素來確定不同等級(jí)的照明,這樣才能提供針對(duì)性的照明,能夠有效地兼顧照明質(zhì)量。在選擇道路照明標(biāo)準(zhǔn)時(shí),考慮道路設(shè)施和交通流量和構(gòu)成狀況等影響因素后,通過對(duì)這些影響因素進(jìn)行調(diào)查、分析、確認(rèn),按表2進(jìn)行選擇。
表2 考慮道路影響因素確定道路照明等級(jí)

注:1.G、D分別為同一級(jí)道路照明中的高檔值和低檔值;
2.流量:流量的大小根據(jù)《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ37)的規(guī)定劃分;
3.交通設(shè)施完善程度:是否有隔離帶或分車帶、它們的完善程度;路口是否做了控制;
4.交通構(gòu)成:機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人等是否混合使用同一條道路;
5.機(jī)動(dòng)車道和非機(jī)動(dòng)車道之間分隔:是否有欄桿綠化帶做分隔,地面標(biāo)線視為無分隔。
最后是道路照明節(jié)能規(guī)劃。節(jié)能是我們國(guó)家當(dāng)前的基本政策,也是道路照明中的一項(xiàng)重要工作。為了實(shí)現(xiàn)科學(xué)照明、節(jié)約能源的目的,在規(guī)劃期限內(nèi),以立項(xiàng)的方式,推進(jìn)節(jié)能工作,以利于理清思路,確立方向,抓住主要矛盾,協(xié)調(diào)好照明質(zhì)量與節(jié)能,建設(shè)發(fā)展與節(jié)能等的關(guān)系,使節(jié)能工作落到實(shí)處。在道路照明規(guī)劃中,無論是原有道路照明系統(tǒng)的節(jié)能改造,還是新建照明系統(tǒng)的節(jié)能要求,都是復(fù)雜而又艱巨的工作。道路照明的節(jié)能的方法很多,且每種方法都有自身特點(diǎn)。但無論采用哪種方法來推行節(jié)能,都會(huì)涉及到很多方面的問題,所以不能簡(jiǎn)單地處理。比如,對(duì)傳統(tǒng)光源挖潛,會(huì)涉及到光源光效、維護(hù)管理等問題;燈具節(jié)能,要考慮對(duì)原來所使用燈具的評(píng)估、燈具效率、燈具光學(xué)特性、燈具對(duì)其所使用道路的適合性、整個(gè)照明系統(tǒng)的正確設(shè)計(jì)計(jì)算和安裝等問題;新光源引入,更需要一整套的研究、試驗(yàn)、論證、試用、評(píng)估、改進(jìn)、完善的環(huán)節(jié),而且需要時(shí)間上的驗(yàn)證。因此在進(jìn)行照明節(jié)能規(guī)劃階段,要確定道路照明節(jié)能的相關(guān)項(xiàng)目,從而為下一步工作打下基礎(chǔ)。道路照明規(guī)劃節(jié)能項(xiàng)目及其相應(yīng)的內(nèi)容如圖4所示。
圖4 道路照明節(jié)能項(xiàng)目與內(nèi)涵

4 結(jié)語
以上是筆者試圖結(jié)合近年編制道路照明專項(xiàng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的一些經(jīng)驗(yàn),對(duì)城市道路照明專項(xiàng)規(guī)劃的編制提出的一些粗淺認(rèn)識(shí),期盼能給城市相關(guān)管理者以及道路照明規(guī)劃設(shè)計(jì)者提供參考和交流,以進(jìn)一步完善城市道路照明專項(xiàng)規(guī)劃的編制工作。希望我國(guó)城市道路照明規(guī)劃設(shè)計(jì)能夠以人為本,因路制宜,使道路照明真正達(dá)到亮度合理、均勻度合適、安全舒適、節(jié)約電能、美化環(huán)境的目的。
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