城市道路照明是城市建設(shè)中不可缺少的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施,它為城市夜間各種車(chē)輛行駛以及行人創(chuàng)造良好的視覺(jué)環(huán)境,達(dá)到保障交通安全,提高交通運(yùn)輸效率,方便人民生活,降低犯罪率和美化城市環(huán)境的目的。在一定程度上也反映了一個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、社會(huì)進(jìn)步和現(xiàn)代化程度的一個(gè)標(biāo)志。
城市道路照明設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的前期工作,它根據(jù)道路的等級(jí)和照明標(biāo)準(zhǔn),在安全、節(jié)能、適用、美觀、經(jīng)濟(jì)合理的前提下,作出實(shí)施道路照明的計(jì)劃和方案,并以設(shè)計(jì)文件--圖紙和說(shuō)明的形式表達(dá)出來(lái),作為城市道路照明設(shè)施建設(shè)施工的主要依據(jù)。因此,城市道路照明設(shè)計(jì)要遵循一定的設(shè)計(jì)程序和方法,并分析和考慮道路的幾何條件、環(huán)境條件、照明技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀等因素,本文主要介紹城市道路照明設(shè)計(jì)的一般方法、原則和程序。一、設(shè)計(jì)原則
“安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)能環(huán)保、維修方便”是城市道路照明設(shè)計(jì)的基本原則。
安全可靠是保障人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全,體現(xiàn)了最廣大人民群眾的根本利益,因此,設(shè)計(jì)必須考慮照明設(shè)施施工和維護(hù)方便,以及安全運(yùn)行的可靠性,這是城市道路照明設(shè)計(jì)最基本的要求。
技術(shù)先進(jìn)就是要大力推廣節(jié)能環(huán)保新技術(shù)、新產(chǎn)品,優(yōu)先選擇通過(guò)認(rèn)證的高效節(jié)能照明電器產(chǎn)品和節(jié)能控制技術(shù),努力降低城市照明電耗。采用科學(xué)的照明設(shè)計(jì)方法,避免道路照明所帶來(lái)光污染的負(fù)面效應(yīng),總之設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)本著以人為本的原則建設(shè)一個(gè)適宜、和諧、友好的照明環(huán)境。
經(jīng)濟(jì)合理的原則包含兩方面的意義:一方面要盡可能以較小的工程投資來(lái)獲得較好的照明效果;另一方面在滿足夜間車(chē)輛行駛和行人視覺(jué)條件前提下,盡量減少不合理照明所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)與能源的浪費(fèi)。
節(jié)能環(huán)保應(yīng)引起城市照明設(shè)計(jì)師足夠重視,人造燈光已經(jīng)讓夜晚不再那么黑了,更多的照明或者不科學(xué)的照明并不會(huì)給夜行人帶來(lái)更多的舒適環(huán)境,隨之而來(lái)的負(fù)面問(wèn)題凸現(xiàn)在我們眼前,能源的浪費(fèi)導(dǎo)致大氣溫室效應(yīng)增多,天文觀測(cè)難度增加,人們?cè)?ldquo;白夜”中不能安眠,夜行動(dòng)物無(wú)處藏身。隨著城市越來(lái)越亮,人類的健康和安全受到了極大威脅,過(guò)度的城市照明引發(fā)光污染正一步一步向我們逼近。
維修方便關(guān)系到維修工人日常運(yùn)行維護(hù)管理的工作效率問(wèn)題,結(jié)構(gòu)復(fù)雜難以安裝維護(hù)的產(chǎn)品是不科學(xué)不合格的產(chǎn)品,影響日常運(yùn)行維護(hù)管理部門(mén)的經(jīng)濟(jì)效益和工作效率。
城市道路照明還具有完善城市功能,美化城市環(huán)境的作用,因此,既要考慮道路照明設(shè)施的美觀,又不能因一味追求燈具造型美而影響照明效果或浪費(fèi)過(guò)多的電能和工程投資。我們要堅(jiān)持以人為本,樹(shù)立全面協(xié)調(diào)可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀,認(rèn)真貫徹建設(shè)部“十三五”城市綠色照明工程規(guī)劃綱要,嚴(yán)格按照城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì),努力構(gòu)建綠色、健康、人文的城市照明環(huán)境,切實(shí)提高城市道路照明設(shè)計(jì)質(zhì)量和綜合效益。
二、設(shè)計(jì)步驟和深度
1.初步設(shè)計(jì)步驟和深度
城市道路照明工程設(shè)計(jì)通常分為初步設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)兩個(gè)階段。在初步設(shè)計(jì)階段,應(yīng)對(duì)工程做多個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,根據(jù)工程的具體要求,選擇技術(shù)先進(jìn)可靠、經(jīng)濟(jì)合理的方案,編制出初步設(shè)計(jì)文件。初步設(shè)計(jì)文件應(yīng)滿足下列要求:
(1)收集道路設(shè)計(jì)平面圖,初步確定道路的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和照明標(biāo)準(zhǔn);
(2)收集規(guī)劃部門(mén)提供的道路地上、地下各種管道、線路綜合斷面排列位置圖;
(3)選擇道路照明燈具形式,制成彩色效果圖,并收集該燈具有關(guān)技術(shù)資料;
(4)確定光源、電器的種類;
(5)確定照明電源的主要供電方式、地點(diǎn);
(6)概略計(jì)算道路照明裝置的容量;
(7)概略計(jì)算道路照明工程的建設(shè)費(fèi)用。
以方案代替初步設(shè)計(jì)的道路照明工程,設(shè)計(jì)一般只編制方案說(shuō)明,可不出設(shè)計(jì)圖紙。其設(shè)計(jì)深度主要是確定設(shè)計(jì)方案,據(jù)以估算工程投資。
2.施工圖設(shè)計(jì)步驟和深度
在進(jìn)行道路照明工程的施工設(shè)計(jì)時(shí),所涉及的問(wèn)題有一些已在初步設(shè)計(jì)階段確定了,在施工設(shè)計(jì)中要進(jìn)一步確認(rèn)和細(xì)化,具體步驟如下:
(1)根據(jù)道路等級(jí)選定道路照明水平:包括路面平均亮度(照度)、路面亮度(照度)總均勻度和縱向均勻度、眩光限制、環(huán)境比、誘導(dǎo)性和照明功率密度等指標(biāo);
(2)道路照明器具的布局種類:連續(xù)照明、特殊區(qū)域(段)照明、緩沖照明和高架路照明等方式;
(3)道路照明方式:?jiǎn)蝹?cè)懸挑布置、雙側(cè)交錯(cuò)(或?qū)ΨQ)布置、中心對(duì)稱布置、多燈組合、庭院照明和橫向懸索布置等方式,燈型設(shè)計(jì)方案確定后制成彩色效果圖;
(4)選擇光源電器和照明器具,然后進(jìn)行初步布燈設(shè)計(jì),初步確定燈桿高度、仰角、懸挑長(zhǎng)度、燈間距;
(5)進(jìn)行照明計(jì)算,驗(yàn)算是否達(dá)到照明標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)是否合理。一般設(shè)計(jì)和計(jì)算要重復(fù)多次,直至找到最佳方案;
(6)確定電源的具體位置;
(7)進(jìn)行線路、負(fù)荷、電壓損失、功率因數(shù)補(bǔ)償和接地故障保護(hù)等計(jì)算,根據(jù)計(jì)算確定導(dǎo)線型號(hào)、規(guī)格、電源容量等;
(8)繪制道路照明線路、燈具、配電控制設(shè)施平面布置圖,以及路燈線路與地下各種管線排列的斷面圖等;
(9)繪制道路照明供配電控制系統(tǒng)圖(一次、二次回路圖、負(fù)荷分配圖);
(10)繪制道路照明燈桿、燈臂(架)、砼基礎(chǔ)以及電纜溝槽、手(人)孔井、配電箱(柜)、箱式變電站基礎(chǔ)等設(shè)計(jì)圖;
(11)編制道路照明工程設(shè)計(jì)說(shuō)明、各種設(shè)計(jì)計(jì)算、工程概(預(yù))算等。
城市道路照明設(shè)計(jì)文件中的圖紙繪制,應(yīng)按國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)建筑、機(jī)械制圖統(tǒng)一制圖的標(biāo)準(zhǔn)圖例,電氣設(shè)計(jì)圖和圖形符號(hào)、文字應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范繪制。套用通用圖應(yīng)在設(shè)計(jì)文件的圖紙目錄中注明采用哪一本圖集名稱和頁(yè)次。重復(fù)使用其他工程的圖紙時(shí),也要詳細(xì)地說(shuō)明圖紙出處。每一項(xiàng)工程的設(shè)計(jì)文件,可根據(jù)工程的特點(diǎn)和實(shí)際情況確定其內(nèi)容,但必須滿足上述相應(yīng)深度的要求。
三、 城市道路照明設(shè)計(jì)文件的編制
城市道路照明設(shè)計(jì)文件一般由圖紙目錄、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、設(shè)計(jì)圖紙、主要設(shè)備和材料表、概(預(yù))算書(shū)組成。
(一)設(shè)計(jì)圖紙目錄
列出本工程圖紙的名稱、圖別、圖號(hào)、規(guī)格和數(shù)量。圖紙的排列順序先排列新繪制的圖紙,后排列選用的標(biāo)準(zhǔn)圖和重復(fù)使用的工程設(shè)計(jì)圖。
(二)設(shè)計(jì)說(shuō)明主要編寫(xiě)的內(nèi)容
1.工程概況:道路的起訖點(diǎn)、道路斷面分布情況、路燈安裝的位置、線纜敷設(shè)的方式,以及全線共裝各種形式的路燈、總?cè)萘?、變配電箱的?shù)量等。
2.設(shè)計(jì)依據(jù):說(shuō)明本工程項(xiàng)目批準(zhǔn)文件和依據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)的技術(shù)規(guī)定、本工程其它專業(yè)提供的設(shè)計(jì)資料等。
3.設(shè)計(jì)范圍:依據(jù)上級(jí)主管部門(mén)批準(zhǔn)下達(dá)的工程項(xiàng)目有關(guān)資料,說(shuō)明本專業(yè)的內(nèi)容和分工,如為擴(kuò)建、改建和新建工程時(shí),應(yīng)說(shuō)明原有路燈設(shè)施與新改建路燈設(shè)施之間的相互關(guān)系和提供的設(shè)計(jì)資料。
4.供電設(shè)計(jì):說(shuō)明供電電源和電壓,電源位置、距離、專用線路或非專用線路、電纜或架空線,供電的可靠性程度,變壓器容量,對(duì)供電安全所采取的措施等。
5.配電設(shè)計(jì):說(shuō)明本工程總照明負(fù)荷分配情況及計(jì)算結(jié)果,給出各分、回路設(shè)施的容量、計(jì)算電流、補(bǔ)償前后的功率因數(shù)等。采用何種接地保護(hù)系統(tǒng),對(duì)接地電阻值的要求,導(dǎo)線的型號(hào)、規(guī)格的選擇,線路的敷設(shè)方式等內(nèi)容。
6.道路照明設(shè)計(jì):應(yīng)根據(jù)道路和場(chǎng)所的特點(diǎn)及照明要求,選擇照明燈具的布置方式,確定道路快慢車(chē)道、人行道或廣場(chǎng)等的路面平均亮度(或路面平均照度)、路面亮度總均勻度和縱向均勻度(路面照度均勻度)、眩光限制、環(huán)境比、功率密度和誘導(dǎo)性等指標(biāo)。光源與照明器具的選擇,如燈桿材質(zhì)和高度、仰角、單懸挑、雙懸挑、組合燈具及安裝注意事項(xiàng)。
7.監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì):說(shuō)明信號(hào)裝置的種類、設(shè)置的場(chǎng)所和控制方式,分散控制或集中控制、控制設(shè)備的選擇和監(jiān)控系統(tǒng)能達(dá)到的使用要求。
8.設(shè)計(jì)文件主要以圖紙為主,設(shè)計(jì)說(shuō)明是設(shè)計(jì)圖的補(bǔ)充,凡圖中已表示清楚的,設(shè)計(jì)說(shuō)明中可不再重述。
(三)各設(shè)計(jì)項(xiàng)目對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的要求
1.變配電系統(tǒng)圖:繪制成單線(或多線)系統(tǒng)圖,在下方或近旁設(shè)標(biāo)注欄,標(biāo)明設(shè)備元器件的型號(hào)、規(guī)格、母線、電壓等級(jí)和電工儀表,標(biāo)注欄應(yīng)由上至下依次標(biāo)注。一個(gè)工程中有2個(gè)以上供配電設(shè)備,一、二次回路和負(fù)荷分配圖相同只畫(huà)一個(gè)供配電系統(tǒng)圖即可,如果一、二次回路線路相同,負(fù)荷不同即應(yīng)將N個(gè)負(fù)荷分配圖都繪制。道路照明工程一次回路系統(tǒng)示意圖(圖1)、二次回路系統(tǒng)示意圖(圖2)、負(fù)荷分配示意圖(圖3)。近幾年來(lái),照明電器新產(chǎn)品、新技術(shù)越來(lái)越多,文中插圖所標(biāo)電器名稱、型號(hào)己有新產(chǎn)品替代,本文中所標(biāo)注的電器名稱、型號(hào)僅供參考。

圖1 一次回路系統(tǒng)示意圖
注:本文中插圖所標(biāo)電器名稱、型號(hào)僅供參考(以下同)

圖2 二次回路系統(tǒng)示意圖(a)

圖2 二次回路系統(tǒng)示意圖(b)
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n1 |
n2 |
n…… |
電纜編號(hào) |
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L1 |
L2 |
L3 |
L1 |
L2 |
L3 |
L1 |
L2 |
回路編號(hào) |
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R1 R3 R5 ˙ ˙ RN |
R21 R23 R25 ˙ ˙ RN |
R41 R43 R45 ˙ ˙ RN |
R61 R63 R65 ˙ ˙ RN |
R81 R83 R85 ˙ ˙ RN |
R101 R103 R105 ˙ ˙ RN |
D1 D3 D5 ˙ ˙ DN |
D21 D23 D25 ˙ ˙ DN |
路燈編號(hào) |
|
19.2 |
19.2 |
22.2 |
19.8 |
19.8 |
22.0 |
15.4 |
21.4 |
計(jì)算電流(A) |
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3.7 |
3.7 |
4.4 |
3.92 |
3.92 |
4.36 |
3.36 |
4.24 |
計(jì)算功率(kw) |
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備 注 |
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圖4 變配電室平面示意圖
3.變配電室接地系統(tǒng)平面圖:繪制接地體和接地線的平面布置、材料規(guī)格、埋設(shè)深度、接地電阻值等(圖5)。選用標(biāo)準(zhǔn)圖應(yīng)注明標(biāo)準(zhǔn)圖編號(hào)和頁(yè)次。

圖5 變配電室接地平面示意圖
4.道路照明平面圖:畫(huà)出道路的幾何形狀(如住宅小區(qū)畫(huà)出建筑物)平面輪廓,平面布置供配電箱式變、配電室、配電箱、燈位、線路走向、手孔(人孔)井位置。圖中應(yīng)標(biāo)出架空(地埋管線)線路的導(dǎo)線型號(hào)、規(guī)格、線路走向、敷設(shè)方法、燈桿間距、手(人)孔井編號(hào)、燈位設(shè)計(jì)編號(hào)等(圖6)。

圖6 道路照明工程平面布置示意圖
5.監(jiān)控系統(tǒng)圖:監(jiān)控(防盜)繪制方框圖或原理圖即可,信號(hào)系統(tǒng)和監(jiān)控環(huán)節(jié)的組成和精度要求由監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作單位提供資料。
6.燈柱、照明器具、管線位和道路斷(立)面圖:繪制道路斷面畫(huà)上燈具桿位、高度、仰角、懸挑長(zhǎng)度、管線位置等圖示,標(biāo)注各種施工安裝尺寸(圖7)。

圖7 道路斷面管線燈位示意圖
7.繪制燈桿設(shè)計(jì)圖、砼基礎(chǔ)圖、箱式變電站基礎(chǔ)圖、配電箱(柜)設(shè)計(jì)圖、手(人)孔井和過(guò)渡接線箱施工圖、電纜線路埋設(shè)示意圖等。選用標(biāo)準(zhǔn)圖時(shí)應(yīng)注明標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)和頁(yè)次。
8.主要設(shè)備及材料表:列出整個(gè)工程的照明電器產(chǎn)品和非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)施的數(shù)量、規(guī)格、型號(hào)及主要材料明細(xì)表。
9.設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū):道路照明工程的負(fù)荷計(jì)算、亮度(照度)計(jì)算、導(dǎo)線截面計(jì)算、電壓降、功率因數(shù)、照明功率密度等計(jì)算,以及特殊部分的計(jì)算結(jié)果,分別列入設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)圖紙中。各部分的計(jì)算書(shū)應(yīng)經(jīng)技術(shù)分管領(lǐng)導(dǎo)審核并簽字,作為技術(shù)文件歸檔,不外發(fā)。
10.一個(gè)工程項(xiàng)目或一個(gè)子項(xiàng)工程的施工設(shè)計(jì)圖完成后,在施工(安裝)之前,設(shè)計(jì)人員應(yīng)向施工(安裝)班組的施工負(fù)責(zé)人或項(xiàng)目經(jīng)理作工程設(shè)計(jì)的技術(shù)交底。主要介紹本工程設(shè)計(jì)的主要意圖,強(qiáng)調(diào)施工中應(yīng)注意的事項(xiàng),解答施工人員和項(xiàng)目經(jīng)理提出的技術(shù)問(wèn)題。
道路照明設(shè)計(jì)是一項(xiàng)要求嚴(yán)格的功能性照明設(shè)計(jì),既要滿足照明質(zhì)量和數(shù)量的要求,同時(shí)還必須滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求,并通過(guò)科學(xué)的設(shè)計(jì)流程才能完成的工作。隨著城市照明設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平不斷的提高和照明計(jì)算技術(shù)的普及,設(shè)計(jì)過(guò)程越來(lái)越規(guī)范,設(shè)計(jì)工作已不僅僅局限在根據(jù)道路級(jí)別來(lái)選擇某種特定類型燈具的這種初步階段,而是要強(qiáng)調(diào)通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果來(lái)決定所選擇的燈具光度參數(shù),是否適合一條道路的實(shí)際情況和滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
參考文獻(xiàn)
[1]《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》CJJ 45-2015
[2]《城市照明設(shè)計(jì)與施工》主編 張 華 中國(guó)建筑工業(yè)出版社




















