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城市道路照明设计标准 条文说明
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5 照明方式和设计要求

更新时间:2012年09月09日

 

5.1 照 明 方 式

 

5.1.1 常规照明和高杆照明这两种照明方式的分类和命名是许多国家的通用作法。它们是道路照明的主要照明方式,应根据欲照明道路或场所的特点及照明要求进行选择。除此之外,还有一种链式照明方式,但由于使用较少,而且主要用于高速公路,城市道路上基本不用,故未予以列入。

5.1.2 本条归纳了常规照明灯具布置的五种基本方式,规定了采用常规照明方式时应符合的要求。

    1 如果灯具的悬挑长度过长,一是会降低装灯一侧路缘石和人行道的亮度(照度);二是悬臂的机械强度要求高,而且可能会造成灯具和光源发生振动,影响它们的使用寿命;三是影响美观,造成悬臂和灯杆之间的比例不协调;四是造价也会增加,故悬挑长度不宜过长。

    增大灯具的仰角,虽然会增加到达灯具对面一侧路面光线的数量,可路面亮度并不会显著增加;特别是在弯道上,如果灯具仰角过大,产生眩光的可能性就会增加,光污染也会增加。因此灯具的仰角也应予以限制。

    悬挑长度不宜超过安装高度的1/4及仰角不宜超过15°的规定是参考了CIE的文件及有关国家的标准确定的。

    2 与灯具安装有关的各种参数,只要满足表5.1.2的要求,便可基本保证路面的照明质量达到本标准的要求。给出该表的目的是方便照明设计人员进行设计和计算,但最终数值应通过计算确定。

5.1.3 本条规定了采用高杆照明方式时应符合的规定。

    1 根据受照场地及其周围环境条件合理选择灯具及其配置方式,是高杆照明设计基本原则之一,绝不能不顾场合千篇一律采用径向对称一种模式,以达到既保证照明效果,又经济合理、节约能源的目的。

    2 高杆灯安装位置的选择非常重要,如果选择得不合适会带来下列问题:①维修时会影响正常交通;②可能会发生汽车撞杆事故;③不利于限制眩光。因此一般都不把高杆灯设在路缘石附近或道路中央宽度有限的分车带上。

    3 限制灯具的最大光强投射方向是为了确保眩光限制符合本标准的要求。

    4 高杆照明不是艺术照明而是功能性很强的一种照明方式。设计的基本原则之一就是首先要考虑功能,在满足功能要求的前提下尽量做到美观,决不能一味追求美观而牺牲功能。其次是不同的照明场所和环境对美观的要求应有所不同。在市区设置的高杆灯,对造型的要求高一些,应力求与环境协调,而在郊区的道路或立交设置的高杆灯应强调功能,以便节省费用。

 

5.2 道路及与其相连的特殊场所照明设计要求

 

5.2.1 本条规定了一般道路的照明应符合的要求。

    1 因常规照明造价比较低,维护管理比较方便,故一般道路原则上应采用常规照明方式。

    2 采用横向悬索布灯时,灯具容易摇摆或转动(特别是在刮大风时),以致对驾驶员造成间歇性的闪烁眩光,因此只是在该条款所述情况下使用,不宜广泛使用。

5.2.2 本条规定了平面交叉路口的照明应符合的要求。

    1 平面交叉路口的照明水平之所以要求比较高,是因为:

    (1) 为了突出交叉路口,使驾驶员在停车视距之外就可以清晰看到交叉路口,以唤起驾驶员的注意;

    (2) 交叉路口属于交会区,其交通要繁忙得多,驾驶员的视觉作业难度更高,所以,注意力需要更为集中才行。

    2 本条第2款所列的各种措施,目的都是为了突出交叉路口,即提供良好的诱导性。

    3 本条第3款为交叉路口的布灯方式。在大型交叉路口,若仍然只采用规则布灯的方式,路口中心区的亮度(照度)有可能达不到标准的要求,这时就有必要另行安装附加灯杆和灯具。这种附加的灯具往往要经过专门设计。采用的泛光灯要配置挡光板或格栅等限制眩光措施,否则,尽管提高了亮度(照度),但眩光限制却达不到标准要求。

    4 T形交叉路口在道路尽端设灯,不但可以有效地照亮交叉区域,而且也有利于驾驶员识别道路的尽端,以免误认为道路继续向前延伸,从而减少发生交通事故的几率。

    5 如果有多条道路通向大型环形交叉路口,因每个出入口都是交会区域,车辆密集,交通复杂,因此,加强通向每条道路的出入口的照明就很有必要,这有助于驾驶员驾车绕环岛转圈行驶时更容易分辨出他所需要的出口。

5.2.3 本条为曲线路段照明应符合的要求。

    (1) 灯具沿曲线外侧布置比沿内侧布置所具有的优点是:

    ①灯具对提高道路表面亮度的贡献更大;

    ②灯具能更好地标示道路的走向,即诱导性好。

缩小灯具间距的目的是为了更清晰地标示道路走向,并确保路面亮度均匀度。曲率半径越小,灯具间距也需相应减小。基于同样原因也要缩短悬挑长度。在反向曲线路段上宜在固定的一侧设置灯具(即如果灯具布置在行进方向的左侧,就固定在左侧,而不应变为右侧),其目的是为了提高诱导性,也便于照明设施的安装和维护。

    (2) 当曲线路段的路面比较宽而必须采用双侧布灯时,则不宜采用交错布置,因采用交错布置有可能失去诱导,导致交通事故。

    (3) 转弯处的灯具不得安装在直线路段的延长线上,以免驾驶员误认为是道路向前延伸而导致事故。

    (4) 在道路的急转弯处,由于视距短,一旦出现紧急情况,驾驶员没有从容的反应时间,因此需提高对照明的要求,让道路的形式及环境状况清楚地显示出来。

5.2.4 要求灯具在平行路轴方向上的配光对称面垂直于路面,目的是使灯具发出的光束等距离地到达坡道路面,从而保证光分布达到最大的均匀度,同时又能起到降低眩光的作用。

在凸形竖曲线坡道范围内,因为没有可以显示障碍物的背景,而且远处灯具看起来安装得很低,因而常常妨碍驾驶员获得清晰的视场图像,因此处理其照明问题时要非常小心。本条中的规定就是为了避免对路面障碍物的误判,并降低灯具的眩光。

5.2.5 由于上跨道路对光线的遮挡,上跨道路上设置的照明会在下穿道路上造成阴影,从而确保其亮度和照度均匀度达到标准的要求。

对上跨道路来说,在下穿道路上设置的灯具的安装高度已大大降低,容易产生眩光,因此要设法加以控制。为道路的支撑结构提供垂直照度,目的是便于驾驶员对其进行辨认从而避免交通事故。

5.2.6 本条为立体交叉照明应符合的要求。

    (1) 由于立交的车道多,车道的转弯、起伏及穿叉很复杂,所以当立体交叉采用常规照明时,不宜设置太多的光源和灯具,即要尽量减少发光点,以避免发光点太多引起驾驶员的视觉混乱,于诱导不利。

    (2) 大型立体交叉采用高杆照明可以避免杆林立的现象,还可以使整个立交区域获得充分的环境照明,创造出类似于白天的照明条件,有利于提高驾驶员的视觉功效;降低撞杆事故发生几率;还可以减少维护点和维护工作量等。因此,大型立交交叉宜有限考虑采用高杆照明方式。

5.2.7 本条为桥梁照明应符合的要求。

    (1) 较窄的桥面使得桥梁栏杆可能位于与其相连的道路内,所以需要提供足够的栏杆立面照明或在入口处直接安装灯具以引起驾驶员的注意。

    (2) 桥梁照明产生眩光的可能性大,而且所造成的危害也更严重,所以桥梁照明限制眩光十分重要。特别是当桥面出现较陡的坡度、桥面的高度和与其连接的或附近的道路路面高度相差比较大或为了突出大桥造型而采用一些装饰照明的情况下,尤其要注意这一点。一是要避免给桥上行车的驾驶员造成眩光影响;二是要避免给与其连接或邻近的道路上的驾驶员造成眩光影响;三是当桥下有船只通航时要避免给船上的领航员造成眩光影响。为此,必要时应采用安装挡光板或各栅的灯具。

    (3) 将灯具直接安装在栏杆上的优点是不会给在桥下的道路上行驶的驾驶员或桥下航道航行的船只领航员造成眩光;克服了灯杆林立的现象;在某种意义上讲不会破坏桥梁及其附近环境景观,同时具有良好的诱导性。缺点主要是灯具安装位置低,导致桥面亮度和照度均匀度难于达到标准要求,并且容易受到污染而变脏,使照明效果大为降低,也导致清扫周期大大缩短,维护工作量增加;灯具也容易遭到人为破坏;一次性投资大;对在桥上行驶车辆的驾驶员造成的眩光不易限制。因此一般不宜将灯具直接安装在栏杆上,只是当桥面很窄(通常不超过2车道),对照明要求又不高(比如只要求它起到导向作用)或将白天景观摆在首位的情况下才可这样做。

5.2.8 本条为人行地道照明应符合的要求。

    (1) 地道出入口设置照明可以在夜间照亮上下阶梯;也可以在白天起到指示牌的作用,有助于人们使用地道。

    (2) 根据CIE文件及美、俄等国的标准,结合我国人行地道实际达到的照明水平,确定了人行地道的水平照度标准值。人行地道内有压抑感,不开阔,因而地道内照度起码不应比地道外路面照度低。考虑到夜间地道外路面上的平均照度在30lx或以下,所以将地道内夜间的照度定为30lx;在白天,地道外路面照度很高,考虑到人眼的明暗适应要求,因此地道内的照度要定得高一些;如果地道内存在较暗的区域或角落,会不利于看清行人以及获得安全感和开阔感,因此提出了最小照度的规定;提出垂直照度的要求是为行人之间的面部识别和安全防范要求提供条件。

5.2.9 本条为人行天桥的照明应符合的要求。

    1 之所以规定跨越有照明设施道路的人行天桥一般可不另设照明,是基于利用常规照明设施即可兼顾人行天桥的照明,从而达到节省费用和能源的目的。但往往需要对紧邻天桥两侧的常规照明设施作相应调整,否则不易达到人行天桥照明标准的要求。当桥面照度小于2lx、阶梯照度小于5lx时,宜专设人行天桥(包括桥面和阶梯)照明,否则,会影响人行天桥的安全使用。

    2 参考CIE的相关文件,提出桥面的水平照度不应低于5lx的要求。阶梯照度应比桥面照度高,这是因为看清阶梯比看清桥面更重要,视觉要求更高。CIE文件还提出“应使踢板和踏板的照度值之间有明显差别,以确保有适当对比,使行人看得清楚”。据此,本标准作出了“阶梯踏板的水平照度与踢板的垂直照度之比不应小于2:1”的规定。

    3 第3款中涉及的视觉干扰包括由眩光和桥面、路面上浓重的阴影引起的两种干扰。

5.2.10~5.2.12 分别为机场、铁路与航道附近设置的道路照明应符合的要求。这些场所附近的道路照明因为影响到飞机起飞降落、火车行驶、船舶航行的安全,因此,在设计时要给予足够的重视,应及时与其相关主管部门进行沟通。

5.2.13 本条为天文台附近的道路照明应符合的要求。

第1款和第2款规定的目的是减少经由地面反射到天空的光线,第3款规定的目的是减弱由灯具发出的直接射向天空的光线。总的目的是为了降低夜间天空的亮度,从而减轻对天文观测的影响。

5.2.14 本条为增设过渡照明的要求。

从亮环境到暗环境,或从暗环境到亮环境,人的视觉需要有一个适应过程,前者称为暗适应,后者称为明适应。暗适应比明适应所需的时间要长。所要求的适应时间与亮度差有关。道路照明主要考虑暗适应。

因此,从装设照明的路段到不设照明的路段中间往往要增设过渡照明,即要把照明路段延长并逐渐降低照明水平,只有这样才能使驾驶员的视力保持不变。对2cd/m2路面亮度水平而言,人眼的暗适应一般需要10s,若行车速度为70km/h,则过渡照明路段的长度约为200m。过渡照明的设置方法通常是保持灯具原来的安装高度和间距,以3:1的梯度,逐渐减少光源的功率直至0.3cd/m2的亮度水平。

若装设照明路段路面的平均亮度低于1cd/m2,行车速度低于50km/h,就不必考虑过渡照明。

5.2.15 本条为植树道路的照明应符合的要求。

    (1) 在新建道路上植树时考虑日后树木长大后不会和照明产生太大的矛盾,这是解决问题的根本方法。所以,在植树时,要求道路照明的管理部门和园林绿化的管理部门应该充分协商,合理选择树种,确定合适的种植位置,以避免或尽量减少日后树木对道路照明的影响。

    (2) 适当修剪枝叶,以消除或减少对光线的遮挡。实践证明这是解决树木和道路照明已经存在矛盾的有效办法。通常并不需要剪掉灯具周围的全部枝叶,只需要修剪低于灯具的那部分枝叶就够了。

5.2.16 本条为居住区道路照明应符合的要求。

    1 第1款为对居住区道路照明水平的要求。

    2 行人和非机动车交通道路对眩光限制的要求不是很严格,光线适当有点耀眼反而可以活跃气氛,增加环境的吸引力,因此,重点是要限制在视平线方向不能有太强的光线。第2款中关于安装高度和裸体光源的规定就是针对这一问题而提出的。

    3 随着国民经济和城市建设的发展,在居住区,光干扰问题越来越突出,应引起足够的重视。在设计阶段就要预防,在照明设施调试或投入运行初期就要加以解决。光污染和光干扰需要专门的标准来加以限制,其中CIE的有关建议见表1。

表1 CIE关于限制光干扰的推荐值(1)

光度指标

适用条件

环境区域(2)

E1

E2

E3

E4

窗户垂直面

上的照度

Ev(lx)

夜景照明熄灭前,进入窗户的光线

2

5

10

25

夜景照明熄灭后,进入窗户的光线

0(3)

1

2

5

朝居室方向等

灯具的最大光强

(cd)

夜景照明熄灭前,适用于全部照明设备

2500

7500

10000

25000

夜景照明熄灭后,适用于全部照明设备

0(4)

500

1000

2500

上射光通比的

最大值(%)

灯具的上射光通量与灯具总光通量之比

0

5

15

25

建筑物立面亮度

或标识亮度

L(cd/m2)

别照面的平均亮度

0

5

10

25

由别照面的平均照度和反射比确定的标识亮度或自发光标志的平均亮度

50

400

800

1000

阈值增量(5)

非道路照明装置所产生的阈值增量最大值

15%

(LA=0.1)

15%

(LA=1)

15%

(LA=2)

15%

(LA=5)

 

注: (1) 本表光度指标引自CIE干扰光技委会(CIE/TC5-12)《限制室外照明干扰光影响指南》(Guide on the limitation of the effects of obtrusive light from outdoor lighting installations.January3,2003)。

   (2) 环境区域:E1为环境暗的地区,如公园、自然风景区;E2为环境亮度低的地区,如工业或乡村居住区;E3为环境亮度中等的地区,如工业或近郊居住区;E4为环境亮度高的地区,如城市中心和商业区。

   (3) 如果是公共(道路)照明灯具,此值可提高至11x。

   (4) 如果是公共(道路)照明灯具,此值可提高至500cd。

   (5) 阈值增量(TI)中的LA(cd/m2)为适应亮度。LA=0.1为无道路照明时,LA=1为M5级道路照明,LA=2为M4/M3级道路照明,LA=5为M2/M1级道路照明。道路分级详见CIE115-1995出版物。

 

5.2.17 本条为人行横道照明应符合的要求。

人行横道属于机动车和行人的交会区,是交通事故易发区域,因此,人行横道的照明十分重要。本次修订标准时主要参考了CIE136-2000出版物等增写了本条内容。

本条第1款为对人行横道照度水平的要求。第2款规定了人行横道应增设附件灯具以及所选用灯具的类型和安装方式,还提出了限制眩光的要求。第3款规定的目的是为了突出人行横道,以警示机动车和行人,有助于交通安全。

 

5.3 道路两侧设置非功能性照明时的设计要求

 

5.3.1 本条强调在机动车交通道路两侧设置装饰照明时,应和功能照明结合起来统一设计。

机动车交通道路的主要功用是供机动车通行使用,首先要考虑功能性照明的设置,保证功能性照明不受到其他照明的干扰,所以,将功能性照明和装饰性照明结合在一起考虑,既能有效协调两者之间的关系,又利于保证功能性照明的效果;而当两者发生矛盾时,装饰性照明必须服从功能性照明的要求。这是道路照明设计中基本的原则,针对我国国情,这一条规定很有实际意义。

5.3.2 本条针对机动车交通道路两侧设置的装饰照明可能造成对驾驶员视觉干扰,规定了所应采取的措施和基本要求。

5.3.3 本条是对机动车交通道路两侧设置广告灯光的基本要求。是针对目前国内在机动车两侧及灯杆上广告及灯光设置的混乱无序状态作出的规定。