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輛行駛以及行人創(chuàng)造良好的視覺環(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--圖紙和說明的形式表達(dá)出來,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獲得較好的照明效果;另一方面在滿足夜間車輛行駛和行人視覺條件前提下,盡量減少不合理照明所帶來的經(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)給夜行人帶來更多的舒適環(huán)境,隨之而來的負(fù)面問題凸現(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)凇鞍滓埂敝胁荒馨裁?,夜行?dòng)物無處藏身。隨著城市越來越亮,人類的健康和安全受到了極大威脅,過度的城市照明引發(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)過多的電能和工程投資。我們要堅(jiān)持以人為本,樹立全面協(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次。重復(fù)使用其他工程的圖紙時(shí),也要詳細(xì)地說明圖紙出處。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)說明書、設(shè)計(jì)圖紙、主要設(shè)備和材料表、概(預(yù))算書組成。
(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)說明主要編寫的內(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)主管部門批準(zhǔn)下達(dá)的工程項(xiàng)目有關(guān)資料,說明本專業(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)說明中可不再重述。