第一章 道路照明用電光源
自從電能開始用于照明后，相繼制成鎢絲白熾燈、低壓汞燈、高壓燈、高壓鈉燈、低壓鈉燈、鹵鎢燈、金屬鹵化物燈等電光源。目前，國內(nèi)在道路照明上使用最多的電光源是白熾燈、高壓汞燈和高壓鈉燈，因為它們分別具有價格便宜、使用方便和有很高的發(fā)光效能以及較長的使用壽命。
1、 電光源分類（按發(fā)光原理分類）
（1）熱輻射光源：
1） 鎢絲白熾燈，如普通照明燈泡。
2） 鹵鎢循環(huán)白熾燈，如管形照明鹵鎢燈泡。
（2）氣體放電光源（按發(fā)光物質(zhì)分類 ）：
1）金屬類：①汞燈，它又分低壓汞燈（又稱熒光燈、日光燈）、高壓汞燈（簡稱熒光高壓汞燈）2種；②鈉燈，它又分低壓鈉燈、高壓鈉燈（普通型高壓鈉燈和高顯色高壓鈉燈）2種。
2）惰性氣體類：氙燈；汞氙燈。
3）金屬鹵化物類：鈉鉈銦燈；鏑燈。
2、 道路照明對電光源的要求
（1） 發(fā)光效能高。
（2） 使用壽命長，壽命周期的一致性好。
（3） 有較好的顯色性和適當?shù)牡土炼取?/p>
3、 電光源的主要特性比較
道路照明常用電光源（國產(chǎn)）的主要特性比較，如表1-1所示。
電光源名稱
白熾燈
高壓汞燈
高壓鈉燈
低壓鈉燈
金屬鹵化物燈
額定功率范圍（W）
10~1000
50~400
35~1000
18~180
400~1000
光效(lm/W)
6.5~19
30~50
60~120
100~175
60~80
平均壽命(h)
1000
2500~5000
16000~24000
2000~3000
2000
一般顯色指數(shù)Ra
95~99
30~40
20~25
65~85
啟動標定時間(min)
瞬時
4~8
4~8
7~15
4~8
再啟動時間(min)
瞬時
5~10
10~20
5以上
10~15
功率因數(shù)cosφ
1.0
0.45~0.62
0.30~0.44
0.06
0.40~0.61
頻閃效應
不明顯
明顯
明顯
明顯
明顯
表面亮度
大
較大
較大
不大
大
電壓變化對光通的影響
大
較大
大
大
較大
環(huán)境溫度對光通的影響
小
大
較小
小
較大
耐震性能
較差
好
好
較好
好
所需附件
無
鎮(zhèn)流器
鎮(zhèn)流器
鎮(zhèn)流器
觸發(fā)器、鎮(zhèn)流器
表1-1 道路照明常用光源的主要特性比較注 1、光效是發(fā)光效能的簡稱，指一個電光源每消耗1W功率的電能所發(fā)出的光通量，單位為lm/W（流明/瓦）。
2、電光源的壽命分全壽命、有效奉命和平均壽命。全壽命指電光源從開始燃點到不能再啟動的時間總和。有效壽命是指電光源的總光通量下降到初始值的70%時的總共點燃時間。平均壽命是一批燈在額定電源電壓和試驗室條件（電源電壓波動不大于±2%，環(huán)境25±5℃，無燈具的自燃冷卻狀態(tài)）下點燃，且每啟動一次至少點燃10h；至少有50%被試驗燈能繼續(xù)燃點時的累計燃點小時。
3、 雙金屬片啟動的內(nèi)觸發(fā)高壓鈉燈的再啟動時間與燈泡周圍的溫度有關，一般在10~20min；用觸發(fā)器啟動的外觸發(fā)高壓鈉燈再啟動時間一般不超過1min。
4、1000W鈉鉈銦燈目前需用觸發(fā)器啟動。
第二章 鎮(zhèn)流器
第一節(jié) 鎮(zhèn)流器的作用
氣體放電燈在燃點時，都處于弧光放電狀態(tài)。面弧光放電狀態(tài)一般呈負的伏安特性。負的伏安特性是當電路電流增加時，燈泡的工作電壓反而降低，與電源電壓之間產(chǎn)生一個差值?U，在這個差值?U的作用下，促使電流繼續(xù)增加，這個過程反復下去，導致電流無限制增加，最后直以燈泡或電路的某一部分被電流燒壞為止。這一特性如圖2-1的曲線a所示。
把燈與電阻（或電感）串聯(lián)起來，就可以克服弧光放電因有的不穩(wěn)定性。圖示2—1中曲線a是弧光放電負的伏安特性；曲線b是電助理（或電感）的伏安特性：曲線c是a與b的疊加結(jié)果，具有正的伏安特性。所以一般在直線電路中用電阻做鎮(zhèn)流器；在交流電路中用電感做鎮(zhèn)流器。
鎮(zhèn)流器與氣體放電燈的特性相配合，將使氣體放電燈的工作電流限制在某一數(shù)值附近，并保證電源電壓在一定范圍內(nèi)變化時，仍能維持燈的穩(wěn)定工作。
氣體放電燈電路如圖2-2所示，在電源電壓一定時，電流I取決于鎮(zhèn)流器和燈泡的性能。燈了便于說明問題，根據(jù)歐姆定律：在電壓一定的時候，電流與阻抗成反比（26有一公式）
式中 I——電路電流（A）； U——電源電壓（V）；
Z——電路阻抗（?），它等于鎮(zhèn)流器的阻抗ZL和燈泡的阻抗ZI，所以
Z=ZL＋ZI （2-2）
將式（2-2）代入式（2-1）得（26頁有一公式）
——交流電頻率，?=50Hz； μ——材料的導磁率（H/m）；
N——鎮(zhèn)流器繞組匝數(shù)（匝）； ?——鎮(zhèn)流器繞組的橫截面積（㎡）。
氣體放電燈通過工作電流I后，在燈泡兩端可以測量到工作電壓U1=IZ1。U1與Z1成正比，即燈泡的工作電壓越高，則燈泡的阻抗值越小，電路電流就越大。燈泡的工作電壓與燈泡的阻抗值間的關系，可作解釋如下：以高壓汞燈為例，高壓汞燈的工作電壓是由放電管中充汞量的多少來決定的。充汞量越多，燈泡在燃點時汞蒸氣壓越高，也就是說在放電管中氣化的汞的分子數(shù)越多，這時從陰極發(fā)射的電子在到達陽極的途中撞擊到汞分子的次數(shù)越多，在單位時間內(nèi)到達陽極的電子數(shù)就越少，電路電流就越小，則燈泡的阻抗就越大；反之，在放電管中的充汞量少，能汽化的汞分子少，從陰極發(fā)射出的電子到達陽極的電子數(shù)就越多，電路電流就越大，則燈泡的阻抗值就小。
其它氣體放電燈，包括高壓鈉燈的情況都可作上述解釋。
綜合上述，氣體放電燈電路中的電流值，在電源電壓一定時，取決于電路的阻抗值Z，也就是取決于燈泡的阻抗值和鎮(zhèn)流器的阻抗值。在鎮(zhèn)流器的阻抗一定時，燈泡的工作電壓越高，則電路電流值就越小
作者: MniBoy 標題:RE:我國道路照明行業(yè)標準（全文）！ 時間: 2006/01/25/21:45
第三章 道路照明燈具
燈具的作用是把光源發(fā)出的光按需要重新加以分配，以提高光源光通量的利用率，并使路面獲得良好的均勻亮度。此外，燈具還能起到固定和保護光源，并把光源和電源連接起來以及限制眩光的作用。多數(shù)情況下，使用“燈具”一詞可以理解為包括光源及其點燈附件，如本章敘述的燈具配光曲線等燈具光度數(shù)據(jù)，顯然是包括光源了的；但在某些場合，燈具卻應理解為不包括光源，如講燈具的防塵防水性能，實際上是指燈具殼體的防塵防水性能，它并不包括光源。
本章著重介紹用戶對燈具最為關心的一些基本問題。
第一節(jié) 對道路照明燈具的基本要求
道路照明燈具由于長期在室外使用，環(huán)境條件比較惡劣，因此它在光學性能、機械強度、防塵防水和耐腐蝕、耐熱性能、電氣絕緣性能以及重量、安裝、維護和外觀等方面都要滿足較高的要求。
一、光學性能
首先道路照明燈具要有合理的配光。所謂配光就是燈具（或光源）在空間各個方向上的光強分布狀態(tài)。所謂配光合理有2個：①指有一定的布光角度，這是為確保燈具所發(fā)出的光在路面上有一定的覆蓋范圍所必須的。但不能說布光角度越大越好，其大小要根據(jù)需要來選擇。②燈具的光分布不應有明顯的突變，也就是說配光曲線要比較光滑。只有這樣才能確保路面上的亮度（或照度）分布均勻。圖3-1中的曲線1為合理配光，曲線2為不合理配光。
其次，要有較高的燈具效率。所謂燈具效率定義為燈具發(fā)出的光通量與燈具內(nèi)燃點的光源所發(fā)出的光通量之比。燈具效率越高，那么利用光源光通量就越大。對常規(guī)路燈燈具來說，還要求燈具發(fā)出的向下光通量（即可能到達路面的光通量）越大越好。但就居住區(qū)所使用的裝飾性燈具而言，對后者要求卻不嚴格。
常規(guī)路燈燈具的效率一般不應低于60%，這一指標來源于對國產(chǎn)大量常規(guī)路燈燈具的實測結(jié)果。多數(shù)燈具均能達到這一指標，但的確也有少數(shù)燈具如帶磨砂玻璃罩的舊式燈具就低于這一指標。從節(jié)能角度出發(fā)，這種為 實屬淘汰之列。
應該指出，燈具效率高于60%這一要求不適用于泛光燈具，因泛光燈具效率通常要低一些。而裝飾燈具的效率多數(shù)都大大超過60%。
二、機械強度
燈具的外殼和零部件都要有較高的機械強度。機械強度高，才能確保燈具在運輸、安裝和使用過程中不易損壞，并延長壽命。機械強度高，還可以增加使用的可靠性和安全感，并能保證燈具的光分布不變，從而確保原設計的照明質(zhì)量。
三、防塵防水和耐腐蝕性能
燈具要有較好的防塵防水和耐腐蝕性能。防塵防水性能好，就可以減少灰塵、昆蟲及其它污物在燈具內(nèi)外表面上沉積，從而提高燈具的維護系數(shù)，延長燈具的維護周期，減少維護工作量。
由于燈具常常工作在帶腐蝕性氣體的環(huán)境之中，有潮濕蒸汽存在時，就會形成有強烈腐蝕性的混合物。因此燈具殼體要用耐腐蝕的材料（見本章第五節(jié)）制作或要涂上保護涂層。燈具內(nèi)部各個部件也要有較好的耐腐蝕性能。只有這樣，才能確保燈具具有合理的使用壽命。
四、耐熱性能
燈具應有較好的耐熱性能。這就要求燈具內(nèi)各個部件、殼體以及透光罩所采用的材料應能經(jīng)受住燈具內(nèi)光源燃點時的產(chǎn)生的熱量，即各個部分所達到的最高溫度必須在各自允許溫度之下。
對于全封團燈具，通常應采取一些措施，盡量降低燈具內(nèi)的溫度。這樣，既可以使光源維持其正常的工作溫度，令其處于最佳的工作狀態(tài)，也可以延長光罩等部件的使用壽命。采取的措施之一是加大燈具容積（尺寸）。光源瓦數(shù)越大，燈具容積就應越大。還可以在殼體表面加上散熱片，以利于燈具散熱。
五、電氣絕緣性能
燈具要有較好的電氣絕緣性能。這就是說，燈具的結(jié)構(gòu)應該使操作人員可以觸及到各個部分，在電氣上都應達到安全可靠的程度。國際電工委員會（IEC）等組織，根據(jù)燈具所提供的防觸電的保護程度將燈具分成4級。其中零級（無接地措施）燈具不適宜在道路照明中使用，而其它3級燈具都能用。燈具內(nèi)所采用導線的最小尺寸（截面）應適合實際負荷：導線的絕緣應經(jīng)受住燈具內(nèi)的溫度和很高的觸發(fā)電奪。
六、燈具的重量、安裝、維護和外觀
燈具要輕，安裝維護要方便，造形要盡可能美觀大方。燈具輕則運輸和施工方便，還可以降低對燈桿強度的要求，因而可降低整個裝置的造價。設計和制造燈具時要充分考慮使用中的安裝和維護問題，使工人安裝、換燈和清掃方便，以降低工人的勞動強度，提高工作效率。對安裝在居住區(qū)和人行道等場所的裝飾性燈具，要求其外表美觀大方，這是不言而喻的。就是常規(guī)路燈燈具也應該在滿足功能要求的前提下,盡可能做到美觀.“白天看燈,晚上看光”這句話有一定道理.當然這就要處理好功能和裝飾兩者的關系.
某些特定場所使用的燈具,還有特殊要求,如發(fā)生強烈震動的橋梁所安裝的燈具,除滿足上述要求外,還要具有較好的抗震性能.
道路照明燈具是否符合以上6方面的要求.多數(shù)項目如光學性能、機械強度、防塵防水性能、耐腐蝕性能、電氣絕緣性能等可通過測試來評定，一些國際組織（如ＩＥＣ）已建立了測試標準，我國也在直接引用或建立自己的測試標準．因此，只要看到基于這些標準的測試結(jié)果，燈具的性能便一目了然了．
道路照明的原理
汽車駕駛員要在道路上安全、迅速和舒適地行駛，他就得可靠地察覺出障礙物的存在而且有一定的視覺舒適感，為此必須具備良好的視看條件。道路照明的功能就是在夜間為駕駛員提供這種條件。本章從討論駕駛員的視覺作業(yè)入手引出道路照明的評價指標，與路面照明數(shù)量和質(zhì)量有著非常密切關系又尚未為道路照明工作者所廣泛認識的路面反光性能也將在本章中論述。
第一節(jié) 駕駛員的作業(yè)和所需要的視覺信息
一、駕駛員的作業(yè)
駕駛員的作業(yè)是很復雜的，其中和道路照明尤其有關系的可以列舉出以下3個方面：①他必須按既定路線執(zhí)行長時間的動作；②他必須在最短的時間里作出有關超車和躲避障礙物（如位于其行進路線上的行人）的決斷；③他必須在短時間里判斷出它在車流中所保持的位置，知道是否有其它車輛闖進季的環(huán)境中。
駕駛員所進行的復雜作業(yè)可以用下面的基本機動動作來說明：
（1）停車（制動）；
（2）調(diào)整速度；
（3）調(diào)整橫向位置。
不同的機動動作不都是需要相同的執(zhí)行空間，其中“停車”需要最大空間（包括運行距離和時間）。要確保駕駛員能夠在障礙物前停車，就必須能夠在很遠距離以外發(fā)覺障礙物。這一距離稱之為視距，它至少必須等于制動距離。其中包括觀察和反應時間（包括駕駛員的反應、應用制動器、建立起減速的時間）所對應的距離和實際的制距離。速度越高，需要的視距越大。這就說明，要使駕駛員能夠安全停車就得在視距外能夠準確地、及時地獲得有無障礙物的視覺信息。
二、駕駛員所需的視覺信息
綜上所述，為了使駕駛員能夠安全、迅速和舒適地行駛，就必須為駕駛員創(chuàng)造一個良好的視覺條件，使他在視覺距以外能獲到一系列的視覺信息：
（1）道路上有無障礙物或行人？它們位于何處？
（2）道路寬度、線型和構(gòu)造。
（3）道路上是否存在特殊場所（交叉路口等）及其所在位置。
（4）路面的狀況，有無缺陷損傷？它們位于何處？
（5）是否有同時使用該道路的其它車輛？它們的種類和運行速度？
（6）道路外圍設施狀況（如道路標志等）。
（7）如果前方道路上沒有任何障礙物時，能夠得到確切的“無障礙物”的信息。
道路照明標準
制訂道路照明標準的目的是為從事道路照明設計的工程技術人員作出合理的道路照明設計提供依據(jù)，以便為駕駛員和行人創(chuàng)造一個符合視覺作業(yè)要求的照明條件，從而減少交通事故，，提高夜間交通運輸率。有了標準，設計人員也就可以不必去追求高的照明數(shù)量和質(zhì)量，從而避免電能的浪費，達到節(jié)能的目的。
本章首先介紹我國有關道路照明標準部分；其次摘要介紹國際照明委員會（CIE）所推薦的道路照明標準，以及日本、美國、蘇聯(lián)、聯(lián)邦德國、英國等一些國家的現(xiàn)行標準規(guī)范；最后還要對各國標準進行簡單的分析和比較。
第一節(jié) 我國道路照明標準
我國有關城市道路照明設計標準的內(nèi)容很多，本節(jié)將著重從道路照明標準部分介紹。
一、道路照明標準
（1） 城市道路照明按快速路、主干路、次干路、支路以及居住區(qū)道路分為5級。
（2） 機動車道的照明應滿足平均亮度（或照度）、亮度（或照度）均勻度、眩光限制和誘導性4項評價指標。主要供非機動車和行人通行的道路應滿足平均照度評價指標。
（3） 各級道路的照明標準應符合表5-1的規(guī)定。
（4） 三幅路、四幅路的非機動車道的平均照度值宜為相應機動車道的1/2。
（5） 主要供非機動車和行人通行的居住區(qū)道路和人行道的平均照度應不低于1 lx.
（6） 新安裝光源、燈具的道路，應考慮燈具的維護系數(shù)，要求其路面的初始亮度（或照度）值相應提高30%—50%。
（7） 人行地道的平均水平照度，夜間以15 lx，白天以50—100 lx為宜。
（8） 選定機動車道照明標準時，要考慮城市的性質(zhì)和規(guī)模。一般中小城市可視其道路類型采用相應低1級的標準。
二、道路照明標準的若干說明
（1） 從道路照明角度來講，迎賓路、通向政府機關建筑物和大型公共建筑（如體育場、館、展覽館、大型劇院等）的主要道路、市中心或商業(yè)區(qū)中心的道路等尚可執(zhí)行主干路的照明標準。
（2） 表5-1給出了亮度值和照度值2套標準是，一方面考慮到以亮度為依據(jù)比以照度為依據(jù)制訂標準要科學合理，因駕駛員直接感受到的是路面亮度而不是照度。同時，目前絕大多數(shù)國家的標準也都是以亮度為依據(jù)的。另一方面，考慮到我國目前的實際情況，一下子全面推行亮度標準還有困難，故同時提出2套標準并不存在嚴格的對應關系，如亮度均勻度為0。4時，其照度均勻度并不一定就是0。4。在有條件進行亮度計算和測量的地方，應以亮度標準為準。
（3） 居住區(qū)道路（即弄巷）的照明標準只規(guī)定了照度值，是因為這種道路的使用者主要是行人，其視覺作業(yè)特點與機動車駕駛員不同，而且又不能規(guī)定統(tǒng)一的觀察位置，路面的反光特性也極為不同，因而這時采用亮度指標沒有意義。
（4） 表5-1規(guī)定的亮度（或照度）均勻度是總均勻度，即均勻布點的路面測量區(qū)域內(nèi)，最小亮度（或照度）和平均亮度（或照度）值之比。目前CIE和部分國家的標準、規(guī)范給出了2種亮度均勻度指標，即總均勻度和縱向均勻度。但考慮到總均勻度比縱向均勻度重要，并結(jié)合我國目前的實際情況，只給出總均勻度一種指標。況且目前也有不少國家（如蘇聯(lián)|、美國）的標準也只規(guī)定總均勻度一種指標。
（5） 表5-1規(guī)定的眩光限制標準沿用了CIE1965年標準給出。目前，CIE及部分國家的眩光控制標準，給出了眩光控制等級（G）及閾值增量（TI）的具體數(shù)值，有的還在沿用CIE1965年的標準?？紤]到我國的具體情況，按G和TI的具體數(shù)值限制眩光還是有困難的，而且一般認為采用截光型和半截光型的燈具，G和TI的具體指標大多都能夠滿足。如荷蘭的史雷德（1966）曾根據(jù)CIE1965年關于截光型、半截光型燈具的規(guī)定對其相應的G值進行了研究和計算，其結(jié)果是：對截光型燈具，G=6.7：對半截光型燈具，G=4.8。這兩個G值均能滿足CIE的推薦值（4—6）。
（6） 表5-1捉到的非截光型燈具，目前不少城市未經(jīng)改造的道路照明仍然廣泛采用的搪瓷傘罩（燈具）就是一例。如北京路燈管理處使用的搪瓷傘罩，實測表明，當配用250W和400W高壓鈉燈時其垂直角80゜方向上的光強值為116—119cd/1000 lm.90゜方向上的光強值為107—109cd/1000 lm,均大大超過CIE所定義的截光型和半截光型燈具的規(guī)定值。所以，快速路和主、次干路應禁止使用這種搪瓷傘罩。
（7） 路面的亮度水平和路面材料有很大關系。同樣得到1cd/m的二次方的平均亮度，不同材料的路面所需的平均照度不一樣。同時亮度水平還和路面的磨損程度、燈具的配光類型有關。前些年，CIE規(guī)定了4種類型的標準路面，美國標準接受了CIE建議要達到規(guī)定的亮度值時4類路面所對應的照度?？紤]到我國城市主、次干路一般多采用瀝青路面和混凝土路面，故表5-1只規(guī)定了瀝青路面的照度適用值，混凝土路面所需的照度可比瀝青路面低30%左右。
（8） 鑒于目前我國不少城市新建了許多把機動車道和非機動車道分開的三幅路、四幅呼，因此有必要規(guī)定非機動車道即慢行道上的照明標準。根據(jù)CIE建議中關于環(huán)境照明的要求并參照一些國家的規(guī)范、標準，規(guī)定了機動車道和非機動車道中間用分車帶分開的道路，其非機動車道的照度值應為機動車道的1/2。
（9） 道路照明是根據(jù)路面上行駛車輛的速度、車流量、行人流量及道路所處的環(huán)境來設置的，與城市的規(guī)模性質(zhì)等無必然的聯(lián)系。但由于目前國內(nèi)尚缺乏車流量、交通事故等的詳細統(tǒng)計數(shù)字，而且一般來講，小城市道路可相應降低一級標準的要求。由于道路照明和反映城市面貌同民展旅游業(yè)有著密切的關系，故重點旅游城市的部分街道可以不降低標準。
表5-1中的各項數(shù)值之所以僅適用于干燥路面，是因為路面的反光特性在潮濕狀態(tài)和干燥狀態(tài)下有很大的不同，干燥狀態(tài)下的照明指標在潮濕狀態(tài)下就達不到，因此對濕路面要規(guī)定另一套指標。但國內(nèi)外的研究工作尚未成熟到制訂出適合于潮濕路面的標準，因此我國尚不考慮潮濕路面的照明問題。
第六章 道路照明的設計
道路照明設計是獲得安全可靠、經(jīng)濟合理、節(jié)省能源、維修方便、技術先進的照明設施的重要環(huán)節(jié)，因此地給予足夠的重視。本章首先總體介紹道路照明設計的基本原則、內(nèi)容和步驟，然后介紹各種照明方式，最后依次介紹機動交通道路、與道路相聯(lián)系的某些特殊場所以及居住區(qū)道路的照明設計原則和方法。要說明的是照明設計離不開照明計算，但由于計算部分篇幅過大，而且它又自成系統(tǒng)，因此把照明計算單獨列成一章（見第七章）。
第一節(jié) 照明設計的基本原則、內(nèi)容和步驟
一、設計的基本原則
進行道路照明設計時，應遵循下列原則：
（1）道路照明的數(shù)量和質(zhì)量，即路面亮度（或照度）水平、亮度（或照度）均勻度、眩光限制等均必須滿足現(xiàn)行標準規(guī)定的指標。照明設施還必須具有良好的誘導性。
（2）投資低，耗電少，即既要經(jīng)濟，又要節(jié)能。
（3）運行安全可靠。
（4）便于維護管理。只有維護和管理方便的設施，才是真正經(jīng)濟的設施，才能確保設施經(jīng)常處于最佳運行狀態(tài)。
（5）技術先進。在符合上述各項原則的前提下盡可能采用先進技術，不斷提高道路照明的技術水平。
二、設計前的準備工作
（1）對所設計的道路及其周圍環(huán)境應作調(diào)查研究，掌握好下列資料。
1）道路的結(jié)構(gòu)特征——機動車道、非機動車道、人行道及分車帶等道路橫斷面形式及其寬度，坡道坡度，曲線路段曲率半徑，道路出入口，平面交叉與立體交叉布局等。
2）路面材料及其反光特性。
3）道路周圍環(huán)境（路旁建筑物、分車帶和道路兩旁的綠化、環(huán)境污濁程度等）及其附近的發(fā)展規(guī)劃。
4）車輛及行個流量。
5）交通事故率及道路附近的治安情況。
（2）掌握所設計道路的歸屬類別及相應的照明標準——路面平均亮度（或照度）、亮度（或照度）均勻度及眩光限制等。
（3）明確可供選擇的光源、燈具及點燈附件的型號、規(guī)格、光電特性和價格等。
（4）明確可供選擇的供電線路敷設及控制方式等。
（5）計劃維護方式和周期。
三、設計內(nèi)容
（1）確定燈具的布置方式。
（2）確定燈具的安裝高度、間距、懸挑長度和仰角。
（3）確定光源的類型和規(guī)格。
（4）確定燈具的類型和規(guī)格。
（5）確定鎮(zhèn)流器及其它點燈附件的類型和規(guī)格。
四、設計步驟
（1）根據(jù)可供選用的光源、燈具的光度特性、電氣特性等初選光源和燈具。根據(jù)當?shù)貤l件和實踐經(jīng)驗初選燈具布置方式、燈具的安裝高度、間距、懸挑長度和仰角。
（2）進行平均亮度（或照度）、亮度（或照度）均勻度及眩光限制水平（當有專門要求時）的計算。
（3）將計算的結(jié)果與要求達到的標準值進行比較。若計算結(jié)果達不到或起過標準的要求，則應調(diào)整設計方案，變更燈具的類型、布置方式、安裝高度、間距或光源的類型、功率之中的某一項或幾項，重新進行計算直至符合標準。如此反復，通常可以作出幾種都能符合標準的設計方案。
（4）對這幾種設計方案進行技術經(jīng)濟和能耗的綜合分析比較，并適當考慮當?shù)氐牧晳T、愛好，最終確定一種設計方案。
第七章 道路照明的計算
道路照明計算通常包括路面上任意點的水平照度（下面均簡稱照度）、平均照度、照度均勻度、任意點的亮度、亮度均勻度（包括總均勻度和縱向均勻度）、不舒適眩光和失能眩光的計算等。
進行照明計算時，必須預先知道所選用燈具的光度數(shù)據(jù)（見第三章第二節(jié)）、燈具的實際安裝條件（安裝高度、間距、懸挑長度、仰角及布置方式）和道路的幾何條件（道路的橫斷面及各部分的寬度、路面材料及其反光性能等）以及所采用的光源類型和功率等。
第一節(jié) 照度計算
一、計算條件的若干規(guī)定
進行路面照度計算時，計算地段的選擇和計算點的設置等應與測量路面照度的規(guī)定相同，見第八章第二節(jié)。
二、路面上任意點照度的計算
1、根據(jù)等光強曲線圖進行照度計算
如圖7-1所示，一個燈具在P點上產(chǎn)生的照度為（160頁有一公式）
式中 Iγc——燈具指向γ角和c角所確定的P點的光強；
γ——垂直角（或高度角）；
c——水平角（或方位角）；
h——燈具的安裝高度。
N個燈具在P點上產(chǎn)生的總照度（160頁有一公式）計算時，首先應根據(jù)計算點P的位置確定其相對于每個燈具的座標γ1、c1，并從該種燈具的等光強曲線圖找出每個燈具指向P點的光強值，然后代入式（7-1）計算，分別求出每個燈具對P點照度的貢獻Epi，最后根據(jù)式（7-2）求和，并乘以klm(千流明)為單位的光源光通量和適當?shù)木S護系數(shù)，便可求得P點的總照度。
計算某點的照度時，需要考慮和計算幾個燈具對該點照度的貢獻呢？經(jīng)過分析和計算可以得出結(jié)論：對精度要求不是很高的一般計算，只需考慮該點周圍3~4個燈具就可以了。
需提醒注意的是，從燈具的天頂?shù)让娣e網(wǎng)等光強曲線圖上找燈具指向計算點的光強時，要注意燈具的仰角。若燈具的仰角為0?，則可直接從等光強曲線圖上讀出（或內(nèi)插求出）。若燈具的仰角不為0?而是α ，則需另畫一張和天頂?shù)让娣e網(wǎng)等光強曲線圖的網(wǎng)格大小相同的透明復蓋圖（可畫在硫酸紙上），將它疊加在等光強曲線圖上，讓兩圖完全重合，然后令透明復蓋加在等光強曲線圖上，讓兩圖完全重合，然后令透明復蓋圖繞原點（c=0?，γ=90?）向順時針方向轉(zhuǎn)過α ，再從透明覆蓋圖上讀出（或內(nèi)插求出）光強值。
2、根據(jù)等照度曲線圖進行計算
若燈具的光度測試報告還給出了燈具的等照度曲線圖，我們也可以用它來進行照度計算。一種辦法是，可以在同一張等照度曲線圖上標出計算點相對于各個燈具的位置，讀出各個燈具（同樣是計算點周圍3~4個燈具）對計算點照度的貢獻，然后求和，最后再換算成照度絕對值。另一種辦法是首先將等照度曲線圖復印在透明紙上制成透明覆蓋圖，然后將它疊加在與其比例相同的道路平面圖上。令覆蓋圖的原點和第一個燈具的位置重合，讀出第一個燈具在計算點上產(chǎn)生的照度。依次類推可分別讀出計算點周圍3~4個燈具在計算點上分別產(chǎn)生的照度，再求和并換算成照度絕對值。
換算成照度絕對值時應注意實際使用的等照度曲線圖是哪一種形式（見第三章第二節(jié)）。若是相對等照度曲線則需乘以最大照度值；若是給出了絕對值的等照度曲線則需乘上以klm為單位的光源光通量。若燈具實際安裝高度和繪制等照度曲線所使用的高度不同，則尚需進行高度修正。
三、路面平均照度計算1、數(shù)值計算
根據(jù)本章第一節(jié)和第八章第二節(jié)內(nèi)容確定好各計算點，進而計算出各點的照度，然后計算出路面上的平均照度，計算公式為（161頁有一公式）
式中 Eav——路面平均照度；
Ei———第I個計算點上的照度；
Ｎ——計算點的總數(shù)。
２、根據(jù)利用系數(shù)曲線圖進行計算
計算一直線路段上的平均照度最容易、最迅速的方法是采用燈具光江測試報告中給出的利用系數(shù)曲線圖，通過下面公式進行計算（162頁有一公式）
式中 η——利用系數(shù)。根據(jù)道路的寬度和燈具的安裝高度、懸挑長度和仰角，從燈具的利用系數(shù)曲線圖中查出；
Φ——光源光通量；
M——維護系數(shù)，隨燈具的密封程度、使用環(huán)境條件及維護狀況的不同而異，一般為0.5~0.7;；
N——每個燈具內(nèi)實際燃點的光源數(shù)目；
W——路面寬度；
S——燈桿間距。
四、照度均勻度的計算
通常道路照明標準規(guī)定的照度均勻度（G）為路面上的最小照度（Emin）與平均照度（Eex）之比，即 g=Emin/Eex (7-5)
有時還要考慮平均照度與最小照度之比（Eex/Emin）、平均照度與最大照度(Emax)之比（Eex/Emin）、最大照度與平均照度之比（Emin/ Eex）、最小照度與最大照度之比（Emin/Emax）或最大照度與最小照度之比（Emax/ Emin）。Eex可以通過式（7-3|或式（7-4）進行計算，現(xiàn)在的問題是如何確定Emin和Emax。若是采用數(shù)值計算方法求出Eex，則Emin和Emax可從計算得到的一系列規(guī)則布置的點的照度值中挑出。若是采用利用系數(shù)法求出Eex，則我們可通過下列途徑確定Emax和Emin。
關于最大照度點，如果燈具在各個垂直截面上的光強分布均滿足不等式I0≥Iγcos3γ(其中I0為燈具垂直向下光強，Iγ為垂直角等于γ方向光強)，則最大照度點通常在燈下。若在某一垂直截面上I0＜Iγcos3γ,則可以預計最大照度點就在這個平面附近，但這種情況很少出現(xiàn)，而且當通常所考慮的區(qū)域為有限時就更是如此。
關于最小照度點，若采用的是具有旋轉(zhuǎn)對稱光分布的燈具，則最小照度有可能出現(xiàn)在圖7-2中的A、B、C3點處。而實際上燈具的光分布往往是非對稱的，最小照度點會偏離A、B、C3點一些。確定了最大和最小照度點，再計算在這些點上的照度就不難求出照度均勻度了。五、計算舉例
1、由等照度曲線計算路面上某點的照度
[例7-1]如圖7-3所示，有一條單幅路，路面寬度w=10m，采用單側(cè)布燈，燈具安裝高度h=10 m，燈桿間距S=20m，燈具仰角為0?。燈具仰角為0?時的相對等照度曲線圖如圖7-4所示，并假定光源光通量為22500 lm。求圖7-3中P點的照度。
解（1）確定自燈具排列線到P點的橫向距離（以安裝高度的倍數(shù)表示）
d=6m=0.6h
在等照度曲線圖（見圖7-4）上畫一條與縱軸平行、距燈具排列線（0線）為0.6h的直線A—A。
（2）根據(jù)圖7-3的幾何尺寸，確定每個燈具至計算點P的向距離（以安裝高度的倍數(shù)表示） L1到P l1=25m=2.5h
L2到P l2=5m=0.5h
L3到P l3=15m=1.5h
然后在圖7-4中沿A—A線，根據(jù)剛計算所得的各個燈具到計算點的縱向距離l1、l2、l3，標示出計算點相對于各個燈具的位置L1、L2、L3。
（3）在圖7-4中分別讀出在這3個點上的相對照度值，并計算P點上的總照度
EL1=Emax×3%
EL2=Emax×53%
EL3=Emax×13%
E總=EL1+EL2+EL3=Emax×69%
其它燈具對P點照度的貢獻，在此可忽略不計。（166頁有一公式）
2、根據(jù)利用系數(shù)曲線計算路面的平均照度
[例7-2]已知路面寬度為15m，采用左側(cè)單排布燈，燈的安裝高度為12m，燈桿間距為36m，懸挑長度為2m，仰角為5?，見圖7-5。燈具相應的利用系數(shù)曲線，如圖7-6所示。燈具內(nèi)安裝250W高壓鈉燈，額定光通量為22500 lm，維護系數(shù)為0.6。試求：①左側(cè)半寬路面的平均照度；②右側(cè)半寬路面的平均照度；③整個路面的平均照度。
解（1）求左側(cè)半寬路面的平均照度。
從圖7-6中查出利用系數(shù)值。
人行道側(cè) w/h=2/12=0.167 η1=0.035
車道側(cè) w/h=5.5/12=0.46 η2=0.24
總利用系數(shù) η=η1+η2=0.035+0.24=0.275
根據(jù)公式（7-4）計算得平均照度（167頁有一公式）
（2）求右側(cè)半寬路面的平均照度。
從圖7-6中查出利用系數(shù)
車道側(cè) w/h=5.5/12=0.46~w/h=13/12=1.08
η0~0.46=0.24~η0~1.08=0.35
η0.46-1.08=0.35-0.24=0.11
根據(jù)公式（7-4）計算得平均照度（167頁有一公式）
（3）求整個路面的平均照度
從圖7-6中查出利用系數(shù)值。
人行道側(cè) w/h=2/12=0.167 η1=0.035
車道側(cè) w/h=13/12=1.08 η2=0.35
總利用系數(shù) η=η1+η2=0.385
平均照度 Eex=0.385×22500×0.6×1除以36×15=9.6 lx
還可以根據(jù)（1）、（2）項計算結(jié)果直接求平均值
Eex=（13.8+5.5）/2=9.6 lx
從上面計算結(jié)果可以看出：按單側(cè)布置方式設燈的道路，其安裝燈具一側(cè)路面的平均照度比不裝燈具的另一側(cè)路面的平均照度高得多，因而整個路面照度均勻度比較差。3、照明設計和計算綜合題
[例7-3]有一條混合交通單幅路，柏油路面，寬度為12m，確定采用北京吉樂燈具廠生產(chǎn)的LD-8501型燈具和高壓鈉燈。路面照度要求達到主干路的水平，圖7-7和圖7-8分別為該燈具的等光強曲線圖和利用系數(shù)曲線圖。試講行道路照明設計和照度計算。
解1、道路照明設計
1）根據(jù)《城市道路照明設計標準》，主干路要求維持平均照度達到15 lx。
2）因路面寬度僅為12m，故可選擇單側(cè)布置方式設燈。
3）該燈具最大光強角小于65?，而且80?和90?角光強值也符合截光型燈具要求，故應按截光型確定燈具的安裝高度（h）與道路有效寬度（weff）及燈具的安裝間距（S）與高度的關系，即h≥weff,S≤3h。
4）因采用單側(cè)布燈，并且要確保整個路面有較好的照度均勻度，所以懸挑要適中，可選擇懸挑長度O=2m則
安裝高度 h=weff=12-2=10m 間距S=30m
仰角 α=0?或5?、10?、15?待計算后確定
2、道路照明的計算
（1）路面平均照度的計算。
1）由利用系數(shù)曲線圖（見圖7-8）查利用系數(shù)η。
人行道側(cè) w1=2m，則w1/h=0.2
車道側(cè) w2=10m，則w2/h=1
若仰角為0?時，則η1=0.14，η2=0.29；η0?=0.14+0.29=0.43。
若仰角為5?時，則η1=0.1，η2=0.353；η5?=0.1+0.353=0.453。
若仰角為10?時，則η1=0.06，η2=0.40；η10?=0.06+0.40=0.46。
結(jié)果表明η0?<η5?<η10?
因而從利用系數(shù)考慮，燈具仰角應選10?或更大一些（從實際計算可知仰角15?的利用系數(shù)和10?的一樣，仰角再增加利用系數(shù)就開始減少），但考慮到LD-8501型為圓球燈，上下半球采用不同顏色材料，中間有一金屬圈，仰角不些又能比較美觀，而且5?和10?的利用系數(shù)差不多，故選定5?仰角。
2）確定維護系數(shù)
LD-8501型為有透光罩的燈具，假定一的清掃一次，并參考《城市道路照明指南》呂的規(guī)定，得到維護系數(shù)為M=0.88×0.75=0.66
3)高壓鈉燈光通量：250W Φ=22500 lm
100W Φ=7000 lm
4）根據(jù)公式（7-4）計算平均照度。
先選定250W高壓鈉燈，并把有關參數(shù)代入公式（7-4），得（170頁有一公式）
原先要求達到15 lx，現(xiàn)在為18.7 lx，略超過一點，故本設計方案可行。
5）也可以把所要求的照度（Eex）代入公式（7-4）求出光源光通量，再找與此光通量接近的光源功率（170頁有一公式）
與此值接近的高壓鈉燈功率是250W，我們可選它。然后再把250W高壓鈉燈的光通量代入式（7-4）去計算，最后得到的照度為18 lx。
若想把照度降低一點，讓它盡可能接近15 lx，則可以適當加大一點間距（S），但不宜擴大太多，否則會影響均勻度。當然也可以采用替代型215W高壓鈉燈，但考慮到它不是與高壓鈉燈鎮(zhèn)流器匹配的正規(guī)系列產(chǎn)品，新修道路一般不宜選用它。
（2）路面上某點水平照度的計算。
如圖7-9所示，要求計算P點的照度。
對于精度要求不是很高的一般計算，只考慮P點周圍L1、L2和L33個燈具貢獻就可以了。
1）首先確定P點相對于L1、L2和L3的坐標分別為（c1，γ1）、（c2，γ2）和（c3，γ3），見圖7-9。
對L1 tgγ1=√(30-4)2+42 除以10=26.3/10=2.63
cosc1=26/√(30-4)2+42=26/26.3=0.9886 ∴γ1=69?, c1=8.7?
對L2 tgγ2=√42+42除以10=5.565/10=0.5656 ∴γ2=29.5?, c2=180?-45?=135?
對L3 tgγ3=√(30-4)2+42 除以10=34.234/10=3.423 ∴γ3=73.7?, c2=180?-cos-1(34除以√(30-4)2+42 =180?-6.7?=173.3?
2)從等光強曲線圖(見圖7-7)上分別讀出L1、L2和L3指向P點的光強值．
當燈具為水平安裝即仰角為0?時，可直接從等光強曲線圖上讀出或內(nèi)插求出，而今選定仰角為5?，故應令透明覆蓋圖繞中心點（c=0?，γ=90?）向順時針方向旋轉(zhuǎn)5?，再按透明覆蓋圖角度坐標在等光強曲線圖上取光強讀數(shù)，得
ＬL1=120cd；ＩL2=195cd；IL3=80cd
3)由公式（７-１）和式(7-2)計算P點的照度值為（172頁有一公式）
而 cos3γ1=0.0460 ，cos3γ2＝０.6592， cos3γ3=0.0221，
得ＥＰ＝（120/100）×0.0460+(195/100)×0.6592+(80/100)×0.0221
=0.0552+1.2854+0.01768=1.3583
當光源光通量Φ＝22500 lm，維護系數(shù)Ｍ＝0.66時，得
ＥＰ=1.3583×(22500/1000)×0.66=20 lx
第八章 道路照明的測量
道路照明中的光學測量，廣義上說，它包括兩部分：①在實驗室中進行道路照明燈具的光度測試，提出詳細的測試報告（報告所包括的主要內(nèi)容在第三章中已介紹過），供照明設計和計算使用。②進行道路照明的現(xiàn)場測試（包括照度、亮度以及路面反光特性等項內(nèi)容）。本章主要論述和路燈運行管理部門關系最為密切的路面光度、照度的現(xiàn)場測量。
第一節(jié) 道路照明測量常用儀器
測量路面照度、亮度常用儀器是照度計和亮度計。下面就分別介紹這兩種儀器。
一、照度計
1、基本結(jié)構(gòu)
照度計是用于照度測量的專用儀器。其工作原理是基于光電池產(chǎn)生的光電流和落入光電池上的光通量成正比。它包括接收器（由光電池、顏色修正片，余弦校正器所組成）和記錄儀表兩個部分。
（1） 光電池，是根據(jù)光電效應原理制成的可以把入射光能轉(zhuǎn)換成電能的元件。常用的光電池基本構(gòu)造如圖8-1所示。當光照射到光電池表面上時，入射光透過金屬薄膜到達半導體層和金屬薄膜的分界面（阻擋層）目，并在界面在產(chǎn)生光電效應，從而在界面上下之間表達形成一電位差。這時如果接上外電路就會形成光電流。光電流的大小取決于入射光的強弱和回路中的電阻。在實際應用中，我們總是選擇合理的外接電路，使得在較大范圍內(nèi)光電流和入射在光電流上的光通量（照度）保持線性關系。
（2） 光譜靈敏度修正。光電池和其它光電接收元件一樣，其光譜靈敏度有很大差別，如圖8-2所示。該圖曲線a 是一種典型的硒光電池的光譜靈敏度曲線，曲線b是人眼的光譜光視效率（Vλ ）曲線。因此，為了能夠直接測得照度的準確值，必須對光電池的光譜靈敏度進行修正，使其對V λ曲線的偏離達到可以忽略的程度。這種修正對測量具有線光譜的氣體放電燈來說，尤為重要。
進行光譜靈敏度修正常用的方法是在光電池前面加上顏色色玻璃濾光器。對固定場合如實驗室的照度測量來說還可以在光電池前加顏色溶液濾光器。由于各個光電池的光譜靈敏度不完全相同，所以當要求作精確測量時，應對每個光電池分別找出合適的濾光器。
（3） 余弦修正。光電池的一個重要特性是它所產(chǎn)生的光電流對光線入射角度的依賴性，即它的角響應特性。
在路面上進行照度測量時，會發(fā)現(xiàn)往往是遠、近不同的燈具發(fā)出光以不同的角度入射在路面上。路面上各點的實際照度符合照度的余弦法則（200頁有一個公式，其中α為光線入射角度），這就要求電池的輸出也應滿足余弦法則，才能使照度計測得的照度值恰好是該點的實際照度。而實際上未經(jīng)校正的光電池卻偏離余弦法則也就越大。圖8-3給出了未經(jīng)余弦修正的光電池測得的照度E。與實際照度Eα之比和光線入射在光電池平面上的角度α之間的關系。從該圖可以看出，當入射角大于55°時，照度測量值和實際值有很大的差別。所以，若光電池不進行余弦修正，就無法應用于大部分光線傾斜入射在受照面上的照度計，要求其光電池對85°以下入射角都進行修正。
光電池之所以存在著這種角特性，是因為其表面我鏡面反射產(chǎn)生，入射角越大的光線其反射光所占的比例越大，射入光電池那部分光所占比例就越小，因而所產(chǎn)生的光電流就越小。此外，還因為安裝光電池的盒子邊框有擋光作用，會在光電池表面造成陰影
對光電池進行余弦修正的方法很多，如加球形乳白玻璃罩；采用兩塊光電池；加中心帶孔的蓋子；加平面乳白玻璃板；粘合上一塊薄透鏡；加內(nèi)壁涂成白色的擴散球等。目前，我們經(jīng)?？吹降氖羌忧蛐稳榘撞Ａд只蚣悠矫嫒榘撞ＡО宓男拚椒?。圖8-4是經(jīng)過修正后的光電池（201頁有一公式=?α與α的關系曲線，可以看出，修正效果還是令人滿意的。
（3） 記錄儀表。可以選用低內(nèi)阻微安表作為記錄儀表，將它和光電池連接就成了簡易照度計。近年來，無論是國內(nèi)和國外照度計的研究和生產(chǎn)都有了很大發(fā)展，已經(jīng)制成了采用硅光電池、帶運算方大器的數(shù)字式照度計，測量準確度大提高，讀數(shù)也比指針式照度計方式照度計方便得多。比如浙江大學生產(chǎn)的SZ—301型和SZ—302型數(shù)字式照度計性能就相當優(yōu)越。尤其是后者具有自動換檔功能，其主要技術指標為：量程，0.1 lx~1.999×10 lx；儀器滿量和度，±4%±1個字；分辨率，0.05%；線性，±0.2%±1個字；重復精度，±0.2%±1個字；零點飄移，開機后15min，連續(xù)8h工作，零點飄移不超過滿量程的±0.2%;工作環(huán)境溫度,0°C~40°C。該校生產(chǎn)的照度計，已經(jīng)為許多用戶所采用。
2、使用照度計就應注意事項
(1) 光電池（特別是硅光電池）所產(chǎn)生的光電流極大地依賴于環(huán)境溫度，而且光電池又是在一定的環(huán)境溫度（一般為20°C±5°C）下標定的，因此，當實測照度時的環(huán)境溫度和標定時的環(huán)境溫度差別很大時就得對溫度影響進行修正。其修正系數(shù)一般由制造廠家提供。
(2) 由于照度計的接收器是作為一個整體（包括光電池、濾光器和余弦修正器）進行標定或校準的，因此使用權(quán)時不以能把濾光器或余弦修正器拆下不用，否則就會得到不正確的測試結(jié)果。
(3) 由于光電池表面各點的靈敏度不盡相同，因此測量時應盡可能使光均勻布滿整個光電池面，否則也會引入測量上的誤差。
(4) 由于光電池使用時間長了會逐漸老化，因此照度計要進行定期或不定期的校準，校準間隔要視照度計的質(zhì)量和使用多寡而定。一般一年應校準一次。
(5) 在潮濕空氣中，光電池有吸收潮氣的趨向，有可能會損壞、變質(zhì)或完全失去光靈敏度。因此，要把光電池保存在干燥環(huán)境中。
二、亮度計
亮度計是測量亮度的專用儀器。由于測量對象的不同，對亮度計的要求也有所不同。下面簡單介紹一種實用的用于道路照明現(xiàn)場測量的亮度計。
道路照明中的亮度測量有“點”亮度測量和平均亮度測量兩種。“點”亮度測量通常采用帶有望遠透鏡的“點”亮度計，而平均亮度測量則采用積分亮度計。“點”亮度計必須具有靈敏這高、測量場（因而視場角）小的性能并裝備有準確的瞄準裝置，這可使它只能“看”到這一小區(qū)域，卻看不到其它區(qū)域。CIE規(guī)定，測量“點”亮度的亮度計的視場角在垂直方向應小于2′，水平方向應為2′~20′。積分亮度計則應配備有一套完整的、與常見的各種道路寬度相匹配的測量光欄，同時也要準確的瞄準裝置。
適用于路面亮度測量的亮度計所采用的光電接收器通常是光電倍增管。與照度計使用的光電池情況一樣，光電倍增管也必須借助濾光器進行顏色修正，將它的光譜響應匹配成人眼的光譜光視效率曲線——V（λ）修正。
目前，在我國市場上尚未見到可用于實際路面方測量的小視場角亮度計，國際上用得比較普遍的有兩種：①聯(lián)邦德國漢堡公司生產(chǎn)的PU3型亮度計；②美國加得福尼來公司生產(chǎn)的1980A或1980B型Pritchard光度計，特別是前者，既可作為積分亮度計用來測量路面平均亮度，又可作為“點”亮度計用來測量亮度分布，價格又比較便宜，因此在歐洲用得更多一些。下面就作些簡單介紹。
這種亮度計結(jié)構(gòu)和工作原理見圖8-5。被測區(qū)域由物鏡1成像在測量光欄2上。此光欄包含一塊鍍銀反光面，并在它上面有一個部分反光的玻璃孔洞。穿過孔洞的光入射在光電倍增管3上，它的輸也在表頭4上產(chǎn)生一個亮度讀數(shù)。與此同時，被玻璃孔洞以及光欄的其余部分反射的光經(jīng)由鏡子6反射入儀器的目鏡5，因而被測區(qū)域及其周圍環(huán)境就可同時看到，前者成為一個黑斑出現(xiàn)在后者上面。
該亮度計配有幾套帶不同尺寸的孔洞庭湖的測量光欄，可根據(jù)測量目的、對象及其尺寸加以選擇。非常小的點光欄供點亮度測量直路段觀察者前方60~160m上的平均亮度。亮度計內(nèi)裝有自校準裝置，它可以在物鏡前面橫向移動。還裝有V（λ）校正濾光器。
第九章 道路照明的控制
道路照明的控制是道路照明的“心臟”，高等設計合理的控制電路與控制的運行方式及采用性能優(yōu)良的控制器件是保證道路照明具有健康心臟的關鍵。
道路照明常用的控制方法有：
（1）定時控制：人工控制；定時鐘控制；微型計算機控制（路燈控制儀）。
（2）光電控制：光電控制器控制。
（3）光電控制與定時控制的結(jié)合：光電控制器+定時鐘，即微機光控路燈控制儀。
道路照明設備控制的運行方式有：
（1）并聯(lián)控制（又稱控制線控制）；
（2）串聯(lián)控制（又稱控制線控制）；
（3）單電源控制；
（4）無線控制。
上述4種控制的運行方式中都可以選用人工控制、定時鐘控制、光電控制器控制用微型計算機控制中的任何一種控制器件或組合使用。
選用控制器件應滿足：
（1）抗電磁干擾能力強：如電源電壓有較大幅度的波動或外界有電磁干擾時，能正常運行。
（2）能適應運行環(huán)境的溫差范圍大。
（3）合理的控制道路照明的全年總?cè)键c小時數(shù)，達到合理控制年耗電量。
（4）盡量避免在運行中進行調(diào)試，并盡可能使安裝與操作簡便。
在選用控制的運行方式時，應盡可能達到：
（1）控制范圍大，能通過控制線路執(zhí)行控制器件的多個指令。
（2）除控制器件本身發(fā)生故障外，在局部控制線路發(fā)生故障時，應盡量縮小故障范圍。
（3）控制系統(tǒng)的運行方式，盡量不受電源電壓波運的影響。
（4）投資合理，運行維護量小。
第一節(jié) 確定道路照明的啟閉時刻
傍晚與清晨，道路照明的啟閉時刻是由天空亮度、城市規(guī)模、交通流量、居民的生活習慣及電能的供應情況而定。
對某一城鎮(zhèn)來說，有它自己的經(jīng)度與緯度，所以對該城鎮(zhèn)每年的24個節(jié)令在太陽出沒時刻是固定不變的。對一年中的某一天來說，太陽落山后稱黃昏，天文學稱之為昏影。當太陽中心在地平線下6?的時候，稱為對黃昏，天文學稱之為民用昏影終。對清晨，稱之為民用晨光始。此時光線暗淡，需要人工照明。我們可以這樣認為：民用昏影終等于開啟道路照明的時刻；民用晨光始等于關閉道路照明的時刻。在制定道路照明啟閉時刻表時，可按表9-1、表9-2所列的數(shù)值及根據(jù)當?shù)氐慕?jīng)度、緯度計算而得出。表9-1、表9-2是按東經(jīng)120?制定的。如當?shù)卦跂|經(jīng)120?以東，則經(jīng)度每增加1?減4min；在東經(jīng)120?以西，則經(jīng)度每減少1?加4min。如上海的地理位置是北緯31?2、東經(jīng)121?25′43.35″，按表9-1、表9-2求1月15日的道路照明啟閉時刻，見表9-3。
表9-1 民用昏影終
表9-3 1月15日的道路照明啟閉時刻
日期
民用昏影終（h:min）
民用晨光始(h:imn)
+30?
+35?
+31?2
+30?
+35?
+31.2?
1月10日
17:44
17:34
17:41.6
6:31
6:41
6:33.4
1月20日
17:52
17:43
17:49.8
6:30
6:39
6:32.2
相差值
± 8.2min
－1.2min
所以，1月15日：民用昏影終17 : 41.6+(8.2/10)×5=17 : 45.7
民用晨光始=6 : 32.2－(1.2/10)×5=6 : 31.6
上海經(jīng)度在東經(jīng)120? 之東，應減時間約6imn，所以標準時是：民用昏影終=17 : 40，民用晨光始=6 : 26；民用昏影終=開啟道路照明時間，民用晨光始=關閉道照明時間。所以上海從1月10日至20日的道路照明啟團時間如表9-4所示。
上列按表9-1、表9-2用當?shù)亟?jīng)緯度制定的上海市道路照明啟閉時刻表僅是一個原則，在實際使用時，建議還考慮以下因素：
（1）冬季與夏季；
（2）城市的規(guī)模；
（3）定進控制的方法。
我國大部分面積的緯度處在北緯20?~50?之間，我國執(zhí)行的是北京時間，人們普遍是按北京時間安排生活、工作。所以我們在制定道路照明啟閉時刻表9-4 上海1月10日20日道路照明啟團時刻表
日
開啟時刻(h:min)
關閉時刻(h:min)
10
17:36
6:28
11
17:36
6:28
12
17:37
6:27
13
17:38
6:27
14
17:39
6:27
15
17:40
6:26
16
17:41
6:26
17
17:42
6:26
18
17:43
6:26
19
17:44
6:26
20
17:44
6:26
表時，應將人們上班、下班在路途中的一段時間適當?shù)姆艑挻?，即盡量的提前將道路照明點燃或適當?shù)腻e后關閉道路照明，給司機、行人提供一個良好的視覺條件。一般安排在冬季（如11月1日至3月15日）可比民用錯影終提前幾分鐘開啟道照明，以及適當推遲關閉道路照明的時間；夏季的道路照明開啟與關閉時間均可略推遲與提前；并可做到開啟時間校松，關閉時間較嚴。從城市規(guī)模考慮，如北京、上海、廣州等城市宜適當放寬，中小城市宜從嚴掌握。對于采用人工控制道路照明啟閉時刻，在天晴時應從嚴掌握道路照明的啟閉時刻，在陰雨天氣時，又可靈活掌握，適當放寬道路照明的啟閉時刻。對于采用微型計算機路燈控制儀啟閉道路照明時刻，在冬季應適當放寬道路啟閉時刻，夏季應從嚴掌握。這樣安排可將全年道路照明燃點總時間控制在4000h以內(nèi)。
第十章 照明低壓線路導線截面的選擇
道路照明低壓線路屬于沿全線路負荷均勻分布，即每一負荷點有相同的功率，負荷的分布距離也大致相等。在選擇照明線路導線的截面積時，應滿足電壓損耗、機械強度及發(fā)熱條件。對于選擇低壓照明線路的導線截面積時，還應考慮可能出現(xiàn)的各種運行方式和諧波電流的影響。一般選擇架空線路導線截面：應先按電壓損耗選：短距離導線用發(fā)熱條件選；大檔距線路必須滿足機械強度，此后再分別用其它兩個條件校驗。
導線的機械物理特性，一般用表10—1中所列的數(shù)值。
導線的設計安全系數(shù)，不應小于表10—2所列的數(shù)值。
表10-1 導線的機械物理特性
導線種類\機械物理特性
瞬時破壞應力（kg/mm2）
彈性系數(shù)（kg/mm2）
線膨脹系數(shù)（1/℃）
比重
鋁
絞
線
7股股徑≤3.5mm
15
6000
23×10-4
2.7
7股股徑>3.5mm
14
6000
19股股徑≤3.5mm
15
5700
19股股徑>3.5mm
14
5700
37股
14
5700
61股
13.5
5700
銅芯
LGJ-70及以下
27
8000
19×10-4
—
鋁線
LGJ-95~400
27
銅線
39
13000
17×10-4
8.9
表10-2進制 導線的設計安全系數(shù)
導 線 種 類
單 股
多 股
一般地區(qū)
重要地區(qū)
鋁絞線、鋼芯鋁線及鋁合金線
—
2.5
3.0
銅 線
2.5
2.0
2.5
注 重要地區(qū)指大、中城市的主要街道及人口稠密的地方。
校驗導線流量時，導線的允許溫度一般采用+70℃為限。
道路照明低壓線路在采用單相兩線制供電時，相線截面積應與零線截面積相等；在采用單相三線制供電時，一般零線截面積是兩條相線面積的和；在采用三相四線制供電時，其零截面積宜與相線截面積相等。當照明電路中采用分散電容器補償時。雖然功率因數(shù)cosφ得到改善，基波電流減少了，但是諧波電流的百分數(shù)卻會增加，諧電流是因為供電電壓波形畸變造成的?？紤]到以上諧波電流的因素時，所以零線截面積與相線截面積相等為宜。
第一節(jié) 按機械強度的要求選導線最小容許截面
架設在大氣中的架空線路，導線要經(jīng)常受到各種外界不利條件的影響，要求它必須具備足夠的機械強度，所以不應采用單股的鋁線或鋁金線。對于跨越鐵路、公路、通信線路的鋁謝絕導線，其截面謝絕小于35mm2。
照明低壓架空線路在用鋁鉸線、鋼芯鋁線時最小截面為25mm2,用銅線時最小直徑為Φ 4.0mm。
為保證架空線路導線的安全運行，除遵守導線的最小截面積規(guī)定外，導線的設計安全系數(shù)應遵守表10—2中的規(guī)定。照明低壓線路一般可不考覆冰和風速，但必須考慮氣溫的影響。為提高城市低壓電力線路的安全，可采用外表涂有厚度1～1.6mm的塑料絕緣導線，并適當增大導線截面積。
第十一章 電纜的選擇與敷設
第一節(jié) 電纜線路的設計
在道路照明設計時，為照明設施的美觀、簡潔、供電可靠，宜采用地埋電纜作供電線路。在采用金屬燈桿時，更宜采用地埋電纜供電。在路邊樹木高大且排列緊密時，可用架空電纜方式供電。與低壓架空線路相比，電纜線路優(yōu)點是受外界影響的因素少，并由理電纜本身的電容量較大而適當改善供電線路的功率因數(shù)cosφ。缺點是一次性建設投資大，查找故障困難。
低壓照明電纜宜用聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電纜VLV（VV）鋁芯（銅芯），是因為它具有電氣性能穩(wěn)定和耐水性能好，能抗酸、堿，防腐蝕，有一定的機械強度，而且彎曲半徑小，施工方便。
一、電纜截面的選擇
選擇道路照明用低壓電纜導線截面時，除按電壓損失選擇外，還應按發(fā)熱去校驗。截面按經(jīng)濟電流密度選，鈾芯按2.25A/mm2，鋁芯1.73A/mm2，在考慮今后發(fā)展時，銅芯按2.0A/mm2，鋁芯按1.54A/mm2選擇。
氣體放電燈低壓電纜線路，因諧波電流的影響，零線截面應按最大一相的相電流進行選擇。為便于半夜燈等運行方式的采用，建議零線截面與相線截面相等。
二、電纜敷設的一般要求
（1）電纜敷設應按規(guī)劃部門所給的路由施工。按規(guī)定施工后由測繪處測繪資料存檔。
（2）盡可能選擇最短的路徑。
（3）電纜敷設方式選擇，應從節(jié)省投資、施工方便和安全。便于事故搶修等方面考慮。電纜直埋敷設，施工簡單，省投資，散熱條件好，應優(yōu)先應和。任何敷設方式，均需留一定的事故搶修電纜。
（4）電纜敷設的彎曲半徑與電纜外徑的比值，應不小于表11—1所列的數(shù)值。
表11—1電纜敷設的彎曲半徑與電纜外徑的比值（最小值）
電纜護套類型
電力電纜
單芯
多芯
金屬護套
鉛
20
15
鋁
30
30
皺紋鋁套和皺紋鋼套
20
20
非金屬護套
20
15
（5）交流電路中的單芯電纜應采用無鋼帶鎧裝的或非磁性材料護套的電纜。單芯電纜敷設時，應滿足下列要求：
1）使并聯(lián)電纜間的電流分布均勻；
2）接觸電纜外皮時，人應無危險；
3）防止引起金屬附件發(fā)熱。
三、電纜直埋敷設
（1）一般埋深不應小于0.7m。敷設時，應在電纜上面、下面各鋪以100mm的軟土或砂子，再蓋保護板。
（2）直埋電纜在穿過路口時，應用整根鋼管（在不夠長時用管箍連接）保護，并留一根備用。保護管的內(nèi)徑不小于電纜外徑的1.5倍，當管子之間有接頭時應放大到2倍。管口毛刺應銼凈。管子兩頭應在路面以外0.5m。
（3）直埋電纜相互交叉時，電纜相互間的土層厚度不應小于0.5m。若交叉段用管子保護，交叉層厚度可減小到0.25m。
（4）電纜直埋時作波形敷設，預留1.5%的長度，以免電纜冷卻縮短受拉力。
（5）電纜在燈桿處應設一工井，在工井內(nèi)留有適度裕量的電纜，以備接頭燒毀時使用。
