復(fù)雜立交照明設(shè)計(jì)的探討

楊 威

(深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司，深圳518029)

0 引言

立交橋作為一種緩解交通壓力和增加通行能力的交通形式，越來越廣泛地應(yīng)用于城市交通系統(tǒng)，與此同時(shí)，立交照明作為城市照明的一部分，與常規(guī)照明存在差異，怎樣運(yùn)用合適的照明方案使復(fù)雜立交照明工程作為城市風(fēng)景線的同時(shí)，在照度、均勻度等方面更加科學(xué)合理、節(jié)能環(huán)保，成為亟待解決的新問題。

本文將結(jié)合CJJ45-2015 《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》及鄭州某快速路立交的實(shí)例，就復(fù)雜立交照明設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

1 立交照明概況

目前，立交照明主要的形式為常規(guī)照明和高桿照明，隨著照明技術(shù)的進(jìn)步及行業(yè)的發(fā)展，針對(duì)立交的照明方式也衍生出如護(hù)欄照明等新形式，下文將對(duì)常規(guī)照明、高桿照明和護(hù)欄照明方式，就各自的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行探討。

1.1 常規(guī)照明

常規(guī)照明是指燈具安裝在通常高度為15m 以下的燈桿上，按一定間距有規(guī)律地連續(xù)設(shè)置在道路的一側(cè)、兩側(cè)或中間分隔帶上進(jìn)行照明的一種方式，是道路照明中最主要的形式，也是技術(shù)成熟穩(wěn)定和實(shí)施最廣的一種照明形式。 其優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在平均照度和均勻度等方面，雖然行車誘導(dǎo)性良好，但在復(fù)雜立交環(huán)境下，匝道眾多且層疊交錯(cuò)，過多的采用桿燈會(huì)使得立交區(qū)域燈桿林立，上下匝道、跨梁之間的燈光相互交錯(cuò)干擾產(chǎn)生眩光，降低駕駛員視野視線舒適性，并影響行車誘導(dǎo)性，景觀效果不佳，同時(shí)后期維護(hù)需要專用工程車占道維修，維護(hù)成本高，影響通行能力。

1.2 高桿照明

高桿照明通常是指一組燈具安裝在高度≥20m的燈桿上進(jìn)行大面積照明的一種照明方式，可布設(shè)在較為空曠的綠地或廣場(chǎng)，其優(yōu)點(diǎn)是布設(shè)位置相對(duì)靈活，燈桿數(shù)量較少且光源集中，照射范圍廣、均勻度好、運(yùn)行維護(hù)對(duì)交通影響較小，常用于兩層及以下的立交照明。 但是，高桿在進(jìn)行立交照明的同時(shí)，其配光曲線無法最大限度地照射在道路路面，外溢光線會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成一定的光污染，造成能源浪費(fèi)，同時(shí)，對(duì)于復(fù)雜立交，匝道層疊交錯(cuò)，高桿照明無論處于何種位置，均無法避免地在立交下層路面形成陰影，會(huì)使上層橋面出現(xiàn)眩光，干擾駕駛員視線，對(duì)行車視角來說缺少道路誘導(dǎo)性。

1.3 護(hù)欄照明

護(hù)欄照明是指燈具安裝在比較低矮(高度一般為1m 左右)的欄桿或防撞墻總，用于照明路面或起導(dǎo)向作用的照明方式。 護(hù)欄照明作為一種新型的照明形式，正逐漸運(yùn)用在立交照明中。

對(duì)于不存在人車并行的立交匝道，照明僅考慮車輛行駛功能，護(hù)欄照明光源利用率高、道路誘導(dǎo)性能好，并且無需類似桿燈的較大體量路燈基礎(chǔ)。但是，安裝位置及角度不當(dāng)時(shí)容易產(chǎn)生眩光，在多車道上使用護(hù)欄照明，同向并排行駛車輛易造成中間車輛光線被遮擋問題，運(yùn)行維護(hù)時(shí)需要占用部分車道。

2 案例分析

結(jié)合鄭州某快速路立交設(shè)計(jì)對(duì)照明形式進(jìn)行設(shè)計(jì)探討，本項(xiàng)目主道上下分三層，匝道層疊復(fù)雜，共8 個(gè)匝道，占地面積約7.9 萬m2，立交方案如圖1所示，其標(biāo)準(zhǔn)橫斷面如圖2～3 所示。

圖1 鄭州某立交方案圖

本項(xiàng)目根據(jù)道路交通專業(yè)界定為城市快速路，主線設(shè)計(jì)時(shí)速80km/h，匝道設(shè)計(jì)時(shí)速40km/h，根據(jù)CJJ45-2015 《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中第3.3.1中標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)計(jì)照明。 對(duì)三種照明方式通過DIAlux軟件進(jìn)行仿真對(duì)比分析，選出最佳照明布置方式。

圖2 立交橫斷面一

圖3 立交橫斷面二

常規(guī)照明和護(hù)欄照明選取典型的雙車道立交匝道和雙向八車道立交主道進(jìn)行仿真模擬及高桿照明采用全區(qū)域立交進(jìn)行仿真模擬及數(shù)據(jù)對(duì)比分析。

2.1 主道照明分析

兩條主道單向車道寬度介于10.5 ～15.5m，本文按照標(biāo)準(zhǔn)段單向15.5m 寬車道主道進(jìn)行模擬。

在滿足規(guī)范平均照度時(shí)，護(hù)欄照明和常規(guī)照明取如下布置情況，主干道照明的模擬數(shù)據(jù)如表1 所示，仿真?zhèn)紊憩F(xiàn)圖如圖4 所示。

主干道照明的模擬數(shù)據(jù) 表1

圖4 主干道仿真?zhèn)紊憩F(xiàn)圖

主道照明中，采用護(hù)欄照明和常規(guī)照明方式，在平均照度分別為26lx 和35lx 左右時(shí)，護(hù)欄照明在靠近道路兩側(cè)的行車道光線較強(qiáng)，中間車道光線衰減較大，且如車輛并行時(shí)，外車道會(huì)遮擋中間車道光線，同樣平均照度下，采用常規(guī)照明雙側(cè)對(duì)稱布置，從均勻度及眩光值上均能滿足設(shè)計(jì)需求，照明效果常規(guī)照明較為優(yōu)異。

2.2 匝道照明分析

對(duì)于8m 寬匝道，在滿足規(guī)范平均照度時(shí)，護(hù)欄照明和常規(guī)照明取如下布置情況，模擬數(shù)據(jù)如表2所示，仿真?zhèn)紊憩F(xiàn)圖如圖5 所示。

匝干道照明的模擬數(shù)據(jù) 表2

圖5 匝干道仿真?zhèn)紊憩F(xiàn)圖

從仿真模擬數(shù)據(jù)中分析，對(duì)匝干道照明進(jìn)行護(hù)欄照明和常規(guī)照明方式對(duì)比，在滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的前提下，護(hù)欄照明均勻度較好，誘導(dǎo)性相對(duì)桿燈來說更好，由于護(hù)欄燈燈具設(shè)置位置較低，運(yùn)用在上下層疊的立交匝道，有效避免了上下層匝干道采用桿燈造成相互匝道之間照明混淆的現(xiàn)象，避免產(chǎn)生不必要的眩光，影響駕駛視線，照明效果護(hù)欄照明更好。

2.3 高桿照明分析

采用高桿照明仿真主干道常規(guī)照明偽色表現(xiàn)如圖6 所示。

圖6 主干道常規(guī)照明偽色表現(xiàn)圖

根據(jù)立交的具體布置形式及周邊用地設(shè)計(jì)布置高桿照明，在通過調(diào)整高桿燈的位置和加密高桿布置后，陰影位置有一定程度上的減少但無法做到徹底消除對(duì)下層路面的陰影遮擋，需結(jié)合常規(guī)照明或護(hù)欄照明進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，圖6 為其中一種設(shè)計(jì)方案(5盞高桿燈，每盞24 燈，400W)，由高桿照明偽色表現(xiàn)圖可以看出，在立交區(qū)域主線和各匝道由于道路縱坡引起路面高程變化，其中變化最大匝道100m 長(zhǎng)度高差不超過4m，高桿燈對(duì)路面照度影響較小，但是立交上下層之間由于陰影遮擋問題，下層路面照度及均勻度較差，甚至產(chǎn)生大面積陰影，無法完全滿足規(guī)范平均照度要求。 另由于項(xiàng)目周邊為城市居民用地，高桿燈的外溢光線對(duì)環(huán)境的干擾，本次設(shè)計(jì)不考慮高桿照明方式。

綜上分析，考慮到常規(guī)照明對(duì)路幅寬度大的照明性能優(yōu)勢(shì)與護(hù)欄照明在較窄道路上的定向照明、誘導(dǎo)性優(yōu)勢(shì)，該項(xiàng)目組合了兩種照明形式的優(yōu)點(diǎn)，除主道上采用常規(guī)照明，還在連接主道之間的匝道上采用護(hù)欄照明方式，整體方案科學(xué)合理，同時(shí)各項(xiàng)照明規(guī)范指標(biāo)良好。

3 結(jié)束語(yǔ)

三種照明方式針對(duì)復(fù)雜立交，根據(jù)立交的特點(diǎn)和照明方式的各自優(yōu)缺點(diǎn)，在單一照明形式難以滿足照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可采取兩至三種組合方式，綜合運(yùn)用，科學(xué)混用，達(dá)到最佳的照明效果。