路灯设计相关知识总结(第一版)

熟练《CJJ45-2006城市道路照明设计标准》和《 CJJ89-2012城市道路照明工程施工及验
收规程》。

、平面图及横断面图设计部分:
1,要确定道路的类型和级别，确定好平均亮度 L av （Cd/m 2
）、平均照度E av （lx ）、功率密度
LPD （W/m ）的标准值，其他部分的标准值不易计算；
机动车交通道路照明标准值
I 道路照明基本概念:
光通量一一光源在单位时间内发出的光量称为光通量，符号0,单位是 Im （流
明）。

光强（度）
光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量被定义为光源在该方向的
光强（度），符号为I , l=d 0 /d Q （Q 为立体角），单位为坎德拉（cd ）。

（光）照度一一表示表面被照明程度的量称为
（光）照度，它是每单位面积上接受到的光
通量数，符号为 E , E=d 0 /ds ，单位为lx （勒克斯），1IX 即1lm/m 2。

（光）亮度一一光源在某一方向上的单位投影面在单位立体角中发射的光通量,
称为光源
在某一方向的（光）亮度，符号为 L , L=dl/ds ，单位为cd/m 2
（过去常用单位为 nt （尼特）,
2
1n t=1
cd/m ）。

环境比一一车行道外边 5米宽的带状区域内的平均水平照度与相邻的 5米宽车行道上平
均水平照度之比，符号为 SR 。

（道路）照明功率密度
单位路面面积上的照明安装功率（包括镇流器功耗）
，符号为
LPD单位为W/m。

灯具的安装高度灯具的光中心至路面的垂直距离，符号为h。

灯具的安装间距沿道路的中心线测得的相邻两个灯具之间的距离，符号为S。

悬挑长度一一灯具的光中心至邻近一侧缘石的水平距离，即灯具伸出或缩进缘石的水平
距离，符号为0。

道路有效宽度一一与道路的实际宽度、灯具的悬挑长度和灯具的布置方式等有关的理论
距离，符号为VWf。

当灯具采用单侧布置方式时，道路有效宽度为实际路宽减去一个悬挑长度。

当灯具采用双侧（包括交错和对称）布置方式时，道路有效宽度为实际路宽减去二
悬挑长度。

当灯具在双幅路中间分车带上采用中心对称布置方式时, 道路有效宽度就是道路实际
宽度。

Wert
•1
n道路照明的质量评价标准
路面平均亮度（L av）或照度（&v）
路面亮度（或照度）均匀度
路面亮度（或照度）均匀度包括亮度（或照度）总均匀度和亮度（或照度）纵向均匀
度。

亮度（或照度）总均匀度定义：路面上最小亮（照）度和平均亮（照）度之比，即
L min
U o ——
L
L L
亮度（或照度）纵向均匀度定义：路面上通过观察者位置并且平行于路轴的直线上车道中心线上）
（即最小亮（照）度和最大亮（照）度之比，即
L' min
U L ——
L ' max——车道中心线，式中L'rnax : L ' min —车道中心线上的最小亮度值;
上的最大亮度值
注意：一条道路有 N 条车道就有N 个U 值（评价时用其最小值）。

阈值增量，定义：在眩光条件下又能刚刚看见物体所需增加的额外对比除以有效对比。

（它是一个百分比）
2 2
对于道路照明中路面亮度在
0.05cd/m — 5cd/m ，阈值增量可用下式计算：
式中：TI —相对阈值增量（%;
L V —等效光幕亮度（cd/m 2）,假定观察者总是以与水平线成 1°夹角注视与路轴平行
的正前方（即一直注视着前方
90m 路面上的一点）；
L
av --路面上的平均亮度
m 道路照明相关计算
平均亮度L av （cd/m 2
）的计算： 按照亮度产生曲线图进行计算一一比较简便的一种计算方法
计算公式：L av
LQ0M
ws
式中：n L ――亮度产生系数。

根据道路的宽度和灯具的安装高度、悬挑长度和观察
者的位置，从灯具的亮度产生曲线图中查得（方法后面举例说明）
Q 0 ------------- 路面的平均亮度系数（cd/m 2
/lx ）;
M 维护系数；
① --- 光源光通量；
w -- 路面宽度； s ――灯间距。

例：道路的几何条件如图所示，光源光通量①
=20000 Im ，灯具安装高度 h=10m 间距
s=50m,单向车行道宽度 w=6m 观察者位于右侧灯具的排列线上。

路面的
Q 0=0.1，亮度产生
系数曲线如下图，试求出右侧车行道的路面平均亮度。

解：（1）求左侧灯具在右侧车行道上产生的亮度。

■__0.6h 一 I - roh _____ *—1.2h 一
道路几何条件图
二■
徨
■
所采用灯具的亮度产生曲线图
I
03 0G
0.1 2h
h C
B
因观察者位于灯具排列线外(车道侧) 可从图中读出：
Y 2=0 到 Y 2=1.2h 的 n
L =0.29; Y 2=0 到 Y 2=0.6h
因此，Y 2=0.4h 到 Y 2=1.2h 的 n L =0.29 — 0.19=0.10 o
(2) 求右侧灯具在右侧车行道上产生的亮度。

因观察者位于灯具排列线上，故必须采用n L 曲线组中的曲线
可从图中读出：
Y 2=0 到 Y 2=0.4h 的 n L =0.15; Y 1=0 到 Y 1=0.2h
因此，Y 2=0.4h 到 Y 1=0.2h 的 n L =0.15+0.09=0.24 o
(3) 右侧车行道的路面平均亮度
2
L av =(0.1+0.24)
X (0.10 X 20000)/(50 X 6)=0.34 X 2000/300=2.27cd/m
如果要计算平均维持亮度值，则还需要乘上维护系数
M
平均照度E av (lx )的计算:
解(1)求左侧半宽路面的平均照度
人行道侧 w/h=2/12=0.167 查图得 n 1=0.035 ; 车行道侧 w/h=5.5/12=0.24
2
=0.24 =13.8I X
(2)求右侧半宽路面的平均照度
10 m 处(1h ),故必须采用n L 曲线组中的曲线 Co
的 n L =0.19
B o
的 n
按照利用系数曲线图进行计算一一目前使用比较多的一种计算方法
M 计算公式：E av
ws
式中：n ――利用系数。

根据道路的宽度和灯具的安装高度、 悬挑长度和仰角,
用系数曲线图中查得(方法后面举例说明)
；
M 维护系数，随灯具的密封程度、使用环境条件及维护状况的不同而不同, 为 建议按
《道路照明指南》的方法确定数值；
① 光源光通量； w 路面宽度；
S ――灯间距。

一条单幅道路，路面宽度为 15m 采用左侧单
2m 仰角5。

，提供所采用灯具的仰角 为5225001m ，维护系数假定 按0.6照度；③整个路面 的平均照度。

从灯具的利
、［八
NG250高压
II
道路几何尺寸、 灯具布置图
查图得n
总利用系数 n 总=n i + n 2=0.035+0.24=0.275
E av =
总 M 0.275
0.6 22500 WS
7.5 36
所采用灯具的仰角为 5°时
的利用系数曲
车行道侧w/h=13/12=1.08 查图得n 1=0.35 ; 车行道侧w/h=5.5/12=0.46 查图得n 2=0.24
理。

②间距 L:单侧布置：两灯杆距离。

(3 )求整个路面的平均照度
人行道侧 w/h=2/12=0.167 查图得n 1=0.035 ;
车行道侧 w/h=13/12=1.08 查图得n
2
=0.35
=9.6lx
或 E av =(13.8+5.5)/2=9.6lx
由本计算示例可以看出，装灯一侧的平均照度比未装灯一侧的平均照度要高很多， 匀度比较差 照度均匀度g
= E min /E av ，有时还需要考察
(1 )如果是采用的点照度计算的方法，贝y (2)如果是采用的利用系数法计算的 多点的照度值，然后在从中选出最大值和最小值是不现实的，
小值所在位置的方法。

1)最大照度值点，一般情况下，灯具的光强分布满足不等式
10> I Y COS 3
Y (其中10为灯具
垂直向下光强，I Y 为高度角等于丫方向上的光强)，则最大照度点通常就在灯下；若在某一 垂直截面上出现10< I Y
COS 3
Y ,则可以预计最大照度值就在这个平面附近，
且这种情况很少
出现。

一般我们就认为最大照度值在灯下。

①、②、③为灯具的位置；
A 、
B 、
C 为最小照度值点可能出现的
位置
最小照度值点可能出现的位置图
2)最小照度值点，
需要计算图中 A B 、C 各点的照度值后确定。

(还是需要按照前面所述
的点照度的计算方法，通过等光强曲线图、光强表或等照度曲线图进行计算，
一个繁琐的过
程)。

功率密度LPD 的计算：
1)照明安装功率(W
包括镇流器功耗，若无法了解镇流器的准确功耗值， 可以按照占灯功率的 15%十算，如400W
高压钠灯，其总功率为 400 X (1 + 15%)=460W 。

计算面积(S) S=W X L W:分别根据道路断面(几幅路、有无分车带等)、路灯布置方式确定。

单幅路，W 为整个路宽；
双幅路，有中央分车带，且很宽，两侧对称布灯，原则上分车带不照亮，则按照两
条道路来处理。

双幅路，中央分车带很窄， 两侧或中央布灯，分车带也照亮，则按照一条道路来处
总利用系数n 总=n 1-n 2=0. 35 — 0.24=0.11 ； E
av —
也 Z.11 0.6
22500
=5.5lx
ws
7.5 36
总利用系数n 总=n 1+n 2=0.035+0.35=0.385
av
=
总 M 0.385 0.6 22500
ws
15 36
E min 和E max 的比值。

E av 、E min 和E max 都是现成的，易于计算。

E av ，那么此时
E min 和E max 是不知道的，而手工计算许
F 面介绍简单确定最大值和最
-① ----
2)
①路宽 如
中心对称布置：两灯杆距离。

双侧对称布置：两灯杆距离。

双侧交错布置：同一侧两灯杆距离的
③计算功率密度：
功率密度LPD=R< N/S
（其中：P 为每台灯具中的光源功率与镇流器功率之和；
N 为系数，双侧对称布置时
N=2,其他布置时，N=1）
LPD 值乘以1.3。

2, 要特别注意道路实际情况，注意特殊位置，如：和高压线有无交叉、十字路口、交
叉路口、天桥、等特殊位置;
3, 确定布置方式、灯具类型、灯杆高度、悬挑长度。

具体数字的确定按照照度和功率密度值的计算而来，且满足
二、供配电系统的设计
1, 分好回路，确定每一个回路的有功功率，视在功率，回路的计算电流; （1 + 10~15%）*N=P;（N 为灯具数量，P 为有功功率） P/cos a =S;（cosa 为功率因数，S 为视在功率） lc=S/Ucosa （U 为线电压）
1/2。

CJJ45-2006表 5.1.2
2、根据1的计算，确定回路接触器和断路器的型号;
3、确定总的回路断路器的型号规格、互感器的型号规格、接触器的型号规格；
4、确定母线型号规格；母线上的总电容补偿装置；开关
热继电器 -电容
5、，总断路器的型号规格和保护整定值
三、路灯基础图、箱变基础图、接线井大样图 四、箱变接地图 五、补充好设计说明书
六、确定工程量表，其中有几个部分需要注意：1单灯保护装置（单灯的熔断器） 接地极的数量；"开挖方量；V 回填方量；w 四忸
-互感器-熔断器 -防雷接地装置 -
；n 角钢。