照明设计

苏州工业园区北环路东延道路照明及景观照明设计1、引言苏州工业园区北环路东延工程位于园区北部，是园区北部通往市区的主要通道，也是北环快速路和312国道园区段的重要组成部分，交通流量非常大。该工程由东西向高架及地面道路、南北向高架及地面道路和星港街互通立交三部分组成，东西向全长4.27公里，西接市区官渎里立交，以高架桥形式下穿苏嘉杭高速公路，沿312国道向东上跨227省道分流线，娄门外大街，星港街后落地，在唐庄立交南延道路交叉口东侧顺接312国道，南北向全长1.4公里，南起苏慕路，以高架桥形式连续跨越苏虹路、娄江、312国道、沪宁铁路后向东落地接葑亭大道。该工程集城市道路、快速路、国道、绿化、景观及照明为一体的特大型综合工程。2、方案构思园区北环路东延工程毗邻沪宁铁路，又是312国道的一部分，该工程不仅是园区北部的交通大动脉，也是园区北部重要的形象窗口，因此建设单位和园区领导对该工程的道路照明和景观照明非常重视。在设计之初建设单位就提出以下三点要求：（1）在满足功能照明的前提下，道路照明要求简洁、明快、节能。（2）高架桥景观照明要求突破传统、创意新颖，动静结合、节能环保。（3）道路照明和景观照明必须突出本工程的宏伟气势，使本工程夜间灯光成为园区北部一道靓丽的风景线。为了达到上述要求，我们确定了以下设计原则：安全、高效、节能、环保、经济、美观。为了实现道路照明简洁、明快、高效、节能的目的，我们编制了两套道路照明方案。方案一：在高架道路中央防撞护栏上设计单排双悬挑道路灯，地面道路采用吸顶灯照明，星港街互通立交采用5基高杆灯照明。方案二：在高架道路两侧防撞护栏上各设计一排单悬挑道路灯，对称布置，地面道路采用吸顶灯照明，星港街互通立交匝道采用单排单悬挑道路灯照明（采用Cosmopolis灯具）。方案一：主线照明简单实用，管线预埋少，但灯具维护对交通影响较大，和市区官渎里立交道路照明衔接不顺（官渎里立交道路照明为双排对称布置）。星港街互通立交高杆灯照明简洁、明快，但基础施工及灯具维护难度较大，造价偏高。方案二：主线照明简洁，夜间线条优美，气势磅礴，和市区官渎里立交道路照明衔接顺畅，但管线预埋相对较多。星港街互通立交匝道照明采用的灯具简洁大方、维护方便、节能，基础施工简单，并且白光照明更接近自然光，大大提高了行车的安全性。通过对布灯方式、安装难度、工程造价、运行维护对交通的影响以及与市区官渎里立交道路照明衔接等因素的综合比较，在听取了建设单位、园区领导及有关专家意见后，认为方案二最佳，最终选定方案二。根据建设单位要求，全面体现高架桥的线条美和磅礴气势，我们确定采用点、线、面、动、静相结合的灯光表现手法及层次分明的色彩搭配来表现高架桥的雄伟身姿，为此我们编制了四套景观照明方案。方案一：以4根变色数码管为一单元，垂直安装在防撞护栏外侧（灯间距3米），在箱梁翼板下设计安装投光灯（黄色光，灯间距3米，和数码管单元上下对应）把箱梁侧面照亮。方案二：在中央防撞护栏两侧和两侧防撞护栏内侧底部各安装一排蓝色LED点光源（灯间距6米，对称布置），在防撞护栏外侧中部安装变色LED菱形灯（灯间距3米），在防撞护栏外侧底部水平安装两条蓝色LED光带（两条光带上下间距15厘米），在箱梁翼板下设计安装投光灯（黄色光，灯间距3米，和菱形灯上下对应）把箱梁侧面照亮。方案三：在防撞护栏外侧安装黄色LED圆形点光源（灯间距3米），在防撞护栏外侧底部水平安装一条变色数码管，在箱梁翼板下设计安装投光灯（白色光，灯间距3米，和点光源上下对应）把箱梁侧面照亮。方案四：在防撞护栏外侧水平安装四条变色数码管（四条数码管之间间距均为20厘米），在箱梁翼板下设计安装投光灯（白色光，灯间距3米）把箱梁侧面照亮。将上述四个方案进行比较分析得出：方案一：组合巧妙，安装简便，但高架桥的整体线条未能表现出来。方案二：灯型新颖，成本较低，高架桥外形曲线在LED光带勾勒下流畅优美，箱梁在黄色灯光照射下通体金黄给人以腾飞的感觉，充分体现了高架桥的非凡气势。方案三：动静结合，美观大方，但气势不足。方案四：色彩绚丽，线条优美，但造价偏高。通过对表现手法、颜色搭配，安装难度、工程造价等因素的综合比较及建设单位、园区领导和有关专家意见，一致认为方案二最具特色、最经济、最能体现高架桥的线条美和宏伟气势，最终选定方案二。3、设计流程流程主要工作设计委托接受建设单位提供的设计委托书接受建设单位提供的道路、桥梁施工图，并对施工图进行消化资料收集现场踏勘了解建设单位对本工程的灯光设计要求现场调查，收集相关现状资料和道路、桥梁、交通监控设计师沟通，进一步了解道路、桥梁结构和交通监控管线分布情况方案构思根据建设单位要求，确定基本设计原则，并根据基本原则进行方案构思进行照度计算，确定道路照明灯具种类、光源、数量、安装位置构思景观照明方案，确定灯光表现手法，颜色搭配，初部确定景观灯具种类、光源、安装位置制作方案效果图将方案做成画册、幻灯、动画，把整体照明效果完整的表达出来方案汇报及调整召开方案汇报会，邀请建设单位、园区领导、道路、桥梁、景观设计师及有关专家参加，充分交流、沟通和讨论，进一步优化方案，最终确定方案初步设计按照确定方案进行初步设计，并根据初步设计编制工程概算，报建设单位审核施工图设计按照初步设计进行施工图设计，编制工程预算，编写有关技术文件供建设单位制作招、投标文件4、灯具及光源选择4.1高架主线功能灯选型根据建设单位要求，在高架主线上我们选择了一款简洁大方、造型优美、富有现代气息的单悬挑道路灯，灯柱10米，GE-Corol灯具，东西向高架主线光源选择400W高压钠灯（标准路幅26米）,南北向高架主线光源选择250W高压钠灯（车行道路幅16米），双排对称布置，灯间距30-32米，经照度计算，平均照度为56LX，均匀度为0.4，功率密度为1.04w/m2，完全达到快速路的照明设计标准。4.2星港街互通立交高架匝道功能灯选型根据匝道路幅窄（标准路幅8米），弯曲半径小等特点，我们选择了一款配有飞利浦Cosmopolis照明系统的单悬挑道路灯。飞利浦Cosmopolis照明系统是新一代照明系统，具有以下优点：1、该系统具有出色的照明效果和节能成果（140W的光通量等同于250W高压钠灯的光通量，在灯间距相同的情况下均匀度要比高压钠灯高）。2、Cosmopolis光源发出的是显色性更好的白光，在这种白光照明下驾驶员眼睛不容易疲劳，并能使驾驶员更清晰的分辨远处和周围障碍物，从而提升了行车的安全性。3、采用该系统的灯具尺寸小、重量轻，维护少，光源寿命比高压钠灯长。根据照度计算，选用7米灯柱，飞利浦SGP398型灯具，philipsCosmoWhite140w光源，单侧布置，灯间距31米，平均照度为30LX，均匀度为0.4，功率密度为0.62w/m2，完全达到主干道的照明设计标准。4.3高架桥下地面道路照明我们选择了一款飞利浦吸顶灯具（SGX320/400T和SGX320/250T），光源选用400W高压钠灯（安装高度10米以上）和250W高压钠灯（安装高度6-10米），该灯具采用了前玻璃扣板式开启方式和整体式电器电板设计，大大方便了灯具维护，在配光方面采用了T-TOP反射器，具有配光均匀，发光效率高等特点。灯具安装在高架桥的箱梁翼板上，灯间距30米，经照度计算，平均照度为30LX，均匀度为0.4，功率密度为1.03w/m2，完全达到主干道的照明设计标准。4.4景观灯灯具选型（1）根据内侧点光源安装位置及安全节能要求，我们选择了一款直径为90毫米外形为半球形的LED点光源，光色为浅蓝色，功率约3W，每只点光源均配一只微型分体式恒流源，从而保证了点光源的安全性和长寿命。（2）根据防撞护栏高度及LED光带位置，我们选择了一款菱形灯（42x26厘米），功率约15W，该灯具具有发光均匀，整体同步七彩渐变、节能、寿命长、免维护等特点。（3）LED光管，我们选择了一款直径为50毫米的D型单色管，管长1米，光色为湖蓝色，功率约10W，该光管色彩纯正柔和、节能环保。（4）根据投光灯的安装位置及隐蔽和节能要求，我们选择了一款体积小，光效高的SpringSBN737型投光灯具，光源选择了70W高压钠灯，并加了电容补偿。5、景观照明中的设计创新为了不影响白天高架桥的视觉效果，又要达到景观照明方案二的夜间灯光效果，我们在进行施工图设计时采用了以下原则：1、见光不见灯。2、见灯不见线。3、施工简单方便。4、节能环保。围绕这四个原则，我们在灯具选型、光源配置、照射方向、管线敷设、安装位置、安装支架设计及电缆选择等方面进行了全面仔细的考虑，并在管线预埋、电缆选择及支架设计等方面进行了设计创新。例一：内侧点光源管线预埋设计，根据景观方案二，内侧点光源安装在中央防撞护栏和边护栏下部斜面上，中央防撞护栏和边护栏结构不同，斜面角度不同，要保证两侧点光源在同一高度及同侧点光源在同一水平线上，对点光源接线盒预埋要求非常高，预埋常规塑料接线盒难度较大，接线盒不容易固定，在浇筑振动时易发生偏移，PVC管与接线盒连接处容易脱落，造成漏浆堵管。为了解决这一问题，我们采取了以下办法：用15cm长的Φ63PVC-U管代替塑料接线盒，在Φ63PVC-U管上相对位置开2个Φ35mm孔，将Φ32PVC-U穿线管垂直穿过Φ63PVC-U管，并用胶带纸封好，整体预埋，这样既容易固定，又可防止浇筑时Φ32PVC-U管脱落造成漏浆堵管，同时还容易保证Φ63PVC-U管管口在同一水平线上，灯具安装时将Φ63PVC-U管内的Φ32PVC-U管打掉即可。经现场试验效果非常好，大大降低了内侧点光源管线预埋难度和工作量。例二：变色LED菱形灯的管线预埋设计和电缆设计，菱形灯安装在防撞护栏外侧中部（灯间距3米），为了实现菱形灯同步七彩变色，我们设计了一套简单、方便、可靠的配电及控制系统。采用主控器控制分控器，分控器控制一组菱形灯的控制模式，主控器与分控器之间采用8芯屏蔽网络线连接，用以传输同步信号，分控器与菱形灯之间连线为4芯线，菱形灯之间采用并联方式，这就造成灯与线之间接头较多，菱形灯数量大，接线工作量相当大，如接错一根线还会影响下面一串菱形灯。为此我们设计了一根特殊的4芯电缆RVV3x1+1x2.5（带4芯防水对接头），并由厂家定制，每隔3m米左右在电缆上引出1根4芯分支电缆，长度约20厘米,并在分支电缆末端设计了一只四芯防水对接头，在菱形灯引出线的末端也设计了一只与之配套的四芯防水对接头，安装时将菱形灯的对接头与分支电缆上的对接头插上即可。为了特殊电缆穿线方便，降低穿线管、接线盒预埋难度，在管线预埋设计中我们做了改进，将穿线管改为Φ63PVC-U管，将接线盒改为Φ63PVC三通，这样连接牢靠，不容易漏浆，而且固定方便。特殊电缆穿好后将分支电缆上的对接头从PVC三通内轻轻钩出，与菱形灯的对接头插好后塞入PVC三通内，用菱形灯将PVC三通管口盖住，这样安装既简单又方便可靠。经现场施工，效果良好，大大提高了管线预埋和灯具安装的工作效率。例三：LED光管安装支架的设计，LED光管安装在护栏外侧底部，LED光管之间连接也采用了防水对接头的形式，用透明塑料U型卡直接将LED光管固定在防撞护栏上，对接头就暴露在外面，影响了白天的视觉效果。为了解决对接头的隐藏问题，我们为LED光管设计了专用安装支架，用铝合金板制成U型卡槽（15x5x5厘米），在U型卡槽侧面开孔，用透明塑料U型卡和自攻螺丝将LED光管固定在U型卡槽表面，将防水对接头隐藏在U型卡槽内，并在U型卡槽底部开上下方向长孔，用以调整LED光管上下位置，从而保证LED光管在同一条水平线上，确保光带线形流畅优美。在施工图设计中这样的设计创新比较多，这里就不一一介绍了，通过这些创新和改良设计，不仅简化了施工工艺、降低了灯具的安装难度、提高了工作效率，而且还大大节约了成本，同时还保证了良好的白天视觉效果。6、实景效果经过合理规划、精心设计、科学管理及高质量施工，该工程在道路照明和景观照明方面取得了相当好的效果。经现场实测，高架道路主线平均照度为81LX，均匀度