时间：2023-12-07 17:46:10
关键词：AFS；近光；照明模式；配光试验
中图分类号：U463.65 文献标志码：A 文章编号：1005-2550（2013）02-0067-06
汽车前照灯是保证汽车安全行驶的重要部件，在交通密度急剧增大的今天，人们对前照灯的照明和防眩目的要求越来越高，由于传统的汽车前照灯在实际的应用中存在很多不足，出现了自动适应车辆行驶状态的前照灯系统――前照灯自适应系统（AFS），AFS前照灯系统是目前国际在车灯照明领域最新的技术之一，同时也是一个和行车安全息息相关的主动式安全系统。
AFS系统具有多种能适应于不同外界环境的照明模式，能根据汽车所处的不同状态及环境自动改变照明的范围及效果，对于它的定义及检测要求也必定与传统前照灯不同，欧洲1994年启动了Eureka Project （EU1403）计划，联合多家知名厂家研究AFS及相应法规，2007年ECE R123法规00版，至此对AFS形成了一个明确的定义及要求，随着AFS的发展，该标准也在不停的改进和完善，2009年3月允许将LED光源作为AFS的光源，2010年了01版，本文将重点介绍依据ECE R123/01[3]版对AFS如何进行配光试验。
1 AFS原理
目前开发的AFS一般是由传感器组、CAN总线、AFS控制单元（ECU）和执行器组成。从图1我们看到当车辆进入弯道或其他特殊的道路状况时，AFS控制单元（ECU）通过CAN总线从方向盘转角、速度、车身高度、环境照度、环境湿度等传感器组分别获得转向轮旋转角度、车速、车身倾斜角度、道路照明情况、雨量大小等信息，控制单元对这些信息进行控制算法处理，由执行机构执行改变汽车前照灯的照射角度及照射范围。
2 AFS照明模式
AFS照明模式及实现条件包括以下几种[1，2]：
（1）乡村照明模式（C）：适合于普通乡村道路上行驶的车辆，类似于普通的近光灯。作为默认的基本照明模式。
（2） 城市道理照明模式（V）：城市中一般有路灯照明、但道路复杂、交错。AFS在考虑到车辆市区行驶速度受到限制的情况下，可以产生如图2所示的比较宽阔的光型，道路左侧区域的照度得以增强，同时未对对面驾驶员或其它道路使用者产生额外眩光，有效地避免了与岔路中突然出现的行人、车辆可能发生的交通事故。
（4）恶劣天气照明模式（W）：恶劣天气照明模式主要针对的是阴雨天气，地面的积水会将前照灯照在地面上的光线反射至对面会车司机的眼睛中，使其目眩，进而可能造成交通事故。AFS前照灯发出特殊光型，减弱地面可能对会车产生眩光的区域的光强，以避免反射光对车辆前方的驾驶员造成炫目见图4右。
（5）弯道照明模式（T）：传统前灯的光线因为和车辆行驶方向保持着一致，所以不可避免的存在照明的暗区。一旦在弯道上存在障碍物，极易因为司机对其准备不足，引发交通事故。AFS前照灯在车辆进入弯道时，通过对车辆传感器提供的转向角、车速等参数进行评估和分析，采用水平旋转近光灯或增加附加光源的方法，给弯道及交叉路口以足够的照明，见图5。
随着多种AFS照明模式的出现，如何根据AFS前照灯的配光要求进行配光试验也将成为我们关注的焦点。
3 ECE R123配光要求及试验
本文简要介绍一下AFS的C级、V级、E级、W级近光的配光检测流程及方法，因为远光的测试点和传统前照灯的基本相同，所以本文只介绍近光。
3.1 配光试验设备
本文所使用试验设备为德国LMT公司生产的“GO-H1400”全自动灯具配光分析系统。该系统由照度传感器、测试转台、供电电源、控制显示系统、工业控制计算机等硬件部分组成，试验转台用于安装灯具，可以实现灯具在三个方向的移动以及绕中心的转动，通过设置工控机中的系统软件参数可以对供电电源、转台旋转角度进行控制，照度传感器采集信号后输出给工控机进行数据分析处理。
3.2 配光测试要求
3.2.1 AFS近光配光屏幕
与传统前照灯相比，AFS前照灯相对复杂一些。ECE R123/01[3]中给出了新的配光测试屏幕图，见图6，为了适应不同的路面及环境条件，标准中改变了一些区域的范围，新增了一些测量点、线，下面一一解读这些点、线和区域。
将AFS测试点分为三个部分。
（1）沿用传统前照灯的照明点及防眩点如B50L（防眩点―对方驾驶员眼睛位置）、HV（明暗截止线分界点）、50 R（本车道右边缘距前照灯50 m处的照明点）、75 R（车辆右边道路距前照灯75 m的点）、50V（车辆正前方50 m的点）、50 L（本车道右边缘距前照灯50 m的点）等。
（2）III区（明暗截止线上方的车灯防眩区）分III a和III b，均是针对不同级别的近光由八个点围成的多边形区域。在III区中的一些测量点如S50、S50LL、S50RR、S100、S100LL、S100RR以完成对行车上方道路指示牌的照明。
（3）新的测量区域及点：BLL、BRR、P点主要是针对行人的测试点，使原有的照明区域更宽，线段10和20代表车辆前方10米内和20米内的照明区域，近距离的测试区域可以有效地控制会车驾驶员的眩目。近光最大值在一个矩形区域内，以保证路面中心的足够亮度。
3.2.2 各级别近光的不同配光要求[3]
C级近光为基础近光，下面分析各级近光与C级近光差异。
V级近光适用于城市道路，V级近光开启条件为：
（1）车辆在城市道路或配备有路灯等固定照明的道路上行驶，且车速不超过60 km/h；
（2）路面亮度达到1 cd/m2、水平路面亮度持续超过10lx；
（3）车速不超过50 km/h。在有交叉路口、交通复杂的城市道路上，近距离的行人和车辆成为V级近光照明的重点。相对C级近光取消了对S50、S50/LL/RR、S100/LL/RR等对上方道路指示牌的要求，取消了P点的最低限值要求，取消了75R的要求增加了50R的要求，Emax最低照度值只有C级的一半，BR、BRR、BLL取统一限值，旨在将Emax区域的光均匀分布到车辆前方的近距离范围内。明暗截止线初始水平部分位置相对于C级近光0.57D变为0.57D～1.3D之间，也可以理解为增强近距离的大面积的照明。
E级近光主要适用于高速公路及没有行人及岔路的公路，开启条件为车速大于70 km/h，E级近光还分E1、E2、E3不同模式，车速达到80 km/h开启E3模式，车速达到90 km/h开启E2模式，车速达到100 km/h开启E1模式，车速达到110 km/h所有E级近光全部打开。E级近光开启时车速相对较快，所以制动距离就较远，因此远距离的照明显得至关重要，相对于C级近光，一些远距离照明点如75R、50V、50L的下限要求增加，明暗截止线的水平位置随着不同E1、E2、E3模式要求分别为不高于0.34D、0.45D、0.57D，与C级近光相比均有所上升，对应最大照度值也逐渐放宽70500cd、61700cd、52900cd。除此之外，III区的下边界也提高了0.34°。所以E级近光的照射重点就是增大前照灯的照射距离。
W级近光模式主要适用于雨天行车、W级近光更类似于E级近光，与其有相同的III区范围和限值，相同的明暗截止线要求，但W级近光对75R及Emax的要求更高。同时对左右道路边缘点25LL和25RR的限值从1 180 cd提升到3 400 cd，要求更宽照明同时，为了防止近距离地面积水的反射，对线段20和线段10及以下要求更严格，以减轻对会车驾驶员眼睛的眩目。近光弯道模式测试要求[3]如下：
（1）对不同类别（1类或2类）的弯道照明模式进行测量时，应符合ECE R123/01[3]附录3中表1-B的要求和原近光的明暗截止线位置要求。
（2）最大照度Emax应位于表1所规定的矩形区内（不进行附加的水平再照准）。
（3）当T信号对应车辆向左（或向右）最小转弯半径时、系统H-H线至H-H线以下2°和系统基准轴左（或右）10°至45°所形成的区域内，有一点或多点的光度值至少为2 500 cd。
（4）对于1类弯道照明模式，如果光束横向移动或照度发生变化处于失效状态时，系统必须可以切换到原先近光的照明模式，或者处于以下状态，即IIb区域中所产生的光度值不超过1 300 cd，Emax区域中有一点至少为3 400 cd，但下面的情况除外，如果相对于系统基准轴向左移动5°，从H-H线向上3°，和向左大于5°，向上0.57°的区域内光度值均不超过880 cd。
3.2.3 不同级别近光的调整
从图7看到某前照灯的核心部分由光学投射单元及两个步进电机组成，用于实现灯具的上下和左右旋转所需角度。上下调整可以实现截止线的垂直调整，左右调整以实现弯道照明功能，在试验时不同级别近光的调整可根据生厂商定义上下左右调整截止线位置。
3.3 配光测试流程
3.3.1 灯具照准
由于灯具检测时放于转台上随转台转动，并且使用25 m处的传感器进行测量，因此在检测时应将灯具基准中心与转台中心对中照准，将灯具按“装车位置”固定于转台上，上下、前后移动转台使投射到灯具上的激光点对准灯具的基准中心，完成上下、前后对中照准，之后将转台旋转90度，再一次前后移动转成灯具左右方向的对中照准，至此照准完成。
3.3.2 近光明暗截止线的照准要求
近光截止线的目视照准，照准前将系统设置在中性状态即C级状态：近光应有清晰的明暗截止线右侧交通为向左平直的水平部分，向右呈向上的肘扁部分。
（1）垂直校准，截止线的水平部分对准H-H下25 cm的横线。
（2）水平校准，从右向左，调整到0.2°D的线上折线不能超过线A。在折线下面0.2°D应该与线A相交，见图8。对于应用气体放电光源的前照灯，未经过30 min或更长时间点灯的系统，接通4 s后，C类近光的50 V点至少达到3 100 cd，除V模式外，其它模式每侧50 V点至少达到2 500 cd。
对于各级别近光不能单独照准的不需要重新照准，但在配光无法满足要求的情况下，可相对于初始照准位置，在左右0.5°和垂直0.2°的范围内进行调节，对于可以单独照准调整的各级别近光明暗截止线的形状和位置见ECE R123/01[3]附录3中表2。
弯道模式下的近光照准方法，对于法规规定的弯道模式1， 即弯道照明通过整体旋转式使光型整体移动，检测时需先通过控制器将旋转核心转至弯道照明功能的最大角度位置，然后反方向调整设备转台到相同角度再进行测试；对于法规规定的弯道模式2 即弯道照明通过附加光源或移动部分配光镜，检测时只需将附加光源打开或移动部分配光镜，不需要再对灯具进行调整。
3.3.3 近光配光测试
对前照灯近光进行照准完成，打开LMT系统测试软件，编写测试程序，测试程序分为点的配光值（B50L、HV、BR、P、S50/LL/RR、S100/LL/RR、50R、75R、50V、50L、25LL＼RR）、线的配光值（BRR、BLL和W级近光附加条款中的线段E、F1、F2、F3）及范围的配光值（III区、线段20/10及以下区域）的编写见图9，AFS光形图见上图8，各级配光测试要求见ECE R123/01[3]附录3中表1。
普通前照灯其规定的安装数量是两只，对于AFS前照灯，因为ECE R48法规中规定AFS的安装数量是1套，所以其左灯和右灯可以作为一个系统来对待，AFS不同级别的近光也应对左右灯综合考虑，由于同时点亮左右灯进行检测对设备很难实现，因此法规规定“对适用该照明功能或模式的所有照明单元分别进行测量，取值为测量值总和的50%”，可以对左、右灯分别试验然后将测试结果取平均值，本软件测试程序分为两步，首先全屏扫描，将每个独立的照明单元的几何可见度角范围内的等照度图扫描出来，见图10。
第二步，通过系统软件将所有单元的配光要求的点的配光值拟合计算出来。AFS测试程序中可以由左右两只灯，也可以最多由四只灯拟合，见图11。
3.4 对于采用不同光源的系统试验要求
系统或者部件应使用标称电压12V的无色标准灯丝灯泡检测，在检测系统部件的过程中加在灯丝灯泡两端的电压应该使灯丝灯泡获得ECE R 37/03 [4]中13.2V电压下的基准光通量，在测量过程中，灯丝灯泡的光通量可能不同于ECE R 37中13.2V下的基准光通量。在此情况下，光强应该由标准灯泡的个别的系数修正。
气体放电光源：12V系统的加载电压13.2V。按ECE R 99/00 [5]规定的标准气体放电光源，经过至少15个循环的老练后再进行配光测量。气体放电光源的光通量如果不同于R99中规定的目标光通量，这种情况下，测量值需要进行相应的修正。
对于不可更换光源，所有的测量应按额定电压在6.3V（6V）、13.2V（12V）、28.0 V（24V），或按申请人规定的电压进行。
因为ECE R123/01版的测量单位从ECE R123/00版中的lux（勒克斯）变成了cd（坎德拉）并进行了修正，所以取消了气体放电光源、不可更换光源的0.7的修正系数。
4 结束语
通过简要介绍了AFS的系统原理及基本照明模式，对ECE R123/01配光要求进行了解读，对AFS不同近光模式及弯道模式的试验方法进行了说明。随着AFS的发展与进步，将出现自适应远光与自适应近光相结合的智能车灯系统，随着LED前照灯的发展，也将出现通过控制LED矩阵光学单元发光位置及强度的新型AFS。
参考文献：
[1]卜伟理.自适应前照明系统（AFS）简介及发展趋势[J].光源与照明，2009，（6）2： 22-24.
[2] 崔惠中，关志伟智能前照灯系统（AFS）研究现状综述[J].天津工程师范学院学报，2008（3）：P47-50.
[3] ECE R123/01.Uniform provisions concerning the approval front-lighting system（AFS） for motor vehicles， 2010.
[4] ECE R37/03.Uniform Provisions Concerning the approval of filament lamps for use in approved lamp units on power-driven vehicles and of their trailers，2005.
关键词:企业节能;光源选择;照明选择;节电措施
中图分类号:F123文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)10-0128-01
一、企业节能的重要性
自从“中华人民共和国节能能源法”颁布实施后,节约能源、提高能源的综合利用率应当成为评估现代工程的一个重要标准,目前我国能源利用率与国外相比差距很大,其能源利用低的主要原因是粗放经济增长方式、技术落后等。自改革开放以来我国节能工作取得很大成绩,政府制定了一系列政策法规及标准,大力支持先进节能技术的研究开发和推广应用,要把使用节能技术、生产节能产品作为自己的责任,加快高耗能产品和设备的改造更新,养成良好的节能意识,形成全民参与节能的良好社会风尚。
二、高效节能照明与传统照明的对比
从上表中可以看出传统照明白炽灯与节能灯相比功率、光通量及寿命都有很大差别,目前国家有关部门大力推广“绿色照明工程”,所谓绿色照明是指推广使用效率高、寿命长、安全可靠、性能稳定的电光源,提高照明质量优化照明设计,以节约用电减少发电对环境的污染,提高人们生活质量。照明节能首先是推广高光效光源,寿命长、安全稳定性好的光源,白炽灯价格低但光效很差。后来又推出了荧光灯,它是利用低压汞蒸气放电产生的紫外线去激发涂在等管内壁上的荧光粉而转化为可见光的光源,又叫日光灯。它的光效是普通白炽灯的3倍以上,使用寿命也比白炽灯长,它的缺点是在使用电感镇流器时功率因数太低还有频闪,它的应用领域极为广泛,如住宅、办公、商场、宾馆、医院等很多场所,它是替代低效白炽灯的主要灯种。到1996年国家经贸委启动“绿色照明工程”计划,推出照明光源紧凑型荧光灯俗称节能灯,与普通白炽灯相比发光效率有了很大提高,节电达70%～75%,使用方便,是替代白炽灯、荧光灯的理想光源。另外广泛应用与户外及宽大场所的光源一般采用高强度气体放电灯,此种灯分为高压汞灯、金卤灯、高压钠灯三大类型,它们都是利用弧光放电点灯。高压汞灯是利用汞放电时产生的高气压获得可见光源,它的发光效率与普通荧光灯差别不大,是目前用量较多的灯型,它与金属卤化物灯和高压钠灯相比,光效极低、发光颜色单调、显色性差、污染严重、寿命较短,应逐渐淘汰的灯种。金属卤化物灯是在高压汞灯的基础上发展起来的一种新型灯,结构与高压汞灯相似,金卤灯比高压汞灯发光效率高得多、显色性好,使用寿命长,可使用在显色性较好的场所,如展示厅、美术厅、康乐中心、大型公园、宾馆室外照明,可以替代低效灯型。高压钠灯是利用高压钠蒸气放电发光的光源,发出的金黄的光是光源发光效率很高的一种电光源,它的光效比高压汞灯要高出几倍,使用寿命也比高压汞灯长。高压钠灯主要用于对光色要求较低的场所,广泛用于道路、隧道、港口、码头、车站、大桥等地方,在许多场所高压钠灯可替代高压汞灯来节约照明用电。
三、照明节电措施
1.合理选择照明方式有些人认为照明不像防雷和消防存在人身安全问题,无非是多布几盏灯,少布几盏灯,房间亮一些、暗一些。首先考虑的是照度标准,照度标准的高低对电能消耗有直影响,我们反对一味降低照度节能这样会影响工作效率,以牺牲工作效率来求节能是得不偿失,规范中的照度标准各国大致相同,规定工作房间的照度标准是按工作面所需要达到的照度,这样一个房间可划分成工作区和非工作区,以保证工作区达到规定标准非工作区可适当降低以节约能源。
2.充分利用自然光。天然光是取之不尽用之不竭的能源,如何利用自然光作建筑的照明以节约照明用电,已引起国内外建筑照明设计人员的高度重视,但自然光的缺点是照明深度有限照度不够稳定,室内照明受室外自然光的变动而改变,因此在距窗较远自然光不足的地方还要辅助人工照明,新标准规定有自然光的楼梯、走廊照明宜采用节能声、光控制,由于设计采光方法的不同不仅能改善照明效果,而且节电10%以上。
3.加强照明管理。对照明设施使用我们应从空间和时间两方面节约能源,在空间上要将工作区相对集中对室内灯具合理布置,使工作区、交通区、次要区有明确划分,若办公工作区照度为1,交通区照度为1/3,其他次要区照度为1/9。在时间上节能,在不需要照明的时间将灯关灭或不需要强光时将灯光调暗达到节能效果。照明使用过程中光源及灯具反射面的反射率会下降,所以隔一定时间就应擦洗一次灯具使光通量损失减少,达到良好照明效果,既形成舒适的照明环境又节约了电能。
关键词：道路照明；电气设计
一、住宅区道路类型
住宅区道路照明的标准从人的视觉、感官出发，从全新的角度发掘理想照明环境。首先对住宅区道路的性质、作用和使用人群的不同进行分析，寻求合理的照明方案，并选择合理的电光源。
（一）集散道路
指一个住宅区中连接区内道路的主干道，属于次干道或支路级道路。这些道路可通向社区中心、停车场、公交、火车、地铁站等，因此有大量的机动车通行，同时又有很多非机动车和行人，必须考虑他们的照明需求。与此同时，他们又穿越住宅区，所以照明设计时还必须考虑居民的视觉要求。
（二）区内道路
主要使用者是行人和非机动车，有些道路甚至完全禁止机动车通行。因此，区内道路上设置照明的目的是为行人提供舒适和安全的视觉环境，保证行人能够确定所处环境中的方位感、发现道路上的物体、识别其他人的行动和意图、辨别街道招牌和门牌号码，并对街道及其环境有满足感。
（三）复合型住宅区道路
复合型住宅是一种相当新型的住宅形态，入口被限制，区内道路经常有大量的社区生活，人们在此交流，小孩在此玩耍，行人、自行车与机动车共同使用，而且道路很窄，车速严格限制。对这样的小区道路，夜间理想的照明应该具有如下特点：（1）在人们经常聚会的地方提供和谐的气氛；（2）允许汽车和自行车在复杂的区域内缓速驶向停车场，所有物体应可见；（3）允许孩子们玩耍游戏；（4）消灭暗角，阻吓犯罪；（5）限制射入卧室的逸出光。在复合型住宅区，照明水平无需均匀，甚至是不均匀的，照度变化可以增加夜晚环境的视觉吸引力。玩耍区的照度最高，人们的集聚区要求的照明居中且强调半柱面照度，汽车停泊区和绿化区的照度要求最低区内照明光源的颜色应与建筑和环境相配，较好的显色性也很重要。
二、照明光源选择
住宅区的机动车和行人混合交通道路宜选用高压钠灯，有显色性要求的场所可选用小功率金属卤化物灯或中显色性高压钠灯。住宅区人行道路可采用小功率的金属卤化物灯、细管径荧光灯或紧凑型荧光灯。选用高压钠灯、金属卤化物灯时，宜选用节能型电感镇流器；对小于150W的高压钠灯，可选电子镇流器；气体放电灯宜装设补偿电容，其功率因数值不小于0.9。随着照明光源本身的发展，LED光源作为一种高效节能、长寿命、低维护、环保型的新型光源，其技术已日趋成熟。
三、灯具布置
住宅区内的道路照明布点是否合理直接关系到照明的效果，道路照明的布置方式的选取根据道路的断面形式确定。区内道路可选用庭院灯，均匀度不作要求，照明器的安装高度一般为3～5米，装置间距15～25米。可选择非截光灯具，但不宜把没有遮挡的裸灯设置在视平线上。灯杆的位置和灯具的投光方向的选择要恰当，以避免过强光线射入居室。
四、道路照明照度计算方法
（一）计算平均照度
道路照明平均照度计算公式是：E=ΦuKNSW'（1）式（1）中：Φ―照明器中光源总光通量（lm）；u―利用系数，可由厂家提供照明器利用系数曲线查出，或计算取得；K―维护系数（取0.6～0.7）；S―安装间距；W'―道路的实际宽度；N―与排列方式有关的系数，单侧排列和两侧交错排列时取1，两侧对称排列时取2。
（二）计算某点照度
计算路面上某点水平照度，可用厂家提供的灯具空间等照度曲线求得：E=K・n1Σe（2）式（2）中：E―路面上某点水平照度；K―维护系数（取0.75）；n―就近灯具数量；e―在路面上某点，某只就近灯具的照度。
五、规范要求
住宅区道路照明的安全措施规范要求，室外的金属灯杆及构件、灯具外壳、配电及控制箱等外漏可导电部分，应进行保护接地。由于住宅区的道路照明处于室外公共场所，且宜受气候、人为的各种因素的影响，基本不具备（或实施不现实）等电位联结条件，因此住宅区道路照明宜采用TT接地形式，同时设漏电保护。若采用TN-S系统，当某个电气设备发生单相碰壳故障，而故障回路又不能即时切除，则PE线上带危险电压，此时室外灯具外壳或金属支架与PE线相连，就会造成非故障室外灯具外壳或金属支架上也带危险电压。当采用TT接地系统，由于电源地和室外灯具外壳接地是分开的，PE线不相通，可以保证室外故障不会沿着PE线互串，避免此类故障的发生。当然采用TT接地系统通常采用剩余电流动作保护器（RCD），以便满足TT接地的条件，即满足下式的要求：RA×Ia≤50V式中：RA―――外露可导电部分的接地电阻和PE线电阻（Ω）。Ia―――保护电器切断故障回路的动作电流（A），当采用剩余电流动作保护器时，Ia为其额定动作电流。可以得出，当剩余电流动作保护器额定漏电动作电流为30mA时，R≤1666.7Ω。因此，采用“漏电+TT”方式，对负荷侧接地电阻要求非常宽松，很容易实现。当然，剩余动作保护器的脱口时间不应大于100ms。
在住宅区道路照明中，由于配电线路较长，界面较小，接地故障电流往往不足以使过流保护动作，因此，比较可行的做法是：在路灯配电出线装设剩余电流动作保护器，当发生接地故障时可作用于断开配电回路或报警，在每个灯杆处设置熔断器。剩余电流动作保护器的动作电流应大于照明线路正常泄露电流，建议取100mA到30mA。
六、供电线路及控制系统
路灯线路供电方式可采用三相供电或单相供电，根据住宅区路灯分布情况和照明控制要求确定。低压照明线路的末端电压应不小于额定电压的90%或是不小于始端电压的95%。一般单个回路供电半径不超过500m。室外照明的控制电路应控制简单，故障时转换方便，当控制器故障时可手动控制。小区道路照明采用光电和定时钟结合的控制方式。光电控制为路灯主控制器件，可根据四季的光照不同控制路灯的开启。定时钟可以防止光控的误动作，可以保证白天不会向路灯线路送电，还可以在光控制器损坏时作为主控器件。当照明电源由多点引入时，将控制线送入多处控制箱，实现集中控制要求。
七、结语
随着科学的进步、经济的发展，各种先进的照明技术在室外照明领域的广泛应用，特别是一些新型环保照明产品，如LED灯具、太阳能灯具等的应用，将不断推动更新道路照明设计理念。如何进一步完善和提高住宅小区道路照明设计，为城市居民创造一个更加舒适、优美的夜间生活环境成为我们设计者要不断去探索研究的课题。
参考文献
[1]建设部.中华人民共和国行业标准《城市道路照明设计标准》CJJ45-2006.中国建筑工业出版社，2007.1
关键词：居住区 道路 照明节能 技术措施
随着社会的发展居住者对居住区品质的要求也随之提高，呈现出由室内空间转移到室外环境上是一个大的趋势。同时繁忙的现代生活使得绝大部分人只有在傍晚和晚间才有机会进行室外休闲活动，因此关注城市居住区照明节能设计的“人本”要求极具现实意义。因此，城市居住区照明节能设计的“人本”要求当今。
根据2004年4月22日由我国国家住宅与居住环境工程中心正式的新《健康住宅建设技术要点》的要求，一个好的照明设计必须解决好以下问题：较好地组织户外的各种景观和照明设施，为居民在晚间搭建良好的交流平台；创造安全和富有吸引力的晚间室外空间，吸引居民积极参加户外活动；在晚间明确居住区的归宿感和领域感，形成有特色的社区氛围。
1 城市居住区照明节能设计的“绿色”要求
自1991年1月美国环保局（EPA）首先提出实施“绿色照明（Green Lights）”和推进“绿色照明工程（Green Lights Program）”的概念以来，“绿色照明”作为提高照明质量的重要途径，很快得到联合国的支持和许多发达国家和发展中国家的重视，并积极采取相应的政策和技术措施。推进绿色照明工程的实施和发展。1993年11月我国国家经贸委开始启动中国绿色照明工程，并于1996年正式列入国家计划。
“绿色照明”其具体要求主要有：照明电气系统的可靠性、便于维护性和节能，环保。
光亮度的适切性——适宜的照度（国际单位lx）。
光环境的舒适性和良好氛围— — 恰当的光色f色温国际单位K）和好的显色（国际照明委员会规定显色指数Ra）。控制令眼睛不舒适的眩光（国际照明委员会规定的眩光指数UGR）。
2 城市居住区照明“人本”、“绿色”的节能设计原则
基于以上社会发展对城市居住区环境照明的要求，我们为较理想的城市居住区照明提出如下节能设计原则：
居住区晚间光环境品质整体提升，构筑以人为本的、适宜的人居环境；
推广住区功能照明与景观照明的新理念和新方法；
根据住区照明系统不同的发展状况，制定有针对性地具体控制指；全方位推广绿色照明设计，应用节能、长寿型的光源及灯具；控制光污染和光干扰。
3 绿色照明工程
绿色照明工程的规模应该包括绿色照明设备的数量和质量以及工程的复杂度和能耗等多方面内容。自改革开放以来，我国绿色照明工程的规模开始快速增长，而且目前仍在不断扩大。虽然说随着社会的进步绿色照明工程的发展是正常的而且必要的。但是我们必须看到在绿色照明工程的发展中也存在很多不合理因素。从导致绿色照明工程规模不断扩大的因素分析中我们可以看到一些必然因素和不合理因素之间的差别只是一个尺度把握的问题。
3.1 绿色照明工程发展的必然因素：
① 随着经济实力的增强。城市的占地面积和建筑的规模、数量不断增长，这样绿色照明工程的总规模就会随之不断扩大。一方面，为了满足人们正常的生活、工作需求，在扩大的城市空间中室内绿色照明和交通绿色照明必然增加：另一方面，对于新建或改建的建筑和城市区域适当的夜间环境绿色照明也是必须的，所以室外泛光绿色照明也会有不同程度的扩大。
② 人们的生活得到了改善，对生活质量和环境的要求也会随之提高。现在人们不但要求提高生活、工作的室内环境的亮度以及美观效果，而且由于夜间活动越来越丰富对于城市的夜间交通和景观绿色照明的要求也不断提高，这就需要更新并增加绿色照明设施，从而扩大绿色照明工程的规模。
③ 在现在的许多商用和公共建筑甚至住宅建筑中，由于规模较大或是为了满足外观设计上的要求以及地下空间的利用，完全依靠太阳光进行室内绿色照明已经不能满足使用要求，所以必须借助或完全依靠人工光源。
④ 一个城市为了改善城市形象、提高旅游吸引力、美化城市夜间景观并改善居民的晚间活动环境， 就需要对整个城市的道路、沿线建筑、景观环境以及重点建筑进行适当的夜间绿色照明。一些商业建筑和其他的建筑或是场所为了营造气氛，也需要提高绿色照明亮度和色彩丰富度。
⑤ 绿色照明产品的发展使单位绿色照明能耗降低，而且增加了绿色照明设计的灵活性。这些在一定程度也刺激了绿色照明工程发展。
3.2 不合理因素：
导致绿色照明工程规模扩大的不合理因素有两方面，一方面是因为人们认识不足。对绿色照明质量的要求过高而造成浪费，另一方面就是在绿色照明设计中缺少整体规划，对于能源的分配和利用不够合理。
①在室内绿色照明的中，有时人们要求的亮度或绿色照明效果超出了实际需要，这样不但扩大了工程的规模，同时增加了工程的复杂性和设计、施工难度，而且会对绿色照明产品、资源和能源造成浪费。
②在室外泛光绿色照明工程中。一个城市、一片区域或是单座建筑都有可能因为只注重效果而不考虑实际情况造成浪费。一方面是缺乏层次，尤其对一个城市和一片区域而言，在一些不需要照亮的地方也可能由于追求全面明亮的效果而照亮，而且可能会因为整个环境过于明亮而无法突出重点；另一方面是亮度和色彩丰富度超过实际需求，在一定程度上造成浪费。
③在一些建筑中有时会为了追求表现效果或是大量布置广告牌位而影响室内太阳光采光的效果，有的甚至根本不考虑对太阳光的利用。这样就增加了白天室内绿色照明的规模。
4 城市居住区及道路绿色照明节能技术
4.1 城市居住区及道路绿色照明节能技术
优秀的绿色照明设计应该在实现良好的绿色照明效果的同时满足技术合理性和经济性。但在目前的绿色照明设计中一般比较注重绿色照明效果，对于施工的复杂度、维护的便捷性以及运行、管理费用等考虑不足。有时一个绿色照明效果良好的设计方案可能会因为施工难度太大或后期维护困难而不得不更改或放弃，也可能由于运行、管理费用太高而不能正常使用。从而达不到预期的绿色照明效果。另外.在一片区域和一座城市的夜景绿色照明设计中，可能因为缺少总体的规划而使一些主要的建筑由于周围环境太亮而不能凸现出来。
绿色照明设计人员应该对光源、灯具以及其他的绿色照明附件有充分的了解。在满足绿色照明效果的基础上尽量降低施工、维护难度，同时实现初期投资和运行、维护费用的节省化。进行绿色照明设计时，先分析建筑的特性、功能以及周围环境确定绿色照明效果，然后选择适合的光源、灯具和附件。并尽量将灯具隐藏在不明显的位置。
①绿色照明效果：确定绿色照明效果主要是根据建筑的性质、形体特点、使用功能以及周围环境确定照度、色彩搭配以及明暗对比关系。照度主要是根据识别对象的大小、识别速度、对比度、视觉连续性以及周围环境等确定。色彩和明暗主要根据建筑的特点和周围环境确定，但必须考虑施工的复杂程度和实现的可能性。
②光源选择：选用光源主要是根据场所的特点、要求和建筑的尺寸选择合适的光源类型和光色，并优先选用节能效果好的电器附件。光源选用应该考虑光源的显色性、色温、光效、寿命、发光稳定性、启点特性等，在满足使用条件的基础上选用性能价格比好的光源。
③灯具选择：灯具的选择主要是根据灯具安放的位置、安装空间的限制以及使用场所的条件等确定。在灯具选择时应该优先选用效率高、配光和眩光控制适合使用场所并且IP等级符合使用环境条件的灯具。
④电器附件选择：电器附件主要包括镇流器、启辉器、开关以及安全控制设备等。电器附件的选用主要考虑其与光源、灯具的配套能力、节能能力、安装更换便利性和自动控制能力。
⑤维护运行：绿色照明是一个系统工程，任何一个环节出现问题都可能会影响整个系统的正常使用，所以在进行绿色照明设计时必须考虑为保证绿色照明设施的正常运行而需要的维护、管理工作能够方便进行，这样不但有利于绿色照明工程正常发挥作用而且可以降低其运行费用。
⑥安全措施：目前绿色照明工程的规模不断扩大，一个工程就可能需要大量的光源、灯具和电器附件。一旦出现安全问胚不但可能会毁坏整个绿色照明系统造成巨大的经济损失，还可能会引起火灾导致整座建筑的倒塌，给人们的生命和财产安全造成威胁和损失，所以在进行绿色照明设计的时候必须保证运行的安全性，提供必要的安全保障措施。绿色照明工程的安全包括两方面内容，一是保证正常运行时的安全性，即保证各种绿色照明器件的选用、设计、安装和线路铺装的正确性和安全性；二是出现意外情况时的自我保护性，即通过自动保护装置在出现意外时自动断电、调整或减压，以保护整个绿色照明系统和建筑以及人们的生命财产安全，尽量减小损失。
⑦施工方案：为了保证绿色照明工程能够正常、安全的运行，除了要合理的设计外还要准确施工，所以必须提供完善的施工方案。
4.2 城市居住区及道路绿色照明节能技术施工中的应用
绿色照明系统是一个相对独立的、完整的系统，包括供电系统、各种线缆、灯具、光源、电器附件、控制系统、安全保护装置、固定装置和其它附件，任何一个组成部分的技术、经济性都会对整个绿色照明系统产生影响，所以我们在进行绿色照明系统的技术、经济分析时必须全面考虑。以保证分析结果的精确性和权威性。绿色照明工程施工主要包括线路的铺设和控制设备、灯具的安装。在绿色照明工程中尤其是在室外泛光绿色照明中，由于我们只需要灯具发出的光而不愿见到灯具.这必将会给绿色照明工程的施工造成很多限制。但目前有许多绿色照明工程是对原有建筑进行添加或更换绿色照明设备。所以有时灯具和线路外露是不可避免的。在进行绿色照明工程施工设计时应该遵循以下原则：
①尽量隐藏灯具和线路。在不能隐藏的情况下不能对建筑的原有外观造成太大的影响.尤其不能损害建筑的结构部件。线路是建筑绿色照明的重要组成部分。在方案设计布置灯具时必须考虑是否能安全、合理的解决线路问题。有时不得不因为线路不能满足要求而改变灯具位置。线路技术分析与灯具技术分析不同。它不是就单独的每条线路分析。而是对绿色照明方案的整个线路布置进行分析.规模比较大的绿色照明工程可按绿色照明区域分区分析。
②要方便工程的施工以及运行期间的监测、日常维护和零部件的更换。
③确保灯具、线路等外露设备适合使用环境条件，并且不易遭受人为破坏。
④保证电气部件的运行安全和安全保护装置的正常工作。
4.3 节能分析方法
4.3.1 灯具节能分析方法
完整的灯具单元应该包括的光源在内， 所以我们可以直接将光源和灯具外壳作为完整的灯具单元进行节能分析。但是有时在工程实际中一种光源可能用于多种灯具外壳中，同时一种外壳也可能安装多种光源。所以为了方便我们进行节能分析可以先将光源和灯具外壳单独分析，再将二者费用综合、调整作为完整灯具的费用。灯具外壳的分组标准是型号相同。使用环境条件相同。安装、维护难易程度相同。光源的分组标准是型号相同，使用环境相同，开启时间相同。灯具的分组标准是同一组灯具外壳内安装的光源也属于同一组。
灯具节能分析的过程是先分别计算外壳和光源的基本费用，再将二者的基本费用加上维护费用和电费作为灯具的总费用。外壳的基本费用包括的材料费、安装费，光源的基本费用就材料费，灯具的综合费用包括材料费、安装费、维护费（包括一般维护和更换光源的费用）和电费。为了使分析结果清晰、统一，以上费用均以年平均费用形式计算。对实际工程选用的灯具进行节能分析时必须充分考虑工程使用地点、灯具使用环境、维护保养等实际情况，所以在计算各种费用时需要作适当的调整。
4.3.2 光源节能分析
光源节能分析除了要计算光源的材料费外还应该计算消耗电能的费用。这是因为耗电的多少与光源的功率有直接的关系。但是在灯具消耗的电能中包括镇流器等其他部件消耗的部分，所以将电费放在灯具节能分析中计算，光源节能分析则主要计算材料费。
5 结束语
许多国际照明组织和国家对居住区道路照明都提出了相应的要求，但我们注意到，一方面国外居住区在居住模式、发展历史、人文背景和硬件环境上与我国特有的大规模、集中式的城市居住区形式有较大差异，其技术标准和设计方法能不能直接利用、能利用多少都需要分析与甄别。城市居住区及道路绿色照明节能技术还需要我们去深入探讨。
参考文献
[1] 国家住宅与居住环境工程中心，健康住宅建设技术要点
关键词：道路照明；设计；节能
中图分类号：U41 文献标识码：A
引言：城市路灯照明质量以及节能，早已引起政府的高度重视，国家建设部和发改委已专门就我国城市路灯节电问题采取了措施，并发出了通知，明确强调城市道路照明建设应在高效健康的绿色照明方向发展，努力抓好城市道路照明质量和节能两项重要工作，并希望能引起全社会的广泛关注，共同节约国家资金。
一．道路照明设计内容
1． 选择并确定灯具布置方式
在设计中，根据道路横断面的形式、机动车道的宽度、道路沿线的场所特点来确定路灯的布置。一般采用单侧布置、双侧对称布置、双侧交错对称布置，中心对称布置和横向悬索布置五种方式。
在布置路灯时，灯具及其配置方式应根据道路周围的环境和场地特点做出合理的选择。在遇到交叉路口、人行道斑马线或者公交车站等的时候，可以对路灯间距做适当调整，以避开这些公用设施。在两条路的交叉口，为了便于驾驶人员分辨路口，应加强路面的照度，可以采用更高一些的灯杆安装更大功率的光源来实现。在一些步行街或者商业区的道路上，可以考虑使用景观灯，既能满足照明的功能要求又能装饰街道，美化夜景。
2． 选择合适的灯具和光源
根据道路对照明的要求及其环境条件合理选择灯具的类型。合理选择灯具对确保道路及相关场所照明的数量和质量、延长光源灯具的寿命有着重要的意义。按光强分布的不同，可将道路照明灯具分成三类。
（1）截光型灯具，主要用于快速路、主干路或者市郊道路，能够获得较高的路面亮度及均匀度。
（2）半截光型灯具，主要用于次干路，城市支路也可以采用半截光型灯具，该灯具的优点是横向光线较之截光型灯具有一定程度的延伸，有不太严重的眩光。
（3）非截光型灯具，一般景观灯多采用该灯具，缺点是眩光严重，优点是看上去比较明亮，公园、景区或者车速较低的街道可以采用。
3． 路灯照明光源的选择
为了满足道路照明供电可靠性的要求，现普遍应用路灯专用变压器供电。按照供电负荷和供电半径的要求，考虑功率因数，确定道路照明用电变压器的容量，必要时预留交通信号灯和景观灯的负荷容量。一般在灯具内装设一定规格的单灯补偿电容器对路灯实施单灯补偿，补偿后功率因数不低于0.85。路灯变压器的负载率考虑在70%~85%。箱变位置在不影响交通和景观效果的前提下，应尽量接近负荷中心。
4．路灯的控制
道路照明控制常用方式为定时控制和光电控制 ,定时控制多采用微电脑时钟控制器 ,根据当地经纬度输入全年每一天的开关灯时间 ,自动控制起闭 ,多为实际运行中采用。光电控制利用光敏探头输出开启信号 ,一般开灯照度为10Lx ,关灯照度为 2Lx ,此方式受环境因素影响较大。
5． 电缆的敷设
道路照明一般采用铜芯电缆。在达到同样的载流量和压降要求的条件下，也可采用新型合金电缆，这样，既可以降低一次性投资，节约有色金属的消耗，又可以起到防盗的作用。
路灯电缆一般采用穿管敷设方式。电缆穿PE管或PVC管直埋于绿化带0.8米以下，每隔一定距离设置入孔井，用于穿线和接头施工用，每一管孔中穿一条电缆。路灯电缆横穿道路时穿镀锌钢管保护，管顶埋深大于1米。
6． 配电系统的接地形式
路灯照明系统可优先考虑采用TT接地系统。要应用TT接地系统，路灯灯具需要设置单独的接地极接灯具的金属外壳，与电源侧接地装置分离，这样就可以避免引入别处的故障电压。接地极可以使用灯杆基础中的钢筋或者另打人工接地极。
二． 道路照明设计中的节能措施
1．合理的道路照明设计
道路照明设计应遵循国家的规范和标准，设计前要做好调研工作，调研道路的种类、路线形式、道路平剖面、路面反射率和交通情况，区别主干及分支道路、管理形式，推算交通量与行车速度。特别要注意重要交叉点，人行横道的附近情况，其次调查道路周围有关情况、气象条件、供电电源等。重视影响道路照明设计质量的主要因素：①路面的平均亮度；②路面亮度分布的均匀程度；③采用照明器的技术指标与眩光抑制程度；④道路照明器布置的诱导性等。合理的道路照明设计十分重要，如果图纸有缺陷或设备选择不当，都会造成损失，损失就造成浪费。
2．在合适的路段用LED灯代替高压钠灯
在机动车行驶的快速路、主干道，钠灯的偏黄色光穿透力强，效果比白色光有优势。而LED的显色性比高压钠灯好，能很好的还原物体的实际色彩，故在商业区步行街、居住小区等道路上LED路灯更为适合。并且，当路灯功率不超过150W时，LED路灯比高压钠灯能效高3~13lm/W，这时，LED比钠灯可实现节能10%~20%，最高可达30%。
因此我们可以在城市的局部区域，如居住区或工业园区的支路，对LED进行实验性使用。这样既可以在实践中不断提升LED技术，又能达到节约电能的目的。
3． 降低照明线路无功损耗和缩小供电半径
目前城市路灯照明，相当部分是感性负荷，电源除供给有功功率外，尚需供给无功功率。由于无功电流通过线路系统，导线上有电阻造成电能损失，并会引起如下损害：功率因数愈低，则电力损失愈大，电压降低愈大；增大电力损耗，感性负荷导致无功电流而产生电力损失和降低电压，电压降低路灯亮度也降低，不能保证照明质量；影响电费收费率(低)，所以水电部用电规则规定，用户必须保证有功功率在0．9～0．95，装设必要的电容补偿，在电源侧并有关接入电容器组，将无功功率降低到最低限度，也就是提高功率因数。充分考虑按负荷的增减，采用移相电容组补偿来改善功率因数。补偿电容组接入电源用三角形接法比较好。功率因数补偿要自动控制，控制器指令分步投合，以感性负载功率因数的大小自动分步组合投入或推出电容器台数，以保证功率因数经常处于0．95左右，以改善感性负载滞后的功率因数，达到节能目的。其次，可提高设备的自然功率因数，如正确选择照明变压器容量，提高变压器负荷率(一般以75～80％比较合适)。对于负载率长期小于30％的变压器应予以更换。另外，在照明线路上加装有自动调压功能节能器，保证电压稳定。电压过高，不利灯具使用寿命和浪费电力，电压过低，照度不够，不能保证照明质量，安装了这种节能器，可兼自动调压，使灯具在额定电压下使用，节能效果好。
缩小供电半径，可以减小电压降。在同样负载下，可以减少管线的截面积，节约资金，所以供电电源半径一般选在500～800m为宜。
三．结束语
总之，节约能源是加速我国经济发展的一项重要政策，希望市政道路照明设计部门的各级领导和设计人员能高度重视，尽量采用节能高效产品，力求做出技术先进、节能高效的城市道路照明设计工程。
参考文献：
[1] 陈众励.建筑电气节能技术综述[J].低压电器,2007.
【关键词】绿色照明；轨道交通；应用
中图分类号：C913.32 文献标识码：A 文章编号：
引言
LED绿色照明起源于20世纪90年代，它是指通过科学的照明设计，采用高效的节电照明产品，运用合理的照明控制方法，包括使用适当的电光源、灯用电器附件、灯具、配线器材以及调光控制设备和控光器件，达到节能节电、保护照明环境和提高照明质量的目的。完整的绿色照明含义包括高效节能、环保、安全、舒适这四项指标，高效节能是指以较少的电能获取足够的照明，从而减少污染物排放，同时达到环保的目的。安全、舒适是指光照不产生紫外线、眩光等有害光照，从而得到清晰、柔和的感官触觉。
LED绿色照明的内涵
( 1 )通过照明节电减少发电量，既降低燃煤量，又减少有害气体的排放。
( 2 )绿色照明要求的照明节能，不完全是传统意义上的节能，而是在确保照明标准、满足照明质量和视觉环境更高要求的前提下，充分运用现代化科技手段来提高照明工程设计水平和确定照明工程设计方案。
( 3 )高效光源是照明节能的首要因素，高效光源各有其特点和优点，需要针对不同照明场所合理选择光源。
( 4 )优质、高效的照明器材，合理地确定照度和照明方式是照明节能的重要物质基础。
2、LED绿色照明的原理及特点
2.1 LED照明技术
LED是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光。对于一般照明而言，人们更需要白色的光源，目前实现白光LED的技术途径有三种：一是把红、绿、蓝三基色芯片封装在一起或三基色LED管混合发出白光，简称MCLED；二是利用荧光粉转换发出白光，称为PCLED，包括蓝光LED芯片加YAG黄色荧光粉、紫外LED芯片加RGB荧光粉；三是MOCVA直接生长多有源区的白光技术。相比之下MC LED的综合性能好，但是绿光转换效率低、成本高；蓝光LED生成白光技术比较成熟，已经开始应用于照明行业。
2.2 LED光源的特点
节能、环保
LED为全固态发光体，耐震动、抗冲击、无热辐射，是冷光源。在同样照明亮度下，其耗电量仅为白炽灯的1／8，荧光灯管的1／2。现在广泛使用的荧光灯、汞灯含对人体健康有害的汞，灯具废弃后会对环境产生污染，而LED则没有这些问题，是一种无污染的光源。
寿命长、响应快
白炽灯寿命为一千小时，荧光灯寿命为一万小时，LED寿命长达十万小时，可见LED寿命长得多。使用LED作为光源，可以降低灯具的维护费用，避免经常换灯之苦。LED发光的响应快，它的响应时间为纳秒级，而荧光灯为0.1ms，白炽灯一般为毫秒级。
发光效率高
白炽灯光效约24 lm/W，荧光灯80 lm/W，钠灯120 lm/W，大部分的耗电变成热量损耗。LED光效为100 lm/W，按现在LED技术发展的速度预测，到2015年，白光LED的光效将达到150～200 lm/W，远远超过所有其它照明光源的光效，而且光的单色性好、光谱窄，无需过滤可直接发出有色可见光。
3、LED绿色照明设计的内容
3.1科学选用电光源
科学选用电光源是照明节能的首要问题。荧光灯是预热式热阴极低压汞弧光放电灯，与普通白炽灯泡相比，具有发光效率高、寿命长、色表和显色性均好的优点，适用于地下车站站台、站厅公共区、设备房以及办公房内照明，尤其是近年发展起来的紧凑型稀土荧光灯管在工业和民用中使用更广泛；金属卤化物灯是高压汞、金属卤化物蒸汽放电灯泡，具有发光效率高、光色好、体积小等优点，广泛适用于高净空场合安装；LED(发光二极管)技术的发展开辟了照明技术革命的新时代，由于LED具有体积小、寿命长、电光效率高、环保节能等诸多优点，使得LED路灯照明技术得到了迅速发展。
3.2照明灯具的合理选择
灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量，满足环境和作业的配光要求，并且不产生眩光和严重的光幕反射。选择灯具时，除考虑环境光分布和限制炫目的要求外，还应考虑灯具的效率，应选择效率不低于75％的高光效灯具。
3.3科学设计照度
选择合适的照度是照明设计的重要问题。照度太低会影响照明场所正常运营，降低乘客通行的舒适感，不合理的高照度则会浪费电能。应采用照明功率密度和照度相结合的设计方式，充分利用室内受光面的反射性，也能有效地提高光的利用率，同样能起到节电的作用。在装饰设计过程中，需在适当的部位结合照明设计的要求采用反射率比较高的材料。
4、照明要求及计算方法
利用系数法同时考虑了直射光及反射光两部分所产生的照度，计算结果比较精确，但必须取得灯具的利用系数，适用于均匀一般照明的水平面平均照度计算，特别适用于周围反射光很强的场所。在做照度计算时，假设已知利用系数CU，则可以利用经验公式进行快速计算，求出我们想要的室内工作面的平均照度值。我们通常把这种计算方法称为利用系数法求平均照度，也叫做流明系数法。照度(勒克斯lx)=光通量(流明lm)／面积(平方米m2)即平均l勒克斯(Ix)的照度是1流明(1m)的光通量照射在1平方米(m2)面积上的亮度。
5、轨道交通车站照明设计及应用
5.1照明配电系统构成
轨道交通车站照明分为正常照明(包括公共区正常照明，附属房间照明等)、应急照明(包括备用照明和疏散照明)、安全照明(包括变电所电缆夹层照明、站台板下照明及扶梯下检修通道照明)、广告照明、标志照明、效果照明及地徽照明等。其中车站公共区主要设置正常照明、节电照明、应急照明、广告照明；车站设备房主要设置正常照明、疏散照明(特别重要的场所设置备用照明)；扶梯下检修通道、电梯基坑、站台板下、电缆夹层设置36V安全照明。轨道交通车站照明负荷容量大，供电时间长，对于地下车站，照明的安全可靠性要求尤其高。因此，发展绿色照明，优化照明配电设计，不仅能为轨道交通建设降低投资，而且能在轨道交通运营以后，节约照明系统每年的电费和维修费，方便轨道交通运营管理。
5.2照明配电方式
轨道交通车站照明配电方式一般为在车站的站台层和站厅层两端各设置一间照明配电室，内设照明配电箱，就近向本层的照明设备供电。照明配电室的供电范围以车站中心线为界。照明设备采用放射式和树干式相结合的供电方式，以放射式为主。车站公共区的正常照明电源引自变电所的两段低压母线。
车站公共区照明：每端公共区照明一分为二，各负责公共区照明的一半，并按照总量的1／10设置疏散照明。疏散照明按常明灯设计，兼作夜间列车停运后的值班照明。站厅、站台和出入口等处的公共区照明与设备管理用房等场所的照明在配电上独立设计。
变电所照明：变电所设置单独照明配电系统，正常照明电源引自变电所交直流屏，应急照明引自临近的EPS电源柜。
好的灯光模式能营造出一种温馨、舒适、愉悦的环境，增添其艺术的魅力，并可为酒店吸引更多的顾客。顾客对酒店的第一印象是酒店入口到大堂接待区域，高雅别致的光环境可给予顾客一种宾至如归的感觉，增添顾客对酒店的好感，亲切而又温馨。
酒店室内公共区域包括大堂、宴会厅、餐厅、茶楼、多功能厅、游泳池、水疗吧、雪茄吧等，利用灯光的时间设置、感应控制、不同的颜色、投射方式和不同明暗亮度组合可创造出灯光环境的立体感、层次感，不仅使客人有个舒适的居住环境，而且还可以产生一种艺术欣赏感，对酒店留连忘返。
工程简介
江苏阳天目湖涵田索菲特温泉度假酒店位于风景优美的天目湖山脚，为中欧论坛永久性会址，经常召开国际型会议，有着巨大的国内外影响，其酒店灯光控制采用大景照明智能调光系统。
智能调光系统概述
大景智能调光系统，可使照明系统工作在全自动状态，系统软件将按预先设置切换各种灯光模式，通常为“早晨”、“上午”、“中午”、“ 下午”、 “夜晚”、“周末”和“节日”等。例如，上午来临时，系统自动将灯调暗，而且灯光会自动调节到人们视觉最舒适的程度。在靠窗的区域，系统智能地感知室外自然光强弱；当天气晴朗，室内灯光会自动调暗；天气阴暗，室内灯会自动调亮；以始终保持室内预先设定的亮度。当夜幕降临时，系统将自动进入“晚上”工作状态，自动地缓慢地调亮各区域的灯光。
系统还能使公共走道及楼梯间等公共区域的光源电器协调工作。无人时，电梯间、通道等公共区域的灯光保持基本的亮度，有人经过时，灯光自动调亮。
此外，还可用手动或遥控器，随意改变各区域的灯光亮度。对于大堂、餐厅、会议室等，管理人员可根据一天中的不同时间、不同用途精心地进行灯光场景预设置，使用时只需即时调用预先设置好的最佳灯光场景，使客人产生新颖的视觉效果。
系统控制区域
一楼游泳池、公共区域，共96个回路；
二楼水疗吧、红酒中心、公共区域，共118个回路；
六楼大堂、服务中心、公共区域，共97个回路；
七楼宴会厅、公共区域，共123个回路；
八楼特色餐厅、公共区域，共144个回路；
九楼行政区、公共区域，共70个回路。
功能设计
场景控制功能：可预设多种灯光场景，供用户选择。
本地控制功能：在每个调光区域都设置了控制面板，方便管理人员控制本区域的灯光。
遥控功能：每个控制面板都有遥控接收器可方便管理人员远距离控制。
定时功能：系统内置定时器，可根据用户需要对部分灯光回路进行定时控制。
其他功能：系统提供感应接口，可方便接入占空感应器、日光感应器等，以便实现用户多功能的需求。如在酒店大堂通过亮度传感器自动控制本区域的灯光；走廊内的灯光可通过占空感应器控制灯光的开启和关闭等。
系统设计
整套智能调光系统共有约700个回路，共24个子系统，每个子系统一个主机，可用软件进行灯光模式配置和监控。智能调光系统可与BA系统等进行联动控制。
1.公共区域
根据客户的需求，系统还能使公共走道及楼梯间等公共区域的光源电器协调工作，系统软件将按预先设置切换各种灯光模式，通常为“早晨”、“上午”、“中午”、“ 下午”、 “夜晚”等。
2.游泳池
系统能根据游泳池的自然光照度进行灯光模式切换，如阴天光线较暗时灯光自动增亮，到了晚上灯光自动全部打开，不但让游泳的客人具有安全感，并具有舒适愉悦的感受。通过控制面版，管理人员还可进行手动操作进行灯光的调节。
3.中餐厅
中餐厅光线拟集中于桌面，强调正餐的色、香、味、形；整个餐厅灯光角度和亮暗的不同搭配形成立体的视觉效果，气氛活泼。折射至墙壁装饰物的灯光玲珑剔透，赋予装饰具以奇特的魅力，给就餐者带来一个温馨的空间。
4.西餐厅
西餐厅采用多种可调光源，通过智能调光始终保持最柔和最优雅的灯光环境。可分别预设4种以上灯光场景，也可由工作人员进行手动编程，能方便地选择或修改灯光场景。在厅内或需分割的包房内安装控制面板，也可由工作人员通过可控制面板能方便地选择或改变灯光的场景。控制单元还具有上调和下调功能键，工作人员可随时利用这两个键灵活调节灯光亮度。
5.宴会厅
宴会厅是星级酒店的重要礼仪场所。智能调光系统能使大厅显得高贵典雅，厅中多层次多角度的水晶吊灯、隐光带灯、筒灯、壁灯可分别进行调光，使大厅富丽堂皇，大放异彩。
宴会厅可预设置多种灯光效果，以适应不同场合的灯光需求，供工作人员可任意选择。如宴会准备阶段只有部分灯点亮，在准备阶段为保护价格昂贵的水晶吊灯，系统将限制工作人员全部启用吊灯；当宾客开始入场时，灯槽中隐光的带灯逐渐点亮，只有在宴会开始时才调亮所有灯光，使宴会厅灯火辉煌；在宴会进行过程中，灯光应针对宴席桌，通过照明回路亮暗不同搭配，产生立体的灯光视觉效果；如需配合文艺或时装表演，当演出开始，所有的环境灯光渐渐调暗，舞台灯光投入运行，工作人员只需按一个键即可调用所需的某一灯光场景。配备遥控器，值班经理可使用遥控器控制大型宴会厅的灯光效果变幻。
6.会议室
会议室作为酒店一个重要的组成部分，采用大景智能调光系统通过对各照明回路进行调光控制，可预先精心设计多种灯光场景，使得会议室在不同的使用场合都能有不同的合适的灯光效果，如入场模式、投影模式、报告模式、讨论模式、离场模式等，工作人员可以根据需要手动或遥控选择。
系统优点
1.节能环保
现代高级酒店除了给顾客提供舒适的环境外，节约能源和降低运行费用是业主们关心的又一个重要问题。按国际标准和惯例，酒店大堂的最佳光照度为150―300LUX (按国际标准和惯例，并不是越高越好)， 智能调光系统能智能感知室内光线，自动调节光亮度，即室外自然光强，室内灯光变弱；室外自然光弱，室内灯光变强。以保持大堂恒定的标准照度，既创造了最佳的照明环境，又达到节能的效果。
由于智能调光系统能够通过合理的管理，利用智能时钟可以根据不同日期、不同时间按照各个功能区域的运行情况预先进行光照度的设置，不需要照明的时候，保证将灯光关掉；在大多数情况下很多区域其实不需要把灯全部打开或开到最亮，智能调光系统能用最经济的能耗提供最舒适的照明；在一些公共区域如走廊、休息区等，可利用占空感应功能在有人进入的时候才把灯点亮或切换到某种预设场景。
智能调光系统利用弱电控制强电，通过弱电控制回路与强电负载回路分离，不但提高了安全性，更减少电磁干扰，具有重要的环保意义。
2.延长光源电器寿命
光源电器损坏的致命原因是电网过电压。光源电器的工作电压越高，其寿命则成倍降低；反之，光源电器工作电压降低则寿命成倍增长。因此，合理降低光源电器工作电压是延长光源电器寿命的有效途径。智能调光系统能成功地抑制电网的冲击电压和浪涌电压，使光源电器不会因为上述原因而过早损坏。还可通过系统人为地确定电压限制，提高光源电器寿命。
智能调光系统采用了软启动和软关断技术，避免了热冲击，使光源电器寿命进一步得到延长。智能调光系统能成功地延长光源电器寿命4―20 倍。不仅节省大量灯具，而且大大减少更换光源电器的工作量，有效地降低了照明系统的运行费用。
3.人性化管理，减少维护费用
智能调光系统将普通照明人为的开与关转换成了智能化管理，不仅使酒店的管理者能将其高素质的管理意识运用于照明控制系统中去，而且同时将大大减少酒店的运行维护费用，并带来极大的投资回报。
小 结
【关键词】室外照明;明视照明;饰景照明;电气安全;等电位联结
1 、 前言
住宅区室外照明可分为以功能性照明为主的照明和起协助造景作用的饰景照明,两种作用互相渗透不可分割;同时,由于环境的严重性,室外照明的电气安全也不容忽视。因此,进行室外照明设计时, 应把握整体观念,从照明的功能性,造景性和安全性三方面全面分析,统一规化,才能设计出高水平的室外照明作品。
2 、 住宅区主干道路照明
住宅区主干道路具有人车混合,车速较低,交通流量大且路面相对较窄等特点,故对眩光的控制较城市交通干线低;街道两侧建筑物很多,需要适当提高道路两侧照度,故常采用半截止型或开敞型配光灯具。根据路边建筑物的高度,灯杆高度宜在4~8 m 选取,间距20~30 m, 兼顾配光均匀性和经济性, 平均照度取3~5 lx; 常采用同侧布灯,弯道处可适当加大布灯密度,提高灯杆高度加强诱导性;路灯水平支杆伸出路崖宜为0. 6~1.0 m, 不应照射在路面中间,以避免雨天行车路面出现狭长波动光影。灯具仰角较大时,车行道照度高,利于行车安全,但人行道照度降低,不利于眩光控制综合考虑后,仰角常取5°~15°。此外,道路照明的侧重点虽然在于明视性,但其造景作用也不容忽视,因此,灯具的形式、高度、光色以及照度等应与周围建筑物和室外环境充分协调以免破坏照明的整体效果。
传统路灯光源常选用白炽灯,高压汞灯,高压钠灯等。白炽灯由于效率低,不利于节能而应尽量减少使用;高压汞灯光效较低,寿命较短,光色差,且破损后汞元素泄漏造成环境污染,一般不建议使用;高压钠灯光效和寿命都很高,分辨率高,透雾性强,是最适宜路灯照明的光源之一,但其光色和显色性较差,对往往兼做人行商业街的住宅区道路照明应限制使用;金卤灯光效高、寿命长、光色好,显色指数也很高,综合指标十分优越,但过去由于传统电感式金卤灯镇流器附件多,体积大,功率因数低,工作不稳定,使得光源本身的优越性不能得到充分发挥,降低了灯具整体性能指标。一段时间以来限制了金卤灯在住宅区的应用,尤其是当电压不稳时,易造成触发器、镇流器甚至灯管本身烧毁的事故。而随着金卤灯电子镇流器技术的成熟,配用电子镇流器的金卤灯功率因数高达98 % 以上,几乎不受市电电压变化的影响,环境适应性大为增强,可在温度为-30 ℃~ + 45 ℃,湿度不超过98 % 的环境中正常工作;其次是陶瓷型金属卤化物灯的出现,进一步加强了金卤光源光色稳定性,为其成为住宅区室外道路照明首选光源扫清了最后道路。
3 、 庭园照明
近年来,住宅区多设计为庭园式户外环境,因此,庭园照明在住宅区照明中发挥着十分重要的作用,既起着烘托景观乃至协助造景的作用,是室外照明饰景功能的充分体现,又有消灭照明死角,便于人们活动,减少犯罪的作用,是明视功能的有机组成和延伸。
庭园作为居民室外散步小憩的场所,应力求轻松、舒适、安全的感觉,因此,庭园照明多采用低调处理,总体照度宜低不宜高。
园林小径灯照度一般以5~10 lx 为宜,行人较多而偏重交通功能的道路取20 lx 左右。园林小径灯有中国民族,西欧,日本等多种风格,选型时必须注意与周围建筑物风格的和谐统一,造型简洁艺术而不奢华,符合住宅区的特点。应注意控制眩光,光源高度根据路宽以及周边建筑物高度选取,通常为0.6~1. 2 倍道路宽度,但不宜高于3.5 m 。小径灯在满足行人安全感的前提下,应尽量降低照度,灯具安装间距较小,常为15~25 m, 给人以幽静舒适的感觉。以往该类灯具大多采用白炽光源,但由于白炽灯寿命短,光效低,故建议以小功率金属卤化物灯或其他高效显色性的光源代替,南方地区也可采用高显色荧火灯,但不适用于冬季室外温度较低的地区。另外,灯具安装高度低于2.5 m 时,为尽量避免眩光,宜采用乳白玻璃或磨砂玻璃灯具。植物投光灯通常为草坪灯和树木投光灯两种, 在住宅区内适当使用可调节夜间环境气氛,但应注意重点使用,忌过多或过亮,以免破坏静逸的休息环境。为保持草坪宽广的气氛,草坪灯一般离地40~ 70 cm 安装,最高不宜超过1 m, 间距宜为3. 5~5. 0 倍光源高度,安装应注意避免眩光入射人的视野。在草坪边靠近道路处安装时,应注意隐蔽,或者选择富有艺术性的灯具加以装饰,使灯具本身融合到景观之中,应用时还可利用光环形成有韵律的图形,避免均匀平淡的感觉。有些草坪灯上还安装了背景音乐喇叭,使人们在草坪上漫步时更加心旷神怡。另外,还可利用投光灯对树丛投光照明。考虑到白天的美观,投光灯具一般安装在地平面,有条件时可利用树丛隐蔽,但应尽量放在常青树木下。考虑到住宅的特点,一般不对树木较高位置进行投光照明,如因整体环境的需要,必须如此时,宜在树旁设置灯杆来安装灯具,而不应直接在树杈上安装,以免影响树木的生长。年代久远的古树名木,往往成为投光照明的重点,尤其应注意此点。照明设计时应仔细核算灯具的数量、间距;安装时应精心调节灯头角度,既要做到整体照明环境明暗有致,构成丰富的立体感和层次感,又要避免在行人眼中产生入射眩光。植物投光灯常采用汞灯光源,即起到节能的效果,又可使树木,草坪颜色更加碧绿鲜艳;为减少季节性维护工作量,住宅区花坛投光照明较为少见,如有应用时,应注意采用高显色光源,如卤素灯、金卤灯或新型荧光灯等。
可采用单面投射,也可进行多面照明;灯具可置于地面或地下,也可固定在灯杆上,根据具体体形和重点,安排照明点的位置和排列,精心选择光色、光强,调节投射角度、投射面等,以通过阴影和不同的亮度,制造鲜明的轮廓效果和突出重点。由于住宅区整体环境照度不高,小区照明的照度亦不必太高就可取得令人满意的效果,同时还应注意尽量减少眩光影响。简单地说,既要烘托主体,又不能破坏小区整体环境的协调性,这是照明基本的设计原则。
在静水或缓速流动的水边安装投光灯具,采用直射光源照射水面,利用水面反光映照近旁景物,可达到赏心悦目、安逸祥和的效果,风吹水动时,还能取得不同亮度连续变化水景的动态效果。由于住宅区整体环境较幽暗,灯具照度不应过高,以30~75 lx 为宜,同时,灯具应注意合理布局,避免在人员活动区产生较强的水面眩光。喷水池,瀑布等较强烈的动态水景在住宅区应
用较少,但有时在中心广场等处也可见到。对喷泉照明,可在喷口后面或水流落点下安装投光灯具,由于空气和水的不同折射率,使灯光在进出水柱时产生二次折射,而显现瑰丽的色彩,也可使散落的水珠产生闪闪发光的效果。对于瀑布,灯具宜安装在水流下部,根据瀑布落差,流量和水深等因素选择合适功率的投光灯。对于阶梯式水流,则宜在每个阶梯底部安装线状光源。
水景灯一般可选用卤钨灯光源,利用其连续性光谱,灯光经过水体的反射或折射,产生绚丽多彩的效果。灯具选用则应注意防水性能。
如建筑物泛光照明、灯串照明、霓虹灯、广告照明等,此类灯具热烈明快,色彩斑澜而富情绪化,不易使人获得宁静舒适的感觉,因此,住宅区内不宜大量使用。确有必要时,也应对使用时间、使用场所、照度等有所限制,如灯串照明,通常在节假日期间使用;又如泛光照明,一般只宜在小区娱乐、商业中心少量使用,以免喧宾夺主,破坏整体气氛,影响居民休息。
4、 室外照明供电和控制方式
主要道路照明和安全照明宜由邻近的两台变压器引入两路低压电源,
在控制室末端切换,以加强供电可靠性,方便居民, 减少罪案发生; 道路照明可采用三相电缆供电,隔盏换相方式,以免因一个回路故障而导致较大范围道路照明完全中断。
室外照明控制设备常设在物管中心或门房,大型住宅区也可分区露天设置。道路照明宜采用时光控制器自动开关, 节约电能。庭园照明可采用同一方式控制,也可由管理人员手动控制。室外照明应能在深夜自动或手动关闭部分非重要灯光, 以节约电能。
5 、 室外照明电气安全
室外照明装置受风、雨、日、尘的侵蚀, 暴露于公众前,易遭儿童等无关人员或动物的破坏,通常要求设备防护等级有要求。室外灯具覆盖范围大,灯具基础小,通常不具备作等电位联结的有利条件,故除喷水池,游泳池等特殊危险场所外,一般不做等电位联结。此时,若发生接地故障,危险性较大;采用TN 接地系统的,自电源引来的PE 线还可能将别处的故障电压传导至室外照明装置外壳而造成危险。因此,室外照明系统不宜采用TN 接地系统,而建议采用TT 接地系统,回路首端安装漏电保护器,动作电流不大于30 mA 。对于投光灯,小区灯,广告灯,水景灯等以饰景功能为主的室外照明,一时断电不至于引起危险,漏电保护器可动作于切断回路电源开关;而对于大型住宅区内的交通主环道路照明,或者具有预防犯罪功能的室外照明灯具,应避免全回路停电,回路漏电保护器则只应动作于报警,此时,建议在每一路灯接线盒内装设一个小容量熔断器,兼做过流和接地故障保护, 对TT 系统而言, 其中Ia 为熔体额定熔断电流,通常取3~5 A ,RA 为照明器外壳接地电阻,一般要求不大于10 Ω。当然, 对于少数高档住宅区,也可每灯安装漏电保护开关, 效果很好,但经济性较差,对物业管理要求较高,设计时应慎重。
水景照明对防电击安全的要求非常高。水景防电击安全最本质的措施是等电位联结, 即将保护区(0~2 区) 内所有装置外壳可导电部分与位于这些区域内的外露可导电部分的保护线连接起来并经过总接地端子与接地装置相连,接地电阻一般要求不小于1Ω。等电位的具体部件例如:水池等构筑物的外露金属件及内部钢筋,金属外框架或构件,金属栅栏或网罩等,金属给排水口,照明灯具及水泵等电器的金属外壳和构件,电线保护钢管,电缆金属铠装层等。