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城市照明常用灯具、灯杆的选择

道路照明灯具是由照明器(灯罩)、灯臂(灯架)、灯杆组成的总称(详见图3-1 道路照明灯具总成)。按用途分类由功能性照明(常规道路照明灯具)、装饰性灯具(庭院灯具)、功能性装饰灯具三种(详见图3-2 道路照明灯具按用途分类)。在中心广场、公共停车场、大型立交或交叉路口等场所采用中杆照明灯具和高杆照明灯具。

图3-1 道路照明灯具总成



图3-2 道路照明灯具按用途分类

城市道路照明灯具造型设计是随着时代的进步和科学技术的发展,以及城市建设面貌的改观而不断改进和创新。自二十世纪五十至六十年代,道路照明灯具设计以照明功能性为主,其造型以抽象手法(即用几何形体的组合),它是以抽象的几何形(线、面、体)加以组合,其特点是结构和工艺制作简单、造价经济,纯几何图形灯具以功能性道路照明为主。目前仍有沿用至今的如:扁铁型里弄灯、悬臂式单挑、双挑灯具等。(详见图3-3)

图3-3 功能性道路照明灯具

到二十世纪七是年代至今,道路照明灯具造型设计从具象手法(即模拟自然现象),以妆饰性灯具和功能性灯具为主。如装饰性灯具(详见图3-4):玉兰灯、莲花灯、玉坛灯等灯具;功能性装饰灯具(详见图3-5):海鸥灯、伞型灯、组合式广场灯等灯具。这种灯具的设计造型既保留了自然的成分,又符合实用要求,而且容易引起人们联想,给人以活泼、亲切的感觉,既点缀美化了城市面貌,又达到了良好的照明效果,但是这种灯具结构和工艺较为复杂,造价成本也高。


图3-4 装饰性道路照明灯具

图3-5 功能性装饰灯具

一、道路照明灯具适用场所

目前用于道路照明的灯具前面已讲过,基本上可分为功能性灯具、装饰性灯具、功能性装饰灯具三大类。道路照明灯具的设置方式和使用场所,一般按城市道路结构形式、宽度、车辆和行人的交流流量来确定,对于高架立体交叉、弯道、险道、绿树成荫和大型广场就比一般的直道连续照明复杂得多,照明要求也高得多。因此,对道路照明灯具的要求,是需在道路照明设计时认真考虑和对待的问题。下面主要介绍几种典型的道路照明方式和采用的灯具适用场所。

1.悬挑式照明:图3-1 道路照明灯具系功能性道路照明灯具,有杆顶式、单挑式和双挑式三种,灯杆布置在道路的绿化带或路肩上,沿道路的纵向延伸排列。采用的照明器为满足高效率、低眩光的要求,而采取一系列控光措施,其作用是重新分配光源的光通,以提高光的利用率和避免眩光。这种方式适用各种交通道路。

2.装饰性照明:图3-4 系庭院式装饰型照明灯具,其形式分柱顶式、组合装饰型、树枝型式等。该灯具一般采用装饰性材料围绕光源组合而成,它以优美的造型美化环境,并适当顾及灯具效率和限制眩光等要求。由于装饰性灯具种类规格繁多,适用于步道、庭院、游览风景区的人行道,以及公园内的道路照明。

3.组合式照明,图3-5 系组合式照明形式,即功能性装饰灯具,其形式分灯臂放射型、灯杆组合型、高杆照明等多种形式。这种灯具除具有功能性灯具特性外,灯具的造型、结构根据不同的场所和使用功能、不同的地理环境与装饰艺术融为一体,既点缀美化市容,又达到了良好的照明效果。适用于广场及交叉路口中央绿岛,也可用于较宽阔道路的快慢车道的隔离带上。高杆照明灯具(杆高≥20m)一般用于大面积广场、立体交叉路口、停车场、车站码头等场所的照明。

4.悬索式照明:悬索式照明分纵向悬索型和横向悬索型两种(图3-6 悬索型式照明)。

图3-6 悬索型式照明

悬索式照明与传统照明系统相比,其优点是容易落得良好的路灯照度(亮度)均匀度,尤其在潮湿路面更有利于纵向均匀度的提高,有利于限制眩光,易于显现路面上的标志和障碍物,具有良好的诱导性。悬索式照明适用于设在中间隔离带,路面较宽并要求照明水平高的道路,将灯杆设置在中间隔离带,杆距可达60~90m.而横向悬索照明方式有利于解决由于树木茂密易于受遮光影响的街道,或者老城区改造道路较窄且无人街道,在道路两侧的建筑物上固定钢缆做悬索照明,与传统式照明相比,结构简单、易于安装、免开控埋管线,一次性投资费用也较省。

二、常规道路照明灯杆、灯臂的种类

根据道路照明设计所采用的灯具种类和灯杆高度的不同,道路照明灯杆可分为常规灯杆、中杆、高杆三大类。常规灯杆根据材质的可分为木质杆、钢筋混凝土杆、钢质灯杆和玻璃钢灯杆,中、高杆照明的灯杆以钢质为主,装饰性庭院灯具由铝合金灯归纳、铸铝或铸铁灯杆、陶瓷灯杆等。杆顶上的灯臂(架)有单挑、双挑和多臂架等形式样。道路照明使用最广泛的是钢质灯杆,其优点是美观、坚固、耐用。本章节主要介绍钢质灯杆。

1.钢质灯杆可分等径杆、圆锥形、多边形锥杆,常见的典型横截面形状有六边形、八边形、圆形,通常为整块钢板经裁剪后一次折边成型而成,灯杆锥度比一般为10‰~12.5‰,采用Q235型等优质钢板,壁厚≥3.5或4.0mm.锥形钢质灯杆的优点是结构合理,外形新颖美观,施工安装方便。

2.钢质灯杆的安装方式分为直埋式、法兰盘式和可倾倒式三种。直埋式安装简单,将整个灯杆直接埋入土坑内,回土夯实或现场混凝土浇制固定,其缺点是灯杆维护更新必须重新浇制。法兰盘式灯杆是由灯杆底部法兰盘与预制的钢筋混凝土基础底脚螺栓连接,安装极为简便,更换灯杆无需重做基础,这是目前使用最为广泛的安装方式。由于灯杆安装环境限制或缺乏相应的维护设备,可选择可倾式灯杆,现有的可倾式灯杆多采用机械、液压系统,操作简便、安全性好,但一次性投资较高。常用圆锥灯杆设计数据可查阅由中国电力出版社出版的《城市照明工程施工手册》。

3.钢质灯臂(架)分为单挑臂架、双挑臂架、多挑臂型几种,灯臂是安装照明器的主要部件,臂架口径的尺寸则根据灯臂悬挑的长度和照明器的安装口径确定其口径的大小。灯杆、灯臂一次成形的单挑灯具,配照明器的接口钢管可另性焊接。灯臂的仰角必须根据道路的宽度、灯归纳的间距设计计算确定,一般在5~15°之间。

4.灯杆的维护门框,一般在灯杆维护门内有电器件和电缆接线头,该维护门框的尺寸大小、离地高度,既要考虑灯杆的强度,和安全又要安装、维护方便,更要考虑门锁的防盗功能。

三、钢质灯杆的技术要求

城市道路照明设施的主要部件灯杆,其根本作用是将灯臂照明器起固定支撑作用。人们对城市道路市容环境要求越来越高,因此,灯杆、灯臂的设计和采用的照明器式样应从于整条道路的景观考虑,既满足道路的照明功能,又要有足够的安全性。确保城市道路照明能为各种车辆的驾驶员以及行人创造良好的视觉环境,选择灯杆、灯具应按照安全可靠、技术先进、经济合理、维修方便的原则。

(一)悬挑式功能性照明灯杆的技术要求。

1.灯杆必须焊接良好,一次成形的锥形杆应无横向焊缝,纵向焊缝应匀称无虚焊。在水平放置且无负荷的条件下,杆身直线度误差应小于3‰。

2.灯臂(架)与灯杆连接固定后,中心垂直度与灯杆垂直偏差不应大于3°,仰角与设计角度允许偏差±1°。

3.直埋式钢质灯杆,其长度(包括埋入地下部分)允许偏差为杆长的±0.5%.

4.法兰盘式钢质灯杆,其长度允许偏差为杆长的±0.5%.

5.灯杆杆身横截面尺寸允许偏差±0.5%.

6.维护操作门、框尺寸按设计要求允许偏差±5mm.门锁、铰链灵活,并具备防盗功能。

7.钢质灯杆应进行热镀锌处理,镀锌层厚度不应小于65μm,表面涂漆、喷塑处理应在灯杆热镀锌后进行,因校直等因素作修改的部位不得超过2处,且修整面积不得超过杆身表面积的5%.

8.灯杆、灯臂(架)热镀锌后进行油漆涂层处理,其外观、附着力、耐湿热性应按现行标准QB1551-P2《灯具油漆涂层》标准要求验收。

9.灯杆、灯臂(架)进行喷塑处理,其覆盖层应无鼓包、针孔、粗糙、裂纹或漏喷区等缺陷,覆盖层与灯杆基体应有牢固的结合强度。

(二)装饰性庭院照明灯具的技术要求:

1.庭院灯具应采用石碎灯罩,灯罩托盘采用铸铝材料,若采用玻璃灯罩,灯罩卡口应采用橡胶圈衬垫,紧固螺栓为不锈钢材质。

2.庭院灯具铸件表面不得有影响结构性能与观的裂纹、砂眼、疏松气孔和夹杂物等缺陷。

3.铝制或玻璃钢灯座有开启式门孔的门锁、铰链应完好,开关应灵活可靠。

4.庭院灯具铸件、灯臂、灯杆油漆涂层或喷塑后的外观应符合现行行业标准关于油漆、喷塑的质量标准要求。

(三)组合式功能性装饰灯具的技术要求:

1.圆锥形灯杆,其截面园度误差不应超过5‰;多边棱锥形灯杆,其对边间距偏差以及对角间距偏差应小于1%.

2.灯杆单节杆面扭曲度误差不得大于7°;灯杆轴线的直线度误差不得大于杆长的2‰。

3.灯杆材质采用碳素结构钢、低合金结构钢或不锈钢时,钢材性能应符合国家现行标准的有关规定。

4.灯杆的焊接质量不得有影响强度的裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑和针状气孔,并且无折皱和中断等缺陷。并有探伤测试的合格报告。

5.灯杆一次成形不宜小于10m,当拼接式灯杆时,在拼接处须在灯杆内加衬套,长度不应小于300mm,壁厚不应小于灯杆壁厚的80%,其杆长允许误差±1‰。

6.插接式灯杆,插接长度应大于插接处大端直径的1.5倍,灯杆插接好后,配合间隙不得大于3mm,杆长应符合设计要求。

7.灯杆操作维护门框应有加强措施,确保其力学性能不低未开门框时的强度。

8.固定或升降式中高杆灯的灯盘(架)、升降传动、可倾式液压系统、防腐处理等技术要求按现行标准CJ/T3076-1998《高杆照明设施条件》验收。

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