道路照明 理论、技术与应用PDF电子书下载

第1部分 道路照明 2

第1章 道路照明的目标与效益 2

参考文献 4

第2章 基本的照明特性 5

2.1 机动车交通的路面亮度 5

2.2 针对行人、骑车者与居民的照度 7

2.2.1 水平与半球面照度 7

2.2.2 垂直与半柱面照度 7

参考文献 8

第3章 机动车驾驶员的视功能 9

3.1 障碍物的反差 9

3.1.1 反差与反差阈值 9

3.1.2 道路照明的轮廓原理 14

3.1.3 反差与眩光 15

3.1.4 反差与垂直照度 18

3.2 阈值能见度 19

3.2.1 显示能力 19

3.2.2 总显示能力 22

3.3 超阈值能见度 24

3.3.1 能见度水平 24

3.3.2 小目标能见度 26

3.3.3 相对视功能 27

3.4 道路周边环境的能见度 29

3.5 交通车流 32

3.6 不利的天气状况 34

3.6.1 降雨天气 34

3.6.2 降雪天气 34

3.6.3 大雾天气 35

3.7 固定式道路照明与车灯 35

3.7.1 道路上物体的能见度 36

3.7.2 对面车辆的眩光 37

3.8 人行路口 38

3.9 光流 40

3.10 照明、大脑活动与警觉性 41

参考文献 42

第4章 驾驶员的视舒适 45

4.1 照明水平 45

4.2 均匀度 46

4.2.1 纵向均匀度 46

4.2.2 亮度梯度 47

4.3 眩光 47

4.3.1 不适眩光 47

4.3.2 光谱与不适眩光 49

4.3.3 眩光变化带来的不适感 50

4.3.4 LED与不适眩光 51

参考文献 52

第5章 行人、骑车者与居民的视功能、视舒适与愉悦感 54

5.1 视功能 54

5.1.1 人身安全 54

5.1.2 社区安全 55

5.1.3 视觉方向感与导向性 59

5.2 视舒适与愉悦感 60

5.2.1 空间亮度 60

5.2.2 光的色彩质量 61

5.2.3 不适眩光 61

5.2.4 日间的影响 62

5.3 照明水平、均匀度以及眩光控制 62

参考文献 63

第6章 中间视觉 65

6.1 眼睛的光谱灵敏度 65

6.2 清晰视觉与周边视觉 67

6.3 光源的S/P比值 69

6.4 适应亮度 70

6.5 光度学数值的修正系数 71

6.5.1 周边视觉任务表现 71

6.5.2 明亮程度 73

参考文献 74

第7章 年龄的影响 76

7.1 年龄与视觉机制 76

7.2 年龄与视功能 80

参考文献 81

第8章 照明质量参数 82

8.1 机动车交通 83

8.1.1 照明水平 83

8.1.2 均匀度 83

8.1.3 道路周边的照明 84

8.1.4 眩光限制 85

8.1.5 小结 85

8.2 行人、骑车者与居民 85

8.2.1 照明水平 85

8.2.2 均匀度 86

8.2.3 周边环境的照明 86

8.2.4 眩光限制 86

8.2.5 小结 87

8.3 光线的光谱 87

参考文献 88

第9章 标准与建议 89

9.1 CIE的建议 89

9.1.1 机动车车道的照明 89

9.1.2 冲突区域的照明 91

9.1.3 行人以及低速交通的照明 91

9.1.4 光线的光谱 93

9.1.5 自适应照明 94

9.2 欧洲标准 94

9.2.1 机动车交通道路的照明 94

9.2.2 冲突区域的照明 95

9.2.3 行道以及低速交通的照明 95

9.2.4 光线的光谱 96

9.2.5 自适应照明 96

9.3 北美标准 97

9.3.1 机动车道路的照明 97

9.3.2 路口的照明 98

9.3.3 行人区域以及自行车道的照明 98

9.3.4 人行路口 99

9.3.5 光线的光谱 99

9.3.6 自适应照明 99

参考文献 100

第10章 设备：光源与控制器 101

10.1 性能特点 102

10.1.1 光源特性的调查 102

10.1.2 系统光效 103

10.1.3 使用寿命与光衰 104

10.2 气体放电灯 105

10.2.1 原理 105

10.2.2 低压钠灯 107

10.2.3 高压钠灯 108

10.2.4 管状荧光灯 110

10.2.5 紧凑型荧光灯 111

10.2.6 无极灯 112

10.2.7 高压汞灯 114

10.2.8 金属卤化物灯 115

10.3 固态光源 118

10.3.1 原理 118

10.3.2 LED 121

10.4 控制器 125

10.4.1 气体放电灯的辉光启动器 125

10.4.2 气体放电灯的镇流器 126

10.4.3 LED的驱动器 128

10.4.4 调光器 129

10.4.5 功率质量 130

10.4.6 电磁干扰 132

参考文献 132

第11章 设备：灯具 134

11.1 光度学特性 134

11.1.1 光分布与光输出比 135

11.1.2 灯具等级 138

11.2 光学特性 140

11.2.1 反射器 140

11.2.2 折射器与透镜 142

11.2.3 漫透射器 142

11.3 机械特性 142

11.3.1 材料 143

11.3.2 强度 143

11.3.3 灰尘与潮湿的防护 144

11.3.4 安装与维护 145

11.4 电气特性 145

11.5 热学特性 145

11.6 安全认证 146

11.7 美观性 146

11.8 智能灯具 146

参考文献 147

第12章 设备：道路表面 148

12.1 道路表面反射表 148

12.2 描述系统 151

12.3 分级系统 153

12.4 光线光谱的影响 156

12.5 潮湿路面 157

12.6 Q0与视功能 159

12.7 反射性数据的获取 160

12.7.1 实验室的测量 160

12.7.2 现场的测量 161

12.7.3 材料与建造方法的比较 161

参考文献 161

第13章 设计环节 163

13.1 照明布置 165

13.1.1 有效的道路宽度 165

13.1.2 单侧布灯 165

13.1.3 双侧交错布灯 167

13.1.4 双侧对称布灯 167

13.1.5 中央布灯 167

13.1.6 中央对称布灯 167

13.1.7 不规则布灯 168

13.1.8 中央悬链式布灯 168

13.1.9 高杆照明 169

13.2 安装高度与灯具间距 170

13.3 视觉导向性 170

13.4 糟糕天气下的照明 172

13.4.1 潮湿天气 172

13.4.2 大雾天气 174

13.4.3 降雪天气 175

13.5 维护性 175

13.6 照明控制 178

13.7 光污染 180

13.8 可持续性 180

13.9 总体规划 181

参考文献 182

第14章 计算与测量 183

14.1 常用计算方法 183

14.1.1 计算点 183

14.1.2 观察者位置 185

14.2 测量 187

14.2.1 光传感器 188

14.2.2 灯的测量 192

14.2.3 灯具的测量 193

14.2.4 道路表面的测量 196

14.2.5 照明设施的测量 200

参考文献 204

第2部分 光污染 206

第15章 控制光污染的目的 206

15.1 正面与负面效应的平衡 206

15.2 干扰影响 207

15.2.1 居民 207

15.2.2 机动车交通与慢速交通 207

15.2.3 天文学者 207

15.2.4 野生动物 209

15.2.5 植物 210

参考文献 211

第16章 光污染参数 212

16.1 参数类别 212

16.2 照明设施相关参数 213

16.2.1 CIE所使用参数 213

16.2.2 IDA-IESNA所使用参数 216

16.3 受扰区域相关参数 218

16.3.1 CIE所使用参数 218

16.4 小结 220

16.4.1 CIE参数 220

16.4.2 IDA-1ESNA参数 221

参考文献 221

第17章 标准与建议 222

17.1 环境分区与宵禁 222

17.2 CIE指南 223

17.3 欧洲标准 224

17.4 北美建议 225

17.4.1 IDA-IESNA道路照明条例 225

17.4.2 IDA-IESNA体育、区域以及建筑照明条例 226

17.5 光线的光谱 227

参考文献 228

第18章 设备以及设计环节 229

18.1 设备 229

18.1.1 光源 229

18.1.2 灯具 230

18.1.3 道路表面 231

18.1.4 照明控制系统 231

18.2 设计环节 231

18.2.1 满足功能性要求的设计 231

18.2.2 安装高度与朝向 232

18.2.3 嵌入式照明 232

18.2.4 光线的光谱 233

18.2.5 建筑与树木的遮挡 233

参考文献 233

第3部分 隧道照明 236

第19章 隧道照明的目的与效益 236

参考文献 237

第20章 视功能与驾驶自信感 238

20.1 隧道的分区 238

20.2 入口区 239

20.2.1 白天接近区的亮度 239

20.2.2 对称光束、逆光束以及前光束的照明 240

20.2.3 车流速度的影响 243

20.2.4 均匀场亮度概念 244

20.2.5 L20的概念 245

20.2.6 光幕亮度概念 246

20.2.7 入口区的长度 250

20.2.8 驾驶自信感 250

20.3 过渡区 252

20.4 隧道区 254

20.5 出口区 255

20.6 均匀度与眩光控制 255

20.7 闪烁 255

20.8 夜间照明 257

20.9 应急照明 257

20.10 短隧道与地下通道 258

20.10.1 机动车交通的短隧道 258

20.10.2 行人以及骑车者专用地下通道 260

参考文献 261

第21章 标准与建议 263

21.1 CIE建议 263

21.1.1 入口区 263

21.1.2 过渡区 264

21.1.3 隧道区 264

21.1.4 出口区 265

21.1.5 均匀度与眩光控制 265

21.1.6 闪烁控制 265

21.1.7 阶梯式调光 265

21.1.8 夜间照明 265

21.1.9 短隧道 266

21.2 欧洲报告 266

21.3 北美标准 267

21.3.1 入口区 267

21.3.2 过渡区 268

21.3.3 隧道区 268

21.3.4 出口区 268

21.3.5 均匀度与眩光控制 268

21.3.6 闪烁控制 268

21.3.7 阶梯式调光 268

21.3.8 夜间照明 269

21.3.9 短隧道 269

参考文献 269

第22章 设备与设计环节 270

22.1 光源与控制设备 270

22.2 灯具 272

22.3 日光格栅 273

22.4 道路与内壁面 273

22.5 设计环节 274

22.5.1 确定L20和Lsep的工具 274

22.5.2 照明布局 275

22.5.3 日光变化和照明控制 277

22.5.4 维护性 278

参考文献 278

附录 279

附录A 照度方程 279

附录B 可视性方程 279

附录C 从R表格中计算Q0值 282