大连梭鱼湾商务区道路照明规划设计研究

大连工业大学光子学研究所：王志胜，贺晓阳，杨轶，刘燊，刘洋洋，邹念育

引言

现代化的城市离不开功能性照明和景观性照明。城市的道路照明属于功能性照明范畴，道路的功能性照明主要为驾驶员在夜间行车中提供安全和舒适的光环境，同时也要达到节约能源、美化环境和提升城市形象的目的。城市规划用地的功能越来越完善，道路等级的划分越来越合理，对道路照明规划设计也提出了更高的要求。

按照上位规划的原则，道路照明设计应该分析周边的用地性质和自然环境，规划出符合周边环境和道路等级的照明规划。城市道路照明必须以城市总体规划为基础，并满足城市电力规划规范等国家标准和规范的要求，使城市道路照明设计出科学合理、节约能源，能为驾驶员以及行人提供安全、舒适、经济和节能的良好光环境。因此，不但要进行科学合理的道路照明规划，而且还要进行详细的道路照明设计，选用适宜的光源和灯具，合理的布置灯具，加强管理等，这些问题都属于道路照明规划设计应研究的范畴。

1  项目概况

大连梭鱼湾商务区总体道路照明规划范围约为674.6公顷，规划区域人口约为9万人。地处大连市中心城区北部，与大连港隔海相望，拥有着得天独厚的区位优势和滨海岸线资源。优越的场地条件和道路资源为道路照明规划设计创造出了较为优良的场地条件。（见图1）

图1  大连梭鱼湾商务区总体规划图

大连梭鱼湾商务区的道路照明规划目的是通过照明规划延续城市的夜晚景观肌理，增强城市形象和市民归属感。通过该区域的道路照明规划，打造梭鱼湾城市夜景“一湾两岸”滨海城市景观的格局。（见图2）

2  道路照明设计规划

据统计，各国的照明用电量约占总发电量的9%~25%，我国约为10%，其中道路照明用电量为整个照明用电量的20%~30%。[1]对于城市道路照明“绿色”和“智慧”的追求，源于对城市可持续发展的诉求，道路照明规划设计要实现与场地功能上的契合，创造绿色、生态的道路照明规划。

图2  大连梭鱼湾商务区区域分析图

完善道路照明及周边的基础设施配套工程，是加快大连梭鱼湾商务区形象建设步伐的有力保障。照明规划设计要通过高标准的设计重构城市夜晚的景观格局，带动区域振兴，实现大连总体照明规划目标的要求和目的。

2.1  设计理念

道路照明的功能性照明和景观性照明应遵循城市特色、总体规划和区域定位的前提下，实现与梭鱼湾商务区在总体规划风格上的统一，并创造出梭鱼湾商务区道路照明景观空间的独特品质。基于场地的原始地貌及周边用地性质，实现道路照明的功能性和景观性。

梭鱼湾商务区规划范围内共27条车行道路，道路总长度约为54公里。分为城市主干路、次干路和支路。城市主干路为5条，其中7号路道路红线宽度50米，为双向6车道；3号、22号、25号和27号道路红线宽度为40米，为双向6车道。照明设计按照城市主干路进行设计。

次干路为5条，包括5、10、13、18和20号路，道路红线宽度30米，为双向4车道。照明设计按照城市次干路进行设计。

支线路为17条，包括1、2、4、6、8、9、11、12、14、15、16、17、19、21、23、24和26号路，道路红线宽度为20米，道路为双向2车道。其中17号路在与7号路和16号路交叉路段红线宽度为16米。道路照明设计按照城市支路进行设计。（见图3）

图3  大连梭鱼湾商务区道路等级分析图

2.2  设计原则

本次道路照明规划遵从四个原则，分别为地域性原则、生态性原则、安全性原则和经济性原则。

其中地域性原则通过道路照明规划体现梭鱼湾商务区的自然环境特征，因地制宜地创造出具有时代特点和地域特征的空间环境。生态性原则以高效节能，绿色环保作为城市照明规划的导向和目标是解决我国城市照明发展与环境保护之间矛盾的必经之路。[2]安全性原则通过合理的灯具间距和诱导性设计，满足道路功能性照明安全的要求。经济性原则为道路照明设计提倡绿色节能，满足照度标准及要求，采用便于维护的光源和灯具。

2.3  道路照明规划分区

秉承总体规划目标和目的，照明规划遵循上位规划的原则，其照明道路规划将用地归纳为五个各具特色的照明功能分区，即商业金融区、文化娱乐区、商住综合区、居住区和滨海服务区。（见图4）

2.3.1商业综合区道路照明规划

商业综合区道路两侧主要包括中央景观轴及各片区的零售、餐饮娱乐、酒店及Shopping mall等地块组成。该区域人流量较大，道路照明设计对照度、均匀度和显色性要求较高。在考虑功能性照明的同时，应重点考虑道路的景观性照明，通过完善的照明提升该区域的品质。

2.3.2文化娱乐区道路照明规划

文化娱乐区的道路两侧是本次规划的核心区域，位于滨海路以北中央景观轴两侧，属于重点照明的区域。文化娱乐区两侧设置大剧院、艺术中心等文化设施，道路照明应重点考虑显色性和色温的要求，通过照明设计打造大连市独具特色的现代文化中心。同时，通过对文化与休闲、娱乐、购物、餐饮和滨海活动等灵活的景观照明，为人们提供多彩多姿的城市夜景文化体验。

图4  大连梭鱼湾商务区空间结构分析图

2.3.3商住综合区道路照明规划

商住综合区两侧道路包括城市主干路、次干路和支路。主要位于中央景观轴两侧商业的外围，人流量较大，对显色性和照度要求较高。

2.3.4居住区道路照明规划

规划范围内主要的用地为居住用地，居住用地的道路主要以次干路和支路为主。道路照明设计将为城市居民提供一个舒适、安全、便捷、高质量的道路照明环境。在满足道路功能性照明的同时，重点考虑区域的防犯照明。

2.3.5滨海服务区道路照明规划

滨海服务区临近滨海路北侧，道路照明规划主要体现浪漫的滨水环境。道路照明设计考虑周边用地性质，照明设计的色彩与周边的文化相呼应，通过道路照明构建滨海区域深厚的文化氛围。路灯的选用要考虑防护等级，重点考虑灯具的耐腐蚀性。

3  道路照明设计

3.1  道路照度规划

3.1.1  车行道路照度

根据CJJ45—2015《城市道路照明设计标准》中的道路等级的分类，确定梭鱼湾商务区内的道路分别为城市主干路、次干路和支路。结合道路周边的用地性质和区域文化特点，确定规划区域车行道路的照度水平。（见图5）

图5  大连梭鱼湾商务区车行道路照明水平规划图

其中主干路道路宽度为40~50米，道路照度水平为20~30lx；次干路宽度为30米，道路照度水平为15lx；支路为16米和20米，照度水平为8lx和10lx。（见表1）

3.1.2  人行道路照度

根据CJJ45—2015《城市道路照明设计标准》中人行道路照明标准值的分类，确定规划范围内人行道路分别为人流量大、中、小的三级道路级别。周边的用地性质主要分为居住区、科技区、公园和商业区。结合人行道路周边的用地性质和区域特点，确定区域周边人行道路照度水平。（见图6）

图6  大连梭鱼湾商务区人行道路照明水平规划图

规划范围内轴线区域的道路划分为流量较大的区域，对科技区和二类居住区的道路划分为流量中的区域，对公园和一类居住区划分为流量低的区域。对于各区域内人行道路照明安全性的考虑，道路选用合理的光源，照明设计进行合理的布局，满足规范中对照度和均匀度的要求，其中光源的参数和效果符合周边环境比，使行人可以看清周围环境和行人的面目表情，及时防范周边的潜在危险，使行人在区域内道路上行走，心理更具有安全感。（见表2）

3.2  道路照度均匀度和眩光限制

道路照明设计的根本要能保证机动车路上的行驶的司机和人行道上行走的行人可以正常的观察路面情况和识别道路中的障碍。因此，设计规范中对道路上的照度和均匀度进行了一系列的指标和规定，在道路照明设计中必须满足。按照设计规范的标准和要求，对主干路、次干路和支路进行照度均匀度和眩光限制的规范要求。（见表3）

3.3  道路照明色温规划

车行道路的眩光控制是道路照明设计中的重点，通过选择合理的灯杆高度和照射角度，尽量避免路灯的灯光直射或经路面镜面反射入驾驶员的眼中，由于反射的炫光光线过强会造成短暂的视线不清，在车行道路中容易引起交通事故。在设计中通过对光源灯杆高度和仰角的选择，避免产生影响视觉的炫光。

场地的道路色温规划，其中3号路选用高色温6000K的光源，在满足道路功能性照明的前提下，使用高色温来体现科技给人高端和幻妙的感觉。居民区和商业区选用色温4000~4500K的光源。通过建筑材料材质的物理性质和光学度、色度学的研究，经过计算推导得出4000K~4500K色温为道路的最佳色温，人眼在该区域处于最佳的视觉环境。（见图7）

图7  大连梭鱼湾商务区道路色温规划图

22号道路选用色温3500K~4000K的光源，让周围的人们想起往昔土地上的历史回忆，通过光源的色彩提升居民的视觉舒适度。25号道路选用低色温2700~3000K的光源，为海滨的道路营造出浪漫的氛围。（见表4）

3.4  道路照明显色性规划

按照周边用地性质的不同，在光源的显色性要求上也有所不同。在整体规划范围的景观轴线上，周边建筑和场地对光源颜色还原的真实性要求很高。因此，11和12号道路选择显色性较好的金卤灯，显色指数在80以上。（见图8）

图8大连梭鱼湾商务区道路显色性规划图

道路南侧由于临近海域，滨海区域的盐雾较大。因此，25号道路选择抗腐蚀性较强的高压钠灯。同时考虑到色温符合整体区域浪漫的氛围，其中高压钠灯显色性较为一般，显色指数在20~30上下。

周边其他用地的道路照明采用LED光源，由于在夜晚视觉感光能力的杆状细胞起到的作用，而对颜色的识别能力较差。因此，其他区域夜晚对道路照明的显色性要求并不高，其他区域选用显色指数在60~70的LED光源即可。（见表5）

3.5  布灯方式

道路照明布灯方式主要分为单侧布置、双侧交错布置、双侧对称布置、中心对称布置和横向悬索布置五种。[3]本次照明规划主要采用了单侧布置、双侧交错布置和双侧对称布置三种方式。其中16m宽的道路选择单侧布灯，在规划道路的急转弯处同样也采用了单侧布灯，使照明方式具有较强的视觉引导性。（见图9）

图9  大连梭鱼湾商务区3号路道路照明布灯方式

主干路和次干路采用双侧对称布灯，使道路更加整齐美观，具有标示性。通过对称式的布灯方式营建该区域的形象性空间。规划范围内其余支路均采用双侧交叉布置，交错的布灯方式体现出灵动空间，同样可以适应路面宽度的变化。

合理的布灯方式和布灯位置完善了道路的照明方式，合理的照明模式和标准在道路交叉路口和拐弯处可以为驾驶员提供良好的驾驶方向诱导性，使照明方式更加人性化。

4  道路照明中LED路灯的应用

4.1  LED路灯的技术优势

LED作为一种固态冷光源，能够将电能转化为光能，污染少、能耗低，具有较高的光效和寿命。同时LED路灯的发光效率高，灯具反射损失低。

LED路灯最大的优势在于寿命长，维护费用少。同时LED路灯中不含铅、汞等污染元素，对环境没有污染。技术优势使得LED路灯有着广阔的应用前景和潜力，所以LED路灯成为梭鱼湾商务区道路功能性照明的最佳选择方案。

通过对单盏LED路灯和高压钠灯的经济技术参数比较，可以看出虽然LED路灯在初始安装中费用不占优势，但灯具的相关技术参数，灯具的使用寿命、年耗电量及后期的维护费用都优于传统高压钠灯光源。（见表6）

4.2 道路LED路灯详细设计

规划范围内3号路道路红线为40米，其中车行道路宽度为22米，为双向6车道，两侧各有3米的绿化隔离带和6米的人行步道。（见图10）

图10  大连梭鱼湾商务区3号路道路照明立面图

道路主要穿行规划区域西侧的科技区和居住区，道路照明采用LED光源，光源色温为6000K，道路照度标准为20lx,道路均匀度为0.4。其中机动车灯杆高度为10米，人行道路灯杆为7米，灯杆间距为35米，布灯方式为双侧对称式布置，满足车行道路和人行道路的使用功能。

道路的LED光源采用整灯压铸铝结构，在充分保证灯具壳体强度的同时，也确保了散热的可靠性。整灯IP66的防护等级也使灯具内部LED和其它电子零件延长了无故障的运行时间。光源满足周边环境对光色和显色性的需求。（见图11）

图11  大连梭鱼湾商务区3号路道路照明灯具尺寸图

使用DIALUX软件对道路照明进行了模拟计算，按照道路等级选择符合条件的LED路灯和配光曲线，（见图12）对道路进行了照度的模拟计算，得出了道路纵向照度均匀值，得出了最小照度及平均照度值。

图12  大连梭鱼湾商务区3号路道路配光曲线及伪色图

传统的高压钠灯功率可选性差，不能针对道路等级和宽度采用相应的光源，造成能源的浪费。LED路灯光源较为丰富，可以针对道路等级采用适宜的LED光源。（见表7）

LED路灯在满足高度、仰角和投射角度等相关技术指标的同时，对灯具的外观造型也进行设计，简洁的外观造型契合道路照明设计的理念和风格，路灯与周边的道路景观形成了统一的风格。促进整体道路夜晚景观的建设。（见图13）

图13  大连梭鱼湾商务区3号路道路照明灯具效果图

5  结论

城市道路照明规划要满足功能性照明的要求，解决道路照明系统存在的问题，还应逐步完善城市的使用功能。遵循上位规划的原则，结合周边用地性质，立足于道路红线和条件本身，合理地确定道路照明的规划目标。

在满足道路照明功能性要求和道路照明功率密度限制规定的前提下，节约资源。在道路照明规划设计中，还要具体明确的规定光源和灯具的使用寿命到期后的维护计划。在道路照明规划指导下，使道路固定照明工作始终处于优良状态下，从而保障道路畅通，并且达到道路绿色照明要求。

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