【關(guān)鍵詞】室外照明;明視照明;飾景照明;電氣安全;等電位聯(lián)結(jié)
1 、 前言
住宅區(qū)室外照明可分為以功能性照明為主的照明和起協(xié)助造景作用的飾景照明,兩種作用互相滲透不可分割;同時(shí),由于環(huán)境的嚴(yán)重性,室外照明的電氣安全也不容忽視。因此,進(jìn)行室外照明設(shè)計(jì)時(shí), 應(yīng)把握整體觀念,從照明的功能性,造景性和安全性三方面全面分析,統(tǒng)一規(guī)化,才能設(shè)計(jì)出高水平的室外照明作品。
2 、 住宅區(qū)主干道路照明
住宅區(qū)主干道路具有人車混合,車速較低,交通流量大且路面相對(duì)較窄等特點(diǎn),故對(duì)眩光的控制較城市交通干線低;街道兩側(cè)建筑物很多,需要適當(dāng)提高道路兩側(cè)照度,故常采用半截止型或開敞型配光燈具。根據(jù)路邊建筑物的高度,燈桿高度宜在4~8 m 選取,間距20~30 m, 兼顧配光均勻性和經(jīng)濟(jì)性, 平均照度取3~5 lx; 常采用同側(cè)布燈,彎道處可適當(dāng)加大布燈密度,提高燈桿高度加強(qiáng)誘導(dǎo)性;路燈水平支桿伸出路崖宜為0. 6~1.0 m, 不應(yīng)照射在路面中間,以避免雨天行車路面出現(xiàn)狹長(zhǎng)波動(dòng)光影。燈具仰角較大時(shí),車行道照度高,利于行車安全,但人行道照度降低,不利于眩光控制綜合考慮后,仰角常取5°~15°。此外,道路照明的側(cè)重點(diǎn)雖然在于明視性,但其造景作用也不容忽視,因此,燈具的形式、高度、光色以及照度等應(yīng)與周圍建筑物和室外環(huán)境充分協(xié)調(diào)以免破壞照明的整體效果。
傳統(tǒng)路燈光源常選用白熾燈,高壓汞燈,高壓鈉燈等。白熾燈由于效率低,不利于節(jié)能而應(yīng)盡量減少使用;高壓汞燈光效較低,壽命較短,光色差,且破損后汞元素泄漏造成環(huán)境污染,一般不建議使用;高壓鈉燈光效和壽命都很高,分辨率高,透霧性強(qiáng),是最適宜路燈照明的光源之一,但其光色和顯色性較差,對(duì)往往兼做人行商業(yè)街的住宅區(qū)道路照明應(yīng)限制使用;金鹵燈光效高、壽命長(zhǎng)、光色好,顯色指數(shù)也很高,綜合指標(biāo)十分優(yōu)越,但過去由于傳統(tǒng)電感式金鹵燈鎮(zhèn)流器附件多,體積大,功率因數(shù)低,工作不穩(wěn)定,使得光源本身的優(yōu)越性不能得到充分發(fā)揮,降低了燈具整體性能指標(biāo)。一段時(shí)間以來限制了金鹵燈在住宅區(qū)的應(yīng)用,尤其是當(dāng)電壓不穩(wěn)時(shí),易造成觸發(fā)器、鎮(zhèn)流器甚至燈管本身燒毀的事故。而隨著金鹵燈電子鎮(zhèn)流器技術(shù)的成熟,配用電子鎮(zhèn)流器的金鹵燈功率因數(shù)高達(dá)98 % 以上,幾乎不受市電電壓變化的影響,環(huán)境適應(yīng)性大為增強(qiáng),可在溫度為-30 ℃~ + 45 ℃,濕度不超過98 % 的環(huán)境中正常工作;其次是陶瓷型金屬鹵化物燈的出現(xiàn),進(jìn)一步加強(qiáng)了金鹵光源光色穩(wěn)定性,為其成為住宅區(qū)室外道路照明首選光源掃清了最后道路。
3 、 庭園照明
近年來,住宅區(qū)多設(shè)計(jì)為庭園式戶外環(huán)境,因此,庭園照明在住宅區(qū)照明中發(fā)揮著十分重要的作用,既起著烘托景觀乃至協(xié)助造景的作用,是室外照明飾景功能的充分體現(xiàn),又有消滅照明死角,便于人們活動(dòng),減少犯罪的作用,是明視功能的有機(jī)組成和延伸。
庭園作為居民室外散步小憩的場(chǎng)所,應(yīng)力求輕松、舒適、安全的感覺,因此,庭園照明多采用低調(diào)處理,總體照度宜低不宜高。
園林小徑燈照度一般以5~10 lx 為宜,行人較多而偏重交通功能的道路取20 lx 左右。園林小徑燈有中國民族,西歐,日本等多種風(fēng)格,選型時(shí)必須注意與周圍建筑物風(fēng)格的和諧統(tǒng)一,造型簡(jiǎn)潔藝術(shù)而不奢華,符合住宅區(qū)的特點(diǎn)。應(yīng)注意控制眩光,光源高度根據(jù)路寬以及周邊建筑物高度選取,通常為0.6~1. 2 倍道路寬度,但不宜高于3.5 m 。小徑燈在滿足行人安全感的前提下,應(yīng)盡量降低照度,燈具安裝間距較小,常為15~25 m, 給人以幽靜舒適的感覺。以往該類燈具大多采用白熾光源,但由于白熾燈壽命短,光效低,故建議以小功率金屬鹵化物燈或其他高效顯色性的光源代替,南方地區(qū)也可采用高顯色熒火燈,但不適用于冬季室外溫度較低的地區(qū)。另外,燈具安裝高度低于2.5 m 時(shí),為盡量避免眩光,宜采用乳白玻璃或磨砂玻璃燈具。植物投光燈通常為草坪燈和樹木投光燈兩種, 在住宅區(qū)內(nèi)適當(dāng)使用可調(diào)節(jié)夜間環(huán)境氣氛,但應(yīng)注意重點(diǎn)使用,忌過多或過亮,以免破壞靜逸的休息環(huán)境。為保持草坪寬廣的氣氛,草坪燈一般離地40~ 70 cm 安裝,最高不宜超過1 m, 間距宜為3. 5~5. 0 倍光源高度,安裝應(yīng)注意避免眩光入射人的視野。在草坪邊靠近道路處安裝時(shí),應(yīng)注意隱蔽,或者選擇富有藝術(shù)性的燈具加以裝飾,使燈具本身融合到景觀之中,應(yīng)用時(shí)還可利用光環(huán)形成有韻律的圖形,避免均勻平淡的感覺。有些草坪燈上還安裝了背景音樂喇叭,使人們?cè)诓萜荷下綍r(shí)更加心曠神怡。另外,還可利用投光燈對(duì)樹叢投光照明�？紤]到白天的美觀,投光燈具一般安裝在地平面,有條件時(shí)可利用樹叢隱蔽,但應(yīng)盡量放在常青樹木下�？紤]到住宅的特點(diǎn),一般不對(duì)樹木較高位置進(jìn)行投光照明,如因整體環(huán)境的需要,必須如此時(shí),宜在樹旁設(shè)置燈桿來安裝燈具,而不應(yīng)直接在樹杈上安裝,以免影響樹木的生長(zhǎng)。年代久遠(yuǎn)的古樹名木,往往成為投光照明的重點(diǎn),尤其應(yīng)注意此點(diǎn)。照明設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)仔細(xì)核算燈具的數(shù)量、間距;安裝時(shí)應(yīng)精心調(diào)節(jié)燈頭角度,既要做到整體照明環(huán)境明暗有致,構(gòu)成豐富的立體感和層次感,又要避免在行人眼中產(chǎn)生入射眩光。植物投光燈常采用汞燈光源,即起到節(jié)能的效果,又可使樹木,草坪顏色更加碧綠鮮艷;為減少季節(jié)性維護(hù)工作量,住宅區(qū)花壇投光照明較為少見,如有應(yīng)用時(shí),應(yīng)注意采用高顯色光源,如鹵素?zé)�、金鹵燈或新型熒光燈等。
可采用單面投射,也可進(jìn)行多面照明;燈具可置于地面或地下,也可固定在燈桿上,根據(jù)具體體形和重點(diǎn),安排照明點(diǎn)的位置和排列,精心選擇光色、光強(qiáng),調(diào)節(jié)投射角度、投射面等,以通過陰影和不同的亮度,制造鮮明的輪廓效果和突出重點(diǎn)。由于住宅區(qū)整體環(huán)境照度不高,小區(qū)照明的照度亦不必太高就可取得令人滿意的效果,同時(shí)還應(yīng)注意盡量減少眩光影響。簡(jiǎn)單地說,既要烘托主體,又不能破壞小區(qū)整體環(huán)境的協(xié)調(diào)性,這是照明基本的設(shè)計(jì)原則。
在靜水或緩速流動(dòng)的水邊安裝投光燈具,采用直射光源照射水面,利用水面反光映照近旁景物,可達(dá)到賞心悅目、安逸祥和的效果,風(fēng)吹水動(dòng)時(shí),還能取得不同亮度連續(xù)變化水景的動(dòng)態(tài)效果。由于住宅區(qū)整體環(huán)境較幽暗,燈具照度不應(yīng)過高,以30~75 lx 為宜,同時(shí),燈具應(yīng)注意合理布局,避免在人員活動(dòng)區(qū)產(chǎn)生較強(qiáng)的水面眩光。噴水池,瀑布等較強(qiáng)烈的動(dòng)態(tài)水景在住宅區(qū)應(yīng)
用較少,但有時(shí)在中心廣場(chǎng)等處也可見到。對(duì)噴泉照明,可在噴口后面或水流落點(diǎn)下安裝投光燈具,由于空氣和水的不同折射率,使燈光在進(jìn)出水柱時(shí)產(chǎn)生二次折射,而顯現(xiàn)瑰麗的色彩,也可使散落的水珠產(chǎn)生閃閃發(fā)光的效果。對(duì)于瀑布,燈具宜安裝在水流下部,根據(jù)瀑布落差,流量和水深等因素選擇合適功率的投光燈。對(duì)于階梯式水流,則宜在每個(gè)階梯底部安裝線狀光源。
水景燈一般可選用鹵鎢燈光源,利用其連續(xù)性光譜,燈光經(jīng)過水體的反射或折射,產(chǎn)生絢麗多彩的效果。燈具選用則應(yīng)注意防水性能。
如建筑物泛光照明、燈串照明、霓虹燈、廣告照明等,此類燈具熱烈明快,色彩斑瀾而富情緒化,不易使人獲得寧靜舒適的感覺,因此,住宅區(qū)內(nèi)不宜大量使用。確有必要時(shí),也應(yīng)對(duì)使用時(shí)間、使用場(chǎng)所、照度等有所限制,如燈串照明,通常在節(jié)假日期間使用;又如泛光照明,一般只宜在小區(qū)娛樂、商業(yè)中心少量使用,以免喧賓奪主,破壞整體氣氛,影響居民休息。
4、 室外照明供電和控制方式
主要道路照明和安全照明宜由鄰近的兩臺(tái)變壓器引入兩路低壓電源,在控制室末端切換,以加強(qiáng)供電可靠性,方便居民, 減少罪案發(fā)生; 道路照明可采用三相電纜供電,隔盞換相方式,以免因一個(gè)回路故障而導(dǎo)致較大范圍道路照明完全中斷。
室外照明控制設(shè)備常設(shè)在物管中心或門房,大型住宅區(qū)也可分區(qū)露天設(shè)置。道路照明宜采用時(shí)光控制器自動(dòng)開關(guān), 節(jié)約電能。庭園照明可采用同一方式控制,也可由管理人員手動(dòng)控制。室外照明應(yīng)能在深夜自動(dòng)或手動(dòng)關(guān)閉部分非重要燈光, 以節(jié)約電能。
5 、 室外照明電氣安全
室外照明裝置受風(fēng)、雨、日、塵的侵蝕, 暴露于公眾前,易遭兒童等無關(guān)人員或動(dòng)物的破壞,通常要求設(shè)備防護(hù)等級(jí)有要求。室外燈具覆蓋范圍大,燈具基礎(chǔ)小,通常不具備作等電位聯(lián)結(jié)的有利條件,故除噴水池,游泳池等特殊危險(xiǎn)場(chǎng)所外,一般不做等電位聯(lián)結(jié)。此時(shí),若發(fā)生接地故障,危險(xiǎn)性較大;采用TN 接地系統(tǒng)的,自電源引來的PE 線還可能將別處的故障電壓傳導(dǎo)至室外照明裝置外殼而造成危險(xiǎn)。因此,室外照明系統(tǒng)不宜采用TN 接地系統(tǒng),而建議采用TT 接地系統(tǒng),回路首端安裝漏電保護(hù)器,動(dòng)作電流不大于30 mA 。對(duì)于投光燈,小區(qū)燈,廣告燈,水景燈等以飾景功能為主的室外照明,一時(shí)斷電不至于引起危險(xiǎn),漏電保護(hù)器可動(dòng)作于切斷回路電源開關(guān);而對(duì)于大型住宅區(qū)內(nèi)的交通主環(huán)道路照明,或者具有預(yù)防犯罪功能的室外照明燈具,應(yīng)避免全回路停電,回路漏電保護(hù)器則只應(yīng)動(dòng)作于報(bào)警,此時(shí),建議在每一路燈接線盒內(nèi)裝設(shè)一個(gè)小容量熔斷器,兼做過流和接地故障保護(hù), 對(duì)TT 系統(tǒng)而言, 其中Ia 為熔體額定熔斷電流,通常取3~5 A ,RA 為照明器外殼接地電阻,一般要求不大于10 Ω。當(dāng)然, 對(duì)于少數(shù)高檔住宅區(qū),也可每燈安裝漏電保護(hù)開關(guān), 效果很好,但經(jīng)濟(jì)性較差,對(duì)物業(yè)管理要求較高,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)慎重。
水景照明對(duì)防電擊安全的要求非常高。水景防電擊安全最本質(zhì)的措施是等電位聯(lián)結(jié), 即將保護(hù)區(qū)(0~2 區(qū)) 內(nèi)所有裝置外殼可導(dǎo)電部分與位于這些區(qū)域內(nèi)的外露可導(dǎo)電部分的保護(hù)線連接起來并經(jīng)過總接地端子與接地裝置相連,接地電阻一般要求不小于1Ω。等電位的具體部件例如:水池等構(gòu)筑物的外露金屬件及內(nèi)部鋼筋,金屬外框架或構(gòu)件,金屬柵欄或網(wǎng)罩等,金屬給排水口,照明燈具及水泵等電器的金屬外殼和構(gòu)件,電線保護(hù)鋼管,電纜金屬鎧裝層等。
水景燈采用光電一體燈具時(shí),安全要求高,設(shè)備多而維護(hù)管理的工作量大。由于住宅區(qū)照明背景亮度較低,故采用光纖照明,也能達(dá)到令人滿意的效果。采用光纖作為聯(lián)系發(fā)光點(diǎn)(光源電氣部分) 和出光點(diǎn)(光源射出部分) 的介質(zhì),可根據(jù)需要將光源電氣部分設(shè)置安全區(qū)域,確保照明電氣安全。除了安全性好的優(yōu)點(diǎn)外,光纖照明還具有節(jié)能性好,安裝控制方便等特點(diǎn),通過對(duì)發(fā)光點(diǎn)采取加裝彩色轉(zhuǎn)盤或?yàn)V光片等措施可達(dá)到隨意改變出光點(diǎn)色彩的目的。因此,住宅區(qū)水景照明宜推廣采用光纖照明方式
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