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道路照明论文范文

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道路照明论文

第1篇

一、我国路灯照明现状

据调查,我国小型城市在夜晚9点后,大中城市在午夜12点后,道路上几乎空无一人,即便是北京、上海、广州这样的繁华都市,凌晨2点以后,道路上也已罕见行人、车辆。从这一时段直至清晨6点路灯熄灭,在低交通流量的道路上仍然保持较高照度显然没有必要。城市公共照明在我国照明耗电中占30%的比例,约439亿kWh,以平均电价0.65元/kWh计算,一年开支285亿元。在市政开支极度紧张的今天,国内绝大部分的城市和地区几乎不约而同地采用了日本等国家在七十年代就抛弃了的路灯隔盏关灯的省钱方法,其中的弊病不言而喻——不仅导致了路面照度分布不均,给治安及交通安全埋下了隐患,而且不能避免后半夜电网电压的升高对路灯寿命的减损,因此不能称做是真正意义上的节能。当发达国家在讨论什么是“恰到好处的照度水平”的今天,我们这种控制方法就太落后了。

九十年代以来,夜景照明建设成为都市市政设施建设的一个重要环节,各地也取得了相应的成绩,但是市政开支普遍紧张与增设夜景照明形成了很大的矛盾c以沿海某开放城市为例,大批路灯在安装后迫于财政紧张的压力,支付不起沉重的照明电费开支,又不得不关掉近一半的灯,结果近年新装的部分路灯形同摆设,造成变相浪费c

如何让路灯亮起来,让城市亮起来,亮得更科学,亮得省电省钱?答案是:采用智能光源降压一稳压一调光技术。

二、智能光源降压一稳压一调光技术

1.什么是智能光源降压一稳压一调光技术智能光源降压一稳压一调光技术是国际上流行的全数字智能路灯节能控制技术。它充分考虑了城市道路照明的实际状况,依据人体工程学中的视觉理论,采用现代控制论中的最优控制方法,实现了对路灯电压及照度的动态智能化管理,即TPo管理(TIME/PLACE/0CCASl0N)。此项技术的基本思路就是:在繁忙的时段,控制路灯保持较强的照度,接近午夜时分,开始自动调光,在后半夜车稀人少时,则控制路灯保持较低照度的照明(类似房灯的调光器,可以随需要而任意调光)。它的主要优点就是在调光的同时也大幅降低了电耗,节约有功电耗达30%以上。房灯调光已流行多年,主要是因为室内灯功率小,容易实现。而道路照明则完全不同:首先,灯泡功率大,不易控制;其次,使用环境恶劣,九十年代,电力电子元件技术有了突飞猛进的发展,调光技术有了可靠的质量保障,通过一些地区的规模应用,其完美的调光效果和节电功能得到了一致认同,在德国,美国这些耗电大国,此类技术也得到了政府的大力扶持和推广‘:智能光源降压一稳压一调光技术的控制过程是:通过测取城市道路车辆及行人的“时间一车辆(人)”统计规律,获取相应的照度调整率,依此来设计计算机的控制程序,根据照度调整率,从某一时刻开始,平滑地对路灯输入电压进行动态调整,使路灯输入电功率与实际照度要求达到最佳匹配,不仅节约了电能,而且稳定了电压,延长了路灯的使用寿命,达到了双重意义上的节能。

2.开灯比关灯更省钱前面提到的关灯节能方法是以牺牲城市照明和诱发犯罪率以及交通事故上升为代价的,而智能光源降压一稳压一调光技术所达到的节电率高于30%,由此而言,采用智能光源降压一稳压一调光技术,开灯比关灯更省钱。

3.算一笔看不见的帐

我国现有的路灯70%以上使用的都是高压钠灯,其设计寿命为24000小时(5年)。但是由于我国城市电网技术落后,造成线路的电压波动大大超过国际标准,许多地区的波动甚至超过额定电压的左右15%,特别是在后半夜,由于电负荷减少使得电网电压有时接近245V,致使路灯灯泡的实际使用寿命平均不到一年。现在,可以算这样一笔帐:以沿海开放城市为例,路灯每年需要更换一次灯泡,更换一只灯泡所需费用(含镇流器损耗、人工、车辆等)为120元,该市共有两万多只常开的路灯,则每年仅更换路灯灯泡的费用就高达两百多万元人民币,如果采用了智能光源降压一稳压一调光技术,路灯灯泡的使用寿命可延长一倍,仅此一项,一年就可节约开支两百多万元,加上节电30%,一年可节约七百多万元电费,两项相加就有近千万元之巨。如果450万元作为先期投入,半年内所节约的费用即可回收,逐年节约的资金可以重新投入市政建设。

据1999年全国道路照明专业委员会第九届年会上得到的不完全统计数字,目前国内所有城市道路照明的总灯数约300万只(套),工矿企业、车站、机场、码头、高速公路照明等非市政照明灯具约100万只(套),总数400多万只,并且每年递增10%以上。如果及时采用此项技术,仅从节约电费、降低灯泡损耗和人工开支三项来计算,五年时间可为国家节约近100亿元人民币,可以少建三座装机120万kW的火电站,同时节约了大批的原煤。

对于全国的总耗电量而言,道路照明只占一个小小的百分数,也正因如此,它才有可能成为推动节能运动的一个突破口。从道路照明着手,花两三年时间摸索出一套符合中国国情的商业化运作模式,然后在全国各行各业全面推广。当然,这需要政府下大决心、花大力气去进行推动。

4.智能光源降压一稳压一调光技术的推广亟待政府的行政支持

路灯节能无疑会给各地的市政开支节省大量资金,然而对路灯管理部门而言,他们的日常开支和经常性的维护费用是和路灯电耗及安装数量成正比的,电耗越多,下年度的费用就同比增长,也可以这样说,越是节约用电,对基层下年度的费用预算就越少,因此,路灯管理部门对节电工程大多持消极态度。这一现象反映出节能政策在具体操作中和现行体制及利益分配机制不相匹配,目前各地所执行的政策实际上是在鼓励浪费!国家整体的长远利益和部门短期利益之间存在着很大的矛盾。这一状况对节能工作的深入开展产生了相当大的阻力。

三、我国节能工作的阻力

1.部门之间的问题

在国内,主管节能工作的行政主管部门是各地经委和节电办公室,而路灯部门隶属建设部门,经委只有协调功能而不能跨行业进行行政干预,因此,经委在这个领域中起不了什么作用,而建设部门在经济环境好的时候大手花钱,节电似乎无关紧要,到了当前经济紧缩时,又拿不出钱去改造。

2.上下级之间的问题

全国的路灯部门仍然是执行计划经济的运行方式,建多少条路,装多少盏灯,是建委和计委及财政的事,路灯部门只负责维护,节电效益体现不到他们身上,所以他们对节能并不感兴趣。而主管部门对实际运行缺乏了解,对节能就更是门外汉,因此,一个项目就会在部门之间踢来踢去。

3.缺乏资金

现接段,建设资金尤其是市政资金极端紧张,拿不出启动资金,而市场上又没有融资租赁的资金可利用,再加上相应的法规、制度不健全,没有人敢向节能领域大力投资,使得路灯节能推广异常困难。

4.缺少规模

前些年,大量中小企业生产的质量不过关甚至假冒伪劣的产品给人们留下了恶劣印象,使人们对节电产品产生怀疑甚至是排斥。

5.节能思想不正确

由于多年来计划经济造成的“吃皇粮”思想作怪,认为路灯和电都是国家的,节不节电与自己无关,大不了欠电费,反正供电部门也是国家的,或者再严重一点就索性把灯关了,既省电又省事。

上述这些问题集中反映了路灯节能工作中所遇到的困难,不排除这些困难,大规模推广节电产品就无从谈起。这里面,主管部门的思想转变和打破部门之间的制约至为关键。如何解决好这些问题,吉林市的处理方法为我们提供了一个很好的启示:由主管城建的副市长挂帅,协调建委、市财政和路灯处等部门,定具体的实施细则。在政策上予以扶持——首先由市财政列支节能设备的先期投人,设备投人使用后,从第一年节电效益中返还,从第二年开始,每年节余部分投入到路灯再建设的工程中,同时,路灯部门的维护费用不因电费减少而缩减,既推广了节能工作,又保障了基层的利益。

四、对节能工作的看法和建议

全国开发、生产节能产品的企业,大部分是小企业和一些大专院校的科研机构。为什么有实力的机构不愿介入呢?节能产品利润小、推广难,因此大型企业不愿涉足,投入不足致使我国节能产品在国际上处于相对落后状况。为什么国家大力提倡节能十几年了,而节能工作却一直推而不广呢?前面提到的政策不配套是一个重要原因,还有一个原因就是由于投入不够,使得许多产品还仅仅是实验室产品时就匆匆上市,结果远远不能适应各种复杂的实际运行工况。产品质量不过硬,也就是造成人们常说的节电不节钱的情况发生的重要原因。节能产品的市场推广,是一个耗力、耗时、耗钱的系统工程,没有大的资本做后盾,市场很难打开,很多好的产品也就半途天折了。如何尽快扭转这一被动局面,我们有一个初步的设想:首先由国家经贸委、科委、机械工业局牵头,由国家投资建立一个国家级节能实验室(包括相应的中试基地),主要对申报的各类节能产品进行理论评估,对通过评估的产品进行中试和批量规模应用,筛选出真正有推广价值的产品。据我们调查,许多中小企业仅凭个人发明做一些基本设计或原型机,他们根本无法也无力承担产品商品化的过程和批量试验的投人,批量试验是产品投入市场前一个至关重要的环节,个人买不起各种工业设备,企业又不愿用生产设备去为别人做实验,因此许多节能产品的开发者只好望而却步了。

从八十年代末开始,国家也曾推荐过各种节能产品,但是许多产品是凭各种文件一级一级上报,中间存在很多虚假成分,造成许多国家推荐的节能产品质量不好或节能效果不佳等不良影响。如果有了国家级实验室和专家论证组,建立起一个规范的行业标准,这一问题便迎刃而解了。同时,由国家经贸委发起,包括金融机构、企业和个人成立中国能源节约基金(金额5。10亿元),由专业投资银行和技术专家负责运作,形式上采用国际通行的融资租赁方式,销售、推广各类节能产品。这项基金既具有某种政府权威,又具备严格的商业机制,对操作的产品均采用租赁一分期付款方式,加上商业还款保险等商业因素介入,基金的资本安全有了保障。两个机构协同运作,会使困扰中国节能产品推广多年的难题一一化解,同时也会促进大批的国产节能产品走出实验室,走出国门。照明电耗虽然只占全国总电耗的10%—20%,道路照明所占比例更小,但是,从节能技术推广的角度来看,它可能成为整个节能工作的突破口。

第一,整个路灯行业总体份额较小,容易操作。据初步计算,用三年时间将全国现有路灯系统进行改造,总体投入不过6—7亿元。如果能采用政府、社会齐动手的战略,不会给国家造成财政负担。

第二,国家主管节能工作的国家经贸委和主管道路建设的建设部应尽快制定相关的配套政策。据查,道路照明的设计规范基本上没有涉及节能,所谓‘‘间隔关灯’’方法不过是各地在遇到电费问题时所采取的“不约而同”的手段而已。而目前采用的设计规范基本上是八十年代制定的,许多内容甚至照搬国外六、七十年代的标准,早已不能适应当前的实际状况,应尽快修订并将节能内容列入其中。

第2篇

(一)聚光性强

我国LED照明灯采用的都是二极管的机构,使光源发出的光线都能汇聚到一起,具有非常强大的聚光性。在隧道照明系统开启的时候,光源可以集中照射到指定部位,提高了高速公路隧道的安全性。

(二)耗电量低

LED照明灯的使用,电能基本都转化为了隧道照明的光源,使得在一定时间内的照明时间比一般的节能灯要长,耗电量低,大大的提高了电能的利用率。

(三)显示性强

LED照明灯具有灯光显示性强的特点,使得高速公路隧道照明的光线与人们日常生活的相近,不会导致因为进入隧道灯光过强眼睛受到刺激引起的安全事故的发生,提高了隧道照明的高效性。

(四)故障问题少

由于LED照明灯的结构是二极管的半导体元件,没有引发故障问题的敏感部件,所以在高速公路隧道照明系统的使用过程中,应用性非常强,故障问题少,从而大大降低了高速公里隧道照明管理工作人员的工作量。

(五)没有频闪

LED照明灯结构简单,操作方便和快捷,因此,在开启的时候电压非常低,属于直流电源,在隧道照明过程中,不会发生频闪的现象,提高了车辆在隧道行驶的安全性。

(六)单色性单一

LED照明灯在高速公路隧道照明节能技术的普遍运用还要一个重要的原因是,LED照明灯的单色性好,非常单一,不会对照射物造成污染,使隧道照明更安全和高效。

二、高速公路中隧道LED照明节能技术的应用

我国隧道LED照明节能技术的普遍应用,与系统控制完美的结合,大大提高了隧道照明系统的工作效率,有效的保障了高速公路隧道行驶的安全。

(一)LED照明灯的选择

我国隧道LED照明节能技术中,对于LED照明灯的选择非常重要,它关系着整个隧道照明系统的正常运行和高速公路的正常运转。1、模块选择在进行LED照明灯的模块选择时,要根据隧道的具体情况和照明灯的安装要求来执行,选择高质量的模块,保证LED照明灯的正常使用和隧道照明的稳定性。2、结构选择我国LED技术的不断发展,使高速公路隧道照明变得更有效,一般情况下选择的都是白色灯源,与自然光相近的光度,以保障车辆在隧道行驶过程中的安全。

(二)操作模式

我国高速公路LED照明技能技术实行的是运用现代的高科技网络技术,采用计算机和控制器之间数据的传输,对隧道洞内和洞外的照明进行共同控制的系统控制操作模式。高速公路分为基本段和出入口段,在建设的过程中,对不同时间段和不同天气情况下洞内和洞外情况进行检测,根据施工前和施工后隧道洞内和洞外的亮度,隧道的长度来设计LED照明安装,选择质量高和最合适的LED照明灯,保证隧道LED照明安装工程的质量。LED照明节能技术与控制系统相结合,提高了高速公路隧道照明节能技术,保障了隧道照明的安全性、稳定性和高效性,以保证高速公路隧道车辆行驶的安全和运转不会受到车流量和速度的影响。高速公路隧道LED照明节能技术中,合理的设计和系统控制的有效结合,具有重要的经济价值,充分利用率LED照明的特点和优势,降低了电量耗损率;减少高速公路隧道照明管理工作人员和维修工作人员的工作量,从而保障高速公路的正常运转,提高高速公路运营的经济效益。

三、结束语

第3篇

1、设计公路隧道前对交通量进行合理预测

合理预测交通量是公路隧道照明设计中的重要内容,在设计速度一样的前提条件下,设计交通量不同,最后得到公路隧道照明需求也是不一样。例如:公路隧道设计速度为90km/h,小交通量要比大交通量少用能源40%以上,公路隧道设计速度为65km/h时,小交通量要比大交通量少用能源50%以上,从上述也就不难看出,依据实际情况合理预测公路隧道交通量对公路隧道照明系统的优化设计具有积极作用。

2、依据实际情况,合理布设灯具位置

从普遍意义上来说,公路隧道基本照明方式可以分为三种:中间单排布灯、两侧对称布灯、两侧交错布灯等,不同的布设方式自然而然的所用灯具、检查维修程度也不一样,在查阅相关资料后得知:双侧布置灯具要比中间布置灯具其效率更高,而双侧交错布置要比双侧对称布置效率要更高。在布置设计过程中,要考虑到其高度问题,采用合理布灯方式又能够达到节能目的,还能够减少维修检查方面的费用,这是“低碳经济”的又一种体现。

3、在公路隧道中应用新型节能设备

纵观当前公路隧道照明设计整个领域,其大多都是采用路面亮度与长隧道取值相同的方式。倘若采用LED诱导灯,既能够节约建设成本也能够减少一些不必要的损耗。LED灯弥补了以往灯具清晰度差的缺点,站在驾驶员的角度出发能够降低驾驶员的心理压力,在保障公路隧道行车安全的基础上可以依据行车量降低LED灯的亮度,尤其是在夜间或者晴朗天气。

4、不定期对照明灯具进行维护

在实际中我们不难发现,公路隧道照明灯具开始使用时比较明亮,但是使用一段时间后衰减,造成其根本原因尘埃以及汽车油垢等多种因素降低了光的透射能力,如若长期没有对灯具进行检测维护,照明强度降低,为行车安全埋下隐患,因此不定期对照明灯具进行检测维护是非常重要的。

二、结语

第4篇

【论文关键词】高速公路 机电系统 结构 功能

【论文摘 要】高速公路机电系统是发挥道路设施交通功能的主要辅助管理系统,是对高速公路实施现代化管理的主要工具。本文分析了机电系统的结构与功能,并对高速公路机电系统各子系统的结构、功能进行了比较深入的探讨。

1. 引言

高速公路机电系统是发挥道路设施交通功能的主要辅助管理系统,是对高速公路实施现代化管理的主要工具。高速公路机电系统主要由高速公路监控、收费、通信、照明、供配电和隧道安全运行保障等子系统构成。各子系统之间与系统内部由通信网联系。

2. 高速公路监控系统

2.1 高速公路监控系统,是采用现代化的手段对全线交通流量、交通状况、环境气象、设施运行状态进行检测,按照一系列智能控制规则和策略产生控制方案及控制手段,调整道路交通流的状态,进而实现控制交通流量、改善交通环境、减少交通事故,达到安全、舒适、快捷的运输目的。

为实现这一目的,监控系统必须具备最基本的三个功能:(1)采集交通流数据,判断交通状态:(2)根据交通状态,实施控制策略,决定控制参数;(3)执行控制策略,将控制参数作用于交通流。

2.2 根据高速公路监控系统的功能要求和设备特点,监控系统可分为如下功能子系统:

2.2.1 信息采集子系统:该系统的功能是获取交通信息原始数据,通过视频车辆检测器、超声波检测器、红外检测器、检测线圈、通信设备等形成的交通量采集子系统,获得各段道路的交通量数据。

2.2.2 交通控制子系统。

交通控制子系统包括:交通控制目标、交通控制方法、交通控制参数。控制参数以一定的控制形式作用于交通流。根据控制形式的不同,控制方法可以分为匝道控制和主线控制两大类,而匝道控制又可以分为:入口匝道定时调节控制、入口匝道整体定时控制、入口匝道交通感应控制、入口匝道汇合控制。

2.2.3 交通诱导信息显示子系统。

交通诱导子系统包括可变限速诱导系统,依靠埋设在道路两侧或中间的可变限速标志,进行整条道路的车速优化处理,使车辆以均匀的密度分布在高速公路上;可变情报板系统则提供更为具体的诱导信息,向车辆提供准确的交通状态和警告、指挥信息。显示子系统包括控制中心通过电视墙或者大屏幕投影再现重要地段的摄像机和视频传输设备获取的视频实时数据,和能见度、温度、湿度、风向、风速、雨雪等视频数据,并根据需要可对视频数据进行抓拍记录;通过设在路边的紧急电话获取紧急救援信号。

2.2.4 中央控制设施子系统。

中央控制设施子系统的主要组成设备有:计算机及其外部设备、大屏幕图形显示板、控制台、电话总机台、不停电电源UPS设备等。

2.2.5 计算机网络子系统。

计算机网络子系统将其他子系统通过计算机网络连接为一个整体,使之真正成为一个功能强大的有机系统。计算机网络系统包括:计算机设备、网络连接设备、计算机操作系统、数据库系统、计算机网络管理、监控系统应用程序。

3. 高速公路通信系统

高速公路通信系统主要由以下几部分组成:主干线传输、业务电话、指令电话、紧急电话、数据传输、图像传输、广播、通信电源和通信管道。

高速公路通信系统作为高速公路机电系统的支撑系统,在整个高速公路管理中处于非常重要的位置,它主要承担以下三方面的任务:

3.1 承担监控系统和收费系统的数据、语音、图像等各类信息的传输任务,使监控系统和收费系统真正成为系统而正常运转。

3.2 承担高速公路内部各业务部门和管理部门的业务联系,如事故增援、道路设备设施的维修等。

3.3 承担高速公路内部的监控中心、收费中心、业务部门和管理部门与外界的联系。

4. 高速公路收费系统

收费系统的主要功能包括:收费****通量统计和车辆分型,按标准收取通行费并发放收据,汇总、整理与收费有关的数据和交通量数据,传送到收费广场、收费管理中心、监控中心等各级管理部门的上一级计算机进行处理,编制各类管理报表和进行数据分析,保存重要数据,并根据监控中心的命令,对出入高速公路的车辆进行控制和调节。

5. 高速公路配电照明系统

高速公路照明系统一般包括主车道照明、广场照明和隧道照明三部分。在运输繁忙、事故多发、重要路段以及隧道中设置主线照明,可以改善夜间与隧道中的行车环境,降低交通事故的发生率;在收费广场采用高杆照明,可以保证收费车辆的安全交汇和排队;并且照明系统的设置可以使道路监控摄像机充分发挥夜间监视的作用。

6. 结语

高速公路机电系统是以电子、电气、控制、通信、机械和交通工程等技术为基础的综合性大系统,它主要由监控、通信、收费、配电照明等系统组成。本文重点研究了监控系统的原理、监控过程、各子系统功能与系统间的关系等,并分析了通信、收费、配电照明等系统的结构与功能要求。

参考文献

[1] 吴伟国,张平乐,王帆.浅谈机电系统建设与高速公路智能化[J].湖南交通科技,2007,33(4):142~144.

[2] 邹文端.高速公路智能化若干问题的研究[D].衡阳:南华大学,2006:226~252.

第5篇

【关键词】城市路灯;存在问题;照明管理;节能措施

【 abstract 】 the development of economy led the development of the city, as a city street lamp a window of the representative, it is no longer just the past the dark bring light simple facilities, except for the functions of the lighting, and beautify the city the night scene function. As a member of the street lamp managers, with green, energy conservation and environmental protection of the trend, increase urban lighting energy saving technology promotion, to carry out the sustainable development of the national strategy. In this paper, only for energy saving lamp of the importance and the existing problems, and puts forward corresponding measures for anyone using for reference.

【 keywords 】 city street lamp; Existing problems; Lighting management; Energy saving measures

中图分类号:C36文献标识码:A 文章编号:

一、前言

伴随着社会现代化进程,我国城市市政建设飞速发展 ,大量基础设施投入建设,新道路以及照明工程量与日俱增 ,同时城市道路照明工程也逐渐向大型化发展。在这样的背景下 ,大量节能高效的新灯具、新光源有了极大的发展空间 ,特别是近几年,环保政策的出台,呼吁环保的声势,更突出了环保的必然性。新的绿色环保,高效节能的技术广泛应用于城市道路照明设计、施工、管理控制系统、运行监控系统等诸多方面。另外,在生活中,我们也发现各式各样路灯的灯光五颜六色,可见现在路灯已经成为现代城市发展的标志之一,尽管城市道路照明设施种类繁多 ,要求具有的功能也各不相同 ,但是,不管照明系统如何改变,最终它的建设都要符合国家相关的标准要求,要做到车辆行车安全通畅、行人具有安全感。同时,又能使城市路灯照明系统体现出一个城市的文明风貌,现代化程度以及环境美化程度。任何一项优良的城市道路照明工程,都是依靠设计者和施工者的共同努力做出来的,工程在设计过程中要全面考虑各种可能出现的因素并且准确确定相关的主要技术参数,在施工过程中,要有科学的管理方法、良好的技术设施和经验丰富的施工团队等备受同行高层领导者的重视。本文就根据目前我国城市道路照明系统的发展现状和出现问题,谈谈城市路灯节能措施及必要性包括近几年新提出的“绿色照明”理念。

二、我国路灯照明节能的必要性

电能是应用最广的一种能源方式,也是能源消耗中最主要的组成部分。电能作为“十一五”规划十大重点节能项目之一,绿色照明显得越来越重要,因而要节能,节电很关键。城市路灯照明系统的耗电量相当大,因此,道路照明节电开始越来越受到人们的广泛关注。

三、现阶段我国路灯照明存在的问题

伴随着经济的发展和人们生活水平的提高,人们越来越追求高品质的生活。因此宜家生活的改善促使了城市路灯的发展,现价段很多大中城市都在进行城市灯光亮化工程、灯光景观工程,纷纷提出要让城市的夜晚亮起来。再满足夜间道路照明需要的同时赋予城市路灯更多的照明功能, 但是这从很大程度上加大了城市能源消耗,在美化城市夜景的同时也带来了一些新的问题。尽管 LED 白光技术有了突飞猛进的发展,但是如果要将 LED 灯用在城市照明系统中还有不少问题需要解决,所以目前,高压钠等仍然是城市照明系统的主要照明工具。针对高压钠灯,有两种节能方式 :1)采用半夜灯 ;2)采用调压的方式。半夜灯节能方式是最早的也是最直接的节能方式。半夜灯是指在后半夜人流量和车流量较少的时候 ,关闭一部分灯以节约电能的方法。这种方法优点是投资小,操作简单,但最大的缺点是道路照明不均匀,并且无法解决路灯寿命降低的问题。采用调压的方法不但可以做到节能 ,还可有效延长灯具的寿命 ,是一种比较理想的节能方式。传统的调压法节能包括 :1)晶闸管斩波型照明节能方法。这种方法对照明系统的电压调节速度快,精度高,还可以实现可分时段,实时调整,同时具有体积小,成本低的好处。但这种方法会产生大量谐波,对电网有谐波污染,危害极大,因此不适宜用在照明电路中。2)自祸降压式调控方法。这种方法可以避免出现谐波污染 ,可靠性也比较高 ,但不能升压和稳压,只能固定的降压,因此也不能推广使用。现在的道路照明设备大都是以气体放电为主的,在这种情况下,采用交流斩波调压节能方法很具有可行性。这种方法不会造成谐波污染等后果,同时也可以稳压,降压,大大延长了灯泡的使用寿命 ,因而也降低了照明系统维护的成本。从这个角度来说 ,此种方法符合电力电子技术的高频化和低污染发展方向,将会得到越来越广泛的应用。目前,还出现了一种新型的节能方法,智能路灯节能方法。它有效克服了传统节能方法的缺陷,具有以下几个突出的优点 :1)优化电力质量 ,大大节约了照明用电 ;2)有效保护电光源,增加其使用寿命 ;3)适用性较强 、可靠性较高 ;4)绿色环保,污染小。

四、路灯照明管理

要知道合理的科学的照明能源管理也是占有很大的作用的。即使有了节能灯具的使用,也要配合科学的照明能源管理才能达到节电的效果。我们可以把新技术合理运用到路灯照明的管理工作中,不仅可以创新管理模式,同时也可以减少故障发生的次数,降低维护强度。比如,可以把单片机技术、传感器技术、无线通讯等技术应用到道路照明管理中。实现路灯照明的智能化。例一:单片机(AT2051)+ 光敏传感器 + 时钟控制(DS1302)利用光敏传感器了解外界自然光的光照情况,参考时钟控制芯片送来的时钟参数,用单片机来做判断,按预设时段并结合自然光照情况实现单个路灯的智能化控制达到节能效果,如下图所示。

五、我国城市道路照明节能的措施

为促进社会经济的发展,节约能源,城市道路照明系统节能的途径都由不同的研究人员提出,方法很多。总结下来,节电效果较好的有合理地选择光源、科学先进的照明系统设计、照明控制系统合理和定期维护等几项。在选择光源方面,选用节能效果好的光源和灯具是第一步,选择标准包括经济性好、维护费用低、发光效率高、使用寿命长和显色性好等等。目前,高压钠灯由于其技术性能稳定和维护系数高等优点,已经成为了许多城市道路照明光源的选择。合理的道路照明设计对于照明节能很重要,在设计前要充分做好调研工作,然后在遵循国家相关规范和标准的前提下,仔细考虑道路照明情况,道路交通情况和照明设施选择等等问题,最后再着手设计,否则图纸设计不当,会造成大量人力物力和财力的浪费。路灯的控制设置要合理,争取做到控制方便、准确并且安全,实时性高,这也是路灯照明节能的一个重要方面。在道路照明系统节能过程中要做到降低照明线路无功损耗和缩小供电半径。因为当无功电流通过线路系统时,由于导线上有电阻会造成电能损失,并且损失会随着功率因数的降低和电力的增大而增加,最终导致路灯亮度降低,照明质量不能保证的问题。适当缩小供电的半径,可以减小电压降,因此供电半径一般选在 500~800m 为宜。为了更好的节能 ,定期对路灯系统和灯具维护时必须的。在检修过程中,拆除有潜在隐患的灯杆,更换低效率的灯具,可以最大限度的发挥灯具的照明特性,节约能源。

六、城市路灯的“绿色照明”

随着全球性环保意识的增强,世界各国,尤其是发达国家和地区,对绿色照明的应用将更加普遍。现代化绿色照明系统。对于保护环境、维护生态平衡、保护人类健康都具有重大意义。而“绿色照明”正是从节约能源、保护环境的这一角度提出来的 ,它的实施宗旨就是要大力发展和推广高效照明工具 ,节约能源 ,并且营造一种经济、舒适、安全环保、有益于改善人们生活质量 ,提高人们工作效率的照明环境 ,来满足人们对照明质量、照明环境的更高要求。

七、结论

能源是人类生存和发展的重要基础,经济的发展取决于能源的发展,在中国和世界上大多数国家面临的能源危机,因而节约能源是加速我国经济发展的重要途径,从而城市道路照明设计部门的各级领导和设计人员都应该根据科学发展观中建设节约型社会的要求,积极探索城市道路照明系统节能的方法 ,对路灯节能给予高度的重视。作为一名工程师,在路灯管理方面,必须要综合考虑技术科学先进、经济性好,节省能源,安全环保等因素,再根据实际情况,合理选择适当的电气设备。除此之外,城市道路照明系统应该大力推广和使用节能高效照明产品,运用先进的控制方式,使相关人员在不追加或少追加投资的前提下尽量取得显著的节电效果 ,并且设计出技术领先、节能高效环保的城市道路照明系统。

【参考文献】

[1]袁增义.路灯机构面临的机遇与挑战——试论路灯在电力 紧张与建、管、养分离条件下的出路.海峡两岸第十一届照明科技 与营销研讨会专题报告文集,2004.

[2]何丽梅.关于道路照明供配电设计的讨论.四川省电工技术 学会工业与建筑供电专业委员会2002论文集,2002.

第6篇

1 道路对环境的影响

Forman(1998)等人,综合了道路生态领域的相关研究,提出了道路建设对环境的影响的相关议题。并结合台湾吴邱源教授[3]的研究,本文归纳如下:

a.路侧植物物带及动物的影响

b.道路及车辆对生态族群的影响

c.道路的环境污染

d.路网建设的影响

另外,在山区建设道路时极易引发水土保持问题:开挖时造成边坡裸露、冲蚀及崩塌;不当弃土破坏原有植被加速土壤冲蚀;施工时破坏原有排水系统、引起冲蚀或崩塌等。

2 生态工法概念

2002年台湾“公共工程委员会”制定了‘生态工法’的定义:基于生态系统的深切认知与落实生物多多样性保育及永续发展,而采取的以生态为基础、安全为导向的工程方法,以减少对自然环境造成伤害。旨在于工程中减少人造物的使用量,就地取材,利用当地石材、木材等,因地制宜,筑成适合当地的生态工程。工程完成后,能融入当地自然生态,在保障当地居民安全的同时,也能提供各类生物生长、栖息的空间。

3 生态工法在路线设计中的应用

3.1 道路规划阶段生态工法应用

项目可行性研究及规划阶段是决定道路线形与环境共生共存的关键时期,本阶段设计时应将环境、生态、景观等专业人员意见共同纳入决策机制。

3.1.1 生态调查

(1)环境敏感敏区域调查

生保护区、自然保护区、野生動物保护区及重要栖息地环境、森林区域、森林保护区、保护林地、森林旅游区、国家公园、风景区、特殊水土保护区物种丰富区。

(2)持续的生态监测

调查生物种类、习性、分布、栖息环境及迁徙路径;调查地质(地貌、地形及土地使用状况)、水文(水质及水量)、人文环境;评估栖息地、环境变化对物种及环境的影响。

3.1.2 研究环境友善方案

在进行现场勘测与调查后对生态敏感区及保护区的影响范围已有初步的掌握,在道路选先上采取回避、减轻对策等原则,进一步过滤评估,将道路生态补偿融入道路建设规划和道路建设环境影响评价中,选择环境友善型方案。对于道路生态补偿, 首先要明确道路的建设对环境所产生的影响, 然后考虑制定合适的生态补偿的途径以及实施的办法。

3.1.3 道路线形构造及比选

路线确定后,应依据对路表干扰最小的原则选择道路的构造形式,路线选择如非必要,应避免土石方的大开大挖。

当道路需要大开大挖时地表扰动最小道路构造形式评估如需大挖路段可以考虑设置隧道,大填段可以考虑架设桥梁。

受地形、地物的限制,当条件允许时采用分离式路基,以减少开挖。分离式路基灵活多变,不仅能减少土方开挖,降低对路表的扰动,更能适应地形、地物。

3.2 工程设计阶段生态工法的应用

本阶段道路基本定线,故重点应依据选定路线环境特点进行细部设计,并应用环境工法开展环境影响最小化对策:

3.2.2 原生树木保护

树木是陆地上生态系统中的重要部分,担当着重要的生态角色,能发挥调节水土,保土护坡,美化环境,野生动物提供食物和生境等功能。因此,原本生长在斜坡的大树,在可能的情况下,应尽量予以保留在原来位置。

3.2.3 道路生态绿化

道路生态绿化即选择适宜道路路段生长的多种林种混合栽植,并效仿人工造林方式采用容器育苗或就地直接播种,以期待同类植物自然而不规则的分布。

3.2.4道路构造形式细部及附属设施的生态设计

(1)桥梁

以大跨径桥替代小跨径多孔桥径跨越水路或栖息地,保留桥下完整空间,降低对生物栖息地及水域的干扰;施工时利用顶推法或悬臂法等施工方法减少施工噪音及其他公害,减少施工过程中对环境的破坏。旱桥下部空间因缺少阳光、水分,对其下部生态恢复时应考虑耐旱耐阴植物,防止桥下土地荒芜,提供生物栖息地形成独特桥下生态空间。

(2)隧道

隧道施工尽量使洞口开挖最小化,洞口边仰坡尽量减少开挖,保持原始地面形态。

(3)道路边坡及挡墙

边坡绿化采用生态绿化方法,减少人工修剪及干扰。

(4)采用透水路面

排水性路面,属多孔隙路面,可加速排水降低雨天行车時轮胎溅起的水雾量,降低雨天夜间行车之反光量,减轻行车噪音,并降低热岛效应。

(5)排水沟或边沟

利用开挖石材或就地取材就地加工采用,构筑排水设施或溪流护岸,或取代部分混凝土,砌石空隙可以营造水生植物栖息环境。并考虑动物活动模式,避免动物受困增加逃生设置。

(6)附属设施

a.照明设施

照明设施的的选择可以选择低诱虫及收敛式光源降低对其影响;因地制宜,利用太阳能或风能新能源照明设施减少管线开挖,环保低碳。

b.标志标牌

对于动物经常出没的区域设置标志标牌,提醒驾驶员注意避免造成伤亡。

c.路权阻隔设施

人车频繁出入区进行拉网阻隔设计,防止动物进入道路,避免伤害。路权阻隔设施除金属护网也可以根据目标动物特性利用超声波、反光板或照明设施,达到阻吓目的。

4 结语

对道路工程建设来说, 不破坏是对环境最大的保护,但要做到零破坏也是不现实且难以做到。道路工程相关部门拥有先进的土木工程技术和优秀的工程技术人员,在此基础上,需要土木工程技术人员拥有更为长远的视野,非以人类利益为最大考量,而是与道路生态各相关专业(土木、水文、环工、城市规划等)共同合作,同时实现兼顾“人类”与 “自然界”共同利益。

参考文献

1.Forman,R,T.T.Road And Their Major Ecological Efects.Annual Review [J]. Ecol.syst.V29.P207-231.1998

2.邱铭源.国道建设应用生态工法准则之研究.硕士论文(国立台湾大学),2002,8

3.林铁雄./doc88.com/p-705899936312.html

4.葛台生.台湾高速公路建设理念之演进与实践[会议论文] 2012

5.杨松隆.道路工程生態營造理念與實例探討,ppt演示文稿

6.生态工法应用在道路工程之研究(第二期),亚新工程顾问公司专题演讲,2004

第7篇

论文摘要:阐述了城市的夜景亮化艺术和城市夜景亮化工程的设计和控制及存在的一些问题,同时强调了环保与节能的必要性,指出在城市亮化、发展过程中一定要贯彻可持续发展的观点,做到以人为本,协调发展。

城市夜景亮化是商贸兴旺,旅游发达,文化繁荣,城市的现代化建设和人们生活水平提升的需要,总而言之,这是社会物质文明和精神文明进步的体现。城市夜景亮化是为了描绘星空下都市的环境美,因此是我们一贯所努力追求的现代化城市环境美化的内容之一。通过一个城市的夜景照明,可透视该城市的经济繁荣,人们的精神与文化生活水平。城市夜景亮化是运用各种发光器件,结合电气、电子和微电脑技术,根据科学和艺术的用光设计和色彩构成原理,创意城市夜幕中具有观赏价值的灯光艺术景观,以美化城市夜环境的艺术氛围。因此,艺术性应该是城市夜景亮化一个首要的评价原则。在常规的照明设计中,如车间、厂房、教室等室内照明设计和体育场、码头、道路等室外照明设计,主要追求满意的照度指标、照度均匀性、合理的显色性以及合格的眩光指数等。而在城市夜景亮化的设计中,主要是对城市的景观进行灯光的艺术创意。

同时,事物都具有两重性。城市夜景亮化的发展是为了美化城市夜环境。但是,如果不重视科学合理用光,就会造成对人有害的眩光或光污染,对人的视觉造成严重干扰和伤害,对人们的工作和生活造成不良影响。所以我们应合理地选用设置照明器材,合理研究被照射对象的反射特性,合理采用防眩光技术和设置各种广告。城市夜景亮化需要选用各种照明器材对景观进行灯光的艺术描绘。但是如果不科学合理的设置照明器材,不注意灯具外形及其色彩,不注重固定架体或杆件的品质,将会破坏景观原有的艺术形象,从城市环境美化的要求来看,城市夜景亮化的设计,应该要求白天美化、晚上艺术亮化。不能只顾晚上亮化,而损害景观在白天的艺术美。环境美在白天和晚上应该是统一的。

由于城市整体夜景照明发展迅速,受到技术、产品、经济、管理和社会环境等多方面的限制。如何装点城市的同时,注重保护自然景观,节约能源,减少污染,使人们生活在一个自然、清新、美好的环境中,在城市亮化过程中还有许多值得研究探讨的问题,本文就我国城市夜景照明发展中出现或要注意的问题提出肤浅看法,供大家探讨。

应该说,对一个城市亮化工作首先应考虑总体规划,即在充分了解城市的地位、历史、人文、建筑等内涵的基础上,根据城市的特色进行城市的总体规划。由于城市亮化受到所在城市的能源和财力的制约,现在一般大中城市的夜景照明往往是各主要建筑物物业单位自行作主,各建筑物间的照明缺乏整体协调性,看上去整个城市夜景分散零乱,没有主次和特点,所以要想搞好一个城市的夜景照明,在电力与资金条件许可的情况下,首先得设计出一个夜景照明的总体方案和规划,形成该城市的夜景照明风格,然后再按照夜景照明的基本规范和标准,确定不同场合的照度和亮度水平,以及色调匹配和照明方式等。以下分不同照明场合介绍有关亮化工程的一般规范方法和提供一些建议。

1城市道路照明设计

据有关部门统计,我国路灯总数大约为250万盏,其中钠灯约占40,我们认为:I)在道路照明设计中应首选高压钠灯,提高高压钠灯的普及率;2)继续提高城市主干道的照明水平,逐步向国际大城市照明水平靠拢;3)充分注意眩光问题,特别是居民区的道路照明;4)加强对照明时间的控制和管理,采用新型节能控制器。

2城市商业区照明设计

商业照明设计中主要考虑一般照明和重点照明。一般照明包括商业区的道路照明和景观环境照明,现大多采用庭园灯、步道灯、草地灯、彩色喷泉等衬托整个商业区的气氛。按CIE有关标准,商业区道路的照度标准为5 1m-25 lm,从目前情况看,我国大中城市的主要商业区道路的照明基本上与国际标准接近,不过也有个别地区道路照明低于该标准。商业区的重点照明包括橱窗、店头、商品、商店内的照明等。大多采用霓虹灯,荧光灯,卤钨灯,白炽灯,紧凑型灯,大型超市也有采用金卤灯的,现在新型商厦的照明照度一般在300 lm以上,采用光源的直管型荧光灯和紧凑型荧光灯为多。我们建议在对商业区建筑进行照明设计时要考虑:1)商业建设内部照明形式的多样化,大型商厦不同的销售区域或各种专卖店有其不同的功能和特点,不同的场所,不同的商品和商品不同的展示方式所要求的照度水平和分布,以及对色调、颜色、明暗分布都有不同的要求。2)商业街景的照明是要进一步渲染和突出商业建筑的个性特色,体现建筑本身丰富的文化内涵,追求一种格调高雅的享受空间。3)实现照明设计的节能化,商业建筑照明是城市照明用电的大户,目前节能型照明光源和器具的产品也日见成熟,所以商业建筑的照明应严格按照国家标准规定的照度要求,合理选用高效的照明器具。在购物空间内,提倡减弱背景照度,实现光源的低位布置。

3街道景观建筑立面照明设计

建筑物夜间照明设计应考虑诸多因素:1)全面了解建筑物的使用功能,建筑轮廓,周围环境,表面材料,业主的设想;2)对建筑物选定照明的主位,确定表现手法,选择合理的照度,合适的光源、灯具,进行艺术创作。一般现代建筑物的景观照明采取的方法有泛光照明,轮廓照明,内透光照明和特种照明。

夜景环境照明的配电设计大多数是在原有建筑和环境的基础上进行二次设计的。而设计人员很大一部分不是专业设计人员,灯虽然亮了,但照明配电却存在严重的事故隐患和配电控制的不合理现象。归纳起来有如下几个方面:

1)断路器的整定与线路负载不匹配。整定值过大导线截面过小,起不到保护线路和照明器具的作用,事故发生时不能有效跳闸。2)照明器具没有保护接地的安全措施。3)线路敷设不执行有关规范、规定的要求。4)控制方式单调,有的甚至连接触器也不设,采用手动合断路器的方式操作不方便也不安全5)室外配电箱没有采用防雨防腐及安全措施。6)高层大楼的照明器具和线路未采取防雷保护措施。

上述问题,我认为主要原因有3点:a.从事照明设计的人员很多不是电气专业人员。b.工程没有实行招标制度,或者虽进行了招标,标书中对配电控制没有提出具体的要求。c.没有认真实行施工的监理和质量检查制度,尤其是一些“三边”工程

伴随着大规模照明工程的开展,照明控制技术也得到较快的发展,很多大中型照明工程应用了智能控制技术,增强了照明工程的艺术表现力,提高了管理水平,降低了管理人员的劳动强度,有效地节约了能源。但是,也有很大一部分照明工程,由于种种原因,照明控制相当落后,还停留在手动控制方式上,而且设备的选型和供电线路不合理,成为照明工程中的遗憾

照明控制是夜景照明工程中的重要组成部分。照明电子技术的发展,使照明控制技术发生了质的变化,已从过去的手动控制发展到今天的智能控制。

照明设计看起来简单,实际上是一个技术含量较高的专业,一个完美的设计,必须由专业灯光设计人员和专业电气设计人员很好的配合,才能做出优秀的照明工程。

第8篇

论文摘要:阐述了城市的夜景亮化艺术和城市夜景亮化工程的设计和控制及存在的一些问题,同时强调了环保与节能的必要性,指出在城市亮化、发展过程中一定要贯彻可持续发展的观点,做到以人为本,协调发展。

城市夜景亮化是商贸兴旺,旅游发达,文化繁荣,城市的现代化建设和人们生活水平提升的需要,总而言之,这是社会物质文明和精神文明进步的体现。城市夜景亮化是为了描绘星空下都市的环境美,因此是我们一贯所努力追求的现代化城市环境美化的内容之一。通过一个城市的夜景照明,可透视该城市的经济繁荣,人们的精神与文化生活水平。城市夜景亮化是运用各种发光器件,结合电气、电子和微电脑技术,根据科学和艺术的用光设计和色彩构成原理,创意城市夜幕中具有观赏价值的灯光艺术景观,以美化城市夜环境的艺术氛围。因此,艺术性应该是城市夜景亮化一个首要的评价原则。在常规的照明设计中,如车间、厂房、教室等室内照明设计和体育场、码头、道路等室外照明设计,主要追求满意的照度指标、照度均匀性、合理的显色性以及合格的眩光指数等。而在城市夜景亮化的设计中,主要是对城市的景观进行灯光的艺术创意。

同时,事物都具有两重性。城市夜景亮化的发展是为了美化城市夜环境。但是,如果不重视科学合理用光,就会造成对人有害的眩光或光污染,对人的视觉造成严重干扰和伤害,对人们的工作和生活造成不良影响。所以我们应合理地选用设置照明器材,合理研究被照射对象的反射特性,合理采用防眩光技术和设置各种广告。城市夜景亮化需要选用各种照明器材对景观进行灯光的艺术描绘。但是如果不科学合理的设置照明器材,不注意灯具外形及其色彩,不注重固定架体或杆件的品质,将会破坏景观原有的艺术形象,从城市环境美化的要求来看,城市夜景亮化的设计,应该要求白天美化、晚上艺术亮化。不能只顾晚上亮化,而损害景观在白天的艺术美。环境美在白天和晚上应该是统一的。

由于城市整体夜景照明发展迅速,受到技术、产品、经济、管理和社会环境等多方面的限制。如何装点城市的同时,注重保护自然景观,节约能源,减少污染,使人们生活在一个自然、清新、美好的环境中,在城市亮化过程中还有许多值得研究探讨的问题,本文就我国城市夜景照明发展中出现或要注意的问题提出肤浅看法,供大家探讨。

应该说,对一个城市亮化工作首先应考虑总体规划,即在充分了解城市的地位、历史、人文、建筑等内涵的基础上,根据城市的特色进行城市的总体规划。由于城市亮化受到所在城市的能源和财力的制约,现在一般大中城市的夜景照明往往是各主要建筑物物业单位自行作主,各建筑物间的照明缺乏整体协调性,看上去整个城市夜景分散零乱,没有主次和特点,所以要想搞好一个城市的夜景照明,在电力与资金条件许可的情况下,首先得设计出一个夜景照明的总体方案和规划,形成该城市的夜景照明风格,然后再按照夜景照明的基本规范和标准,确定不同场合的照度和亮度水平,以及色调匹配和照明方式等。以下分不同照明场合介绍有关亮化工程的一般规范方法和提供一些建议。

1城市道路照明设计

据有关部门统计,我国路灯总数大约为250万盏,其中钠灯约占40,我们认为:I)在道路照明设计中应首选高压钠灯,提高高压钠灯的普及率;2)继续提高城市主干道的照明水平,逐步向国际大城市照明水平靠拢;3)充分注意眩光问题,特别是居民区的道路照明;4)加强对照明时间的控制和管理,采用新型节能控制器。

2城市商业区照明设计

商业照明设计中主要考虑一般照明和重点照明。一般照明包括商业区的道路照明和景观环境照明,现大多采用庭园灯、步道灯、草地灯、彩色喷泉等衬托整个商业区的气氛。按CIE有关标准,商业区道路的照度标准为5 1m-25 lm,从目前情况看,我国大中城市的主要商业区道路的照明基本上与国际标准接近,不过也有个别地区道路照明低于该标准。商业区的重点照明包括橱窗、店头、商品、商店内的照明等。大多采用霓虹灯,荧光灯,卤钨灯,白炽灯,紧凑型灯,大型超市也有采用金卤灯的,现在新型商厦的照明照度一般在300 lm以上,采用光源的直管型荧光灯和紧凑型荧光灯为多。我们建议在对商业区建筑进行照明设计时要考虑:1)商业建设内部照明形式的多样化,大型商厦不同的销售区域或各种专卖店有其不同的功能和特点,不同的场所,不同的商品和商品不同的展示方式所要求的照度水平和分布,以及对色调、颜色、明暗分布都有不同的要求。2)商业街景的照明是要进一步渲染和突出商业建筑的个性特色,体现建筑本身丰富的文化内涵,追求一种格调高雅的享受空间。3)实现照明设计的节能化,商业建筑照明是城市照明用电的大户,目前节能型照明光源和器具的产品也日见成熟,所以商业建筑的照明应严格按照国家标准规定的照度要求,合理选用高效的照明器具。在购物空间内,提倡减弱背景照度,实现光源的低位布置。

3街道景观建筑立面照明设计

建筑物夜间照明设计应考虑诸多因素:1)全面了解建筑物的使用功能,建筑轮廓,周围环境,表面材料,业主的设想;2)对建筑物选定照明的主位,确定表现手法,选择合理的照度,合适的光源、灯具,进行艺术创作。一般现代建筑物的景观照明采取的方法有泛光照明,轮廓照明,内透光照明和特种照明。

夜景环境照明的配电设计大多数是在原有建筑和环境的基础上进行二次设计的。而设计人员很大一部分不是专业设计人员,灯虽然亮了,但照明配电却存在严重的事故隐患和配电控制的不合理现象。归纳起来有如下几个方面:

1)断路器的整定与线路负载不匹配。整定值过大导线截面过小,起不到保护线路和照明器具的作用,事故发生时不能有效跳闸。2)照明器具没有保护接地的安全措施。3)线路敷设不执行有关规范、规定的要求。4)控制方式单调,有的甚至连接触器也不设,采用手动合断路器的方式操作不方便也不安全5)室外配电箱没有采用防雨防腐及安全措施。6)高层大楼的照明器具和线路未采取防雷保护措施。

上述问题,我认为主要原因有3点:a.从事照明设计的人员很多不是电气专业人员。b.工程没有实行招标制度,或者虽进行了招标,标书中对配电控制没有提出具体的要求。c.没有认真实行施工的监理和质量检查制度,尤其是一些“三边”工程

伴随着大规模照明工程的开展,照明控制技术也得到较快的发展,很多大中型照明工程应用了智能控制技术,增强了照明工程的艺术表现力,提高了管理水平,降低了管理人员的劳动强度,有效地节约了能源。但是,也有很大一部分照明工程,由于种种原因,照明控制相当落后,还停留在手动控制方式上,而且设备的选型和供电线路不合理,成为照明工程中的遗憾

照明控制是夜景照明工程中的重要组成部分。照明电子技术的发展,使照明控制技术发生了质的变化,已从过去的手动控制发展到今天的智能控制。

照明设计看起来简单,实际上是一个技术含量较高的专业,一个完美的设计,必须由专业灯光设计人员和专业电气设计人员很好的配合,才能做出优秀的照明工程。

第9篇

关键词:园林植物,建筑小品,配置

 

一、园林建筑小品的分类与作用

园林建筑小品是在园林绿地中为市民提供服务功能,方便绿化管理的,用作装饰、展示、照明、休息等的小型建筑设施。它的特征是体量较小、造型丰富、功能多样、富有特色。按照功能来分,园林建筑小品可分为四种类型:

(1)服务小品:供游人休息、遮阳用的亭、廊架、座椅,为游人服务的电话亭、洗手池等,为保持环境卫生的废物箱等。

(2)装饰小品:各类绿地中的雕塑、铺装、景墙、窗、门、栏杆等,有的也兼具其他功能。

(3)展示小品:各种布告栏、导游图、指路标牌、说明牌等,起到一定的宣传、指示、教育的功能。

(4)照明小品:以草坪灯、广场灯、景观灯、庭院灯、射灯等为主的灯饰小品。科技论文,建筑小品。

二、园林植物与建筑小品的配置的方法

建筑小品与植物一起配置,处理得当,不仅可以获得和谐优美的景观,而且还可突出单体达不到的功能效果。园林植物与建筑小品配置的方法有以下几种。科技论文,建筑小品。科技论文,建筑小品。

2.1植物配置突出建筑小品的主题

在园林绿地中,许多建筑小品都是具备特定文化和精神内涵的功能实体,如装饰性小品中的雕塑物、景墙、铺地,在不同的环境背景下表达了特殊的作用和意义。科技论文,建筑小品。在古典园林中,漏窗、月洞门和植物相得益彰地配置,其包涵的意境就更加丰富了。科技论文,建筑小品。这里的植物配置,应该要通过选择合适的物种和配置方式来突出、衬托或者烘托小品本身的主旨和精神内涵。例如,冰裂纹铺地象征冬天的到来,在铺装周围的绿地区域中选择冬季季相特征的植物种植能够呼应小品的象征意义,如冬季开花的蜡梅、挂红果的南天竹、常青的松柏类、竹类植物,与冰裂纹铺地一起可以起到彼此呼应、相互融合体现景观所要表现的主题。又如纪念革命烈士为主题的雕塑物以色叶树丛作为背景,一到秋天,色叶树的金色和红色把庄严凝重的纪念氛围渲染得淋漓尽致。

2.2植物配置协调建筑小品与周边环境的关系

建筑小品因造型、尺度、色彩等原因与周围绿地环境不相称时,可以用植物来缓和或者消除这种矛盾。如以照明功能为主的灯饰,在园林中是一项不可缺少的基础设施,但是由于它分布较广、数量较多,在选择位置上如果不考虑与其他园林要素结合,那将会影响绿地的整体景观效果,所以利用植物配置和灯饰的结合设计可以解决这个矛盾。将草坪灯、景观灯、庭院灯、射灯等设计在低矮的灌木植物丛中、高大的乔木下或者植物群落的边缘位置,既起到了隐蔽作用又不影响灯光的夜间照明。另外,园林中还有些功能性的设施小品如垃圾桶、厕所等,假如设置的位置不合适也会影响到景观,也可以借助植物配置来处理和改变这些问题。

此外,植物配置不仅可以解决客观存在的问题,而且也可以配合建筑小品使园林中的景观和环境显得更为和谐、优美。如休息亭以浓郁、成片的树林为背景或以常绿树丛隐亭其中,比单独放在一片草坪或者硬地上,在景观上要显得更加自然、不突兀,对于游人来说这样的休息亭也更易靠近、更具有安全感。

2.3植物配置丰富建筑小品的艺术构图

一般来说,建筑小品特别是体量较大的休息亭、长方形的坐凳、景墙等的轮廓线都比较生硬、平直,而植物以其优美的姿态、柔和的枝叶、丰富的自然颜色、多变的季相景观可以软化建筑小品的边界,丰富艺术构图,增添建筑小品的自然美,从而使整体环境显得和谐有序、动静皆宜。特别是建筑小品的角隅,通过植物配置进行缓和柔化最为有效,宜选择观花、观叶、观果类的灌木和地被、草本植物成丛种植,也可略作地形,高处增添一至几株浓荫乔木组成相对稳定持久的景观。

景墙、栏杆、道牙主要起到分隔和装饰的作用,在进行植物配置时常种植爬藤类、低矮地被植物使其自然攀援,这样不仅柔化、覆盖、遮挡了建筑小品硬质的棱角线条,而且也美化了环境,为游人增添了亲近自然之趣。在道路台阶边缘可用蔓长春花、扶芳藤等地被植物;在栏杆、景墙、围墙边上可以种植像金银花、常春藤、紫藤等垂挂类的爬藤植物。

另外,建筑小品一般为淡色、灰色系列居多,而绿色的、色叶类的、带有各种花色和季相变化的植物和建筑小品的结合,可以弥补它们单调的色彩,为建筑小品的功能和内涵表现增添另一种语言的表达。

2.4植物配置完善建筑小品的功能

好的植物配置不仅起到美化建筑小品的作用,而且还可以通过配置更加完善建筑小品本身的功能。如指示小品(导游图、指路标牌)旁的几棵特别的树可以起到指示导游的作用;在廊架上以攀援类植物栽植,更加完善了廊架蔽荫的效果和功能。

座椅是园林中分布最广、数量最多的小品,其主要功能是为游人休息、赏景提供停歇处。从功能完善的角度来设计,座椅边的植物配置应该要做到夏可蔽荫、冬不蔽日。所以座椅设在落叶大乔木下不仅可以带来荫凉,植物高大的树冠也可以作为赏景的“遮光罩”,使透视远景更加明快清晰,使休息者感到空间更加开阔。科技论文,建筑小品。

三、结论

“好花还需绿叶配”,建筑小品与园林植物通过合理的配置,可取得相得益彰,彼此互借、相衬的效果。在园林设计与施工中,要注重园林植物做为配景与点景的功能,并根据其植物学特性,与其表现的景观效果,将其恰当,灵活地与建筑小品相配置。

第10篇

关键词:城市照明;夜景;景观设计

照明设施的功能并不只限于夜晚照明,其设计还需注意白天的效果,灯具与建筑、环境空间的关系和尺度适宜,各种功能环境必须采用不同的照明设施及手法。

一 夜景规划的原则

城市夜景规划的设计主要建立在以下三条原则之上:1)表现城市的整体结构,突出各重点景观地区的形象。2)创造明亮、安全、悦人的城市夜间休闲、娱乐环境。3)烘托繁荣的城市夜间活动气氛,体现蓬勃的商业活力。

二 夜景规划要点

在城市夜景中,通过山、水、城的夜景设计,表现城市的整体结构。通过对建筑、道路、绿化,以及桥梁的灯光设计,并利用水中的灯光倒影来表现自然河道的轮廓线。通过城市主要道路、标志性建筑物和新市区各片建设群的点点灯光表现城市的骨架和建成区轮廓。在城市夜景中,通过重要城市公共开放空间和主要建筑物的灯光,反映城市夜景的重点。沿河道路和绿带的照明强调出的优美线形及其在城市中的主导地位,符合空中和高处俯瞰的要求。可以考虑多种柔和色彩灯光的照射,形成变幻的水景;同时,河面上的大桥也可以作为河面景观和延伸。

城市广场、公园、公共绿地的照明光源采用柔和的白炽灯,选用特殊、美观的灯具、路灯、射灯、彩灯等多种类型的结合运用。

三 城市夜景观规划设计的体系构想

要将城市夜景观规划设计理论与实践相结合,可以把整个过程分为三个步骤,即:城市夜景观的总体规划、城市夜景观的详细规划、城市夜景观的景点设计,其中每一步又均可与城市规划各阶段相融。

(1)总体规划

城市夜景观总体规划从宏观上解决城市夜间景点的分布,景点之间的联系,主次的确立,性质特征及照明技术上的和人文活动的宏观问题,以及节假日夜景观系统问题,即在宏观上对艺术、技术、经济等因素进行限定。城市夜景观总体规划直接根据城市总体规划所确定的以下内容进行:1)城市人口、用地规模、规划区范围;2)城市用地发展方向、布局结构、市中心区位置;3)城市道路系统、道路等级和干道系统、广场及主要交叉路口形式;4)城市河湖水系和绿化系统的治理、发展目标、总体布局;5)需要保护的自然地带、传统街区等的有关保护措施;6)旧城改造、用地调整的原则、方法和步骤。城市夜景观总体规划成果应纳入城市总体规划成果中,包括总体规划文本和图纸。在进行综合技术经济论证时,应对城市夜景观实现所带来的一系列技术、经济问题也有所涉及,并提出其实施步骤和方法建议。

当总体规划的某些基本原则与框架不能适应城市经济建设和社会发展的要求,需要调整或修改时,对有关的夜景观总体规划内容也要进行相应的调整与修改,因为城市经济建设与社会发展是城市夜景观规划实施与实践的直接影响因素。城市夜景观总体规划还有一部分内容反映在城市分区规划中。当分区规划在总体规划的基础上确定了城市公共设施的分布;城市主、次干道形式;绿化系统、河湖水面、风景名胜的用地界限和文物古迹、传统街区的保护范围后,要对城市夜景观做出进一步的规划安排,为城市夜景观详细规划和规划管理提供依据,这一部分成果也应纳入分区规划文件和图纸中。

(2)详细规划

城市夜景观详细规划是在总体规划的指导下,对某一景区(商业街、校园、居住区……)进行进一步的详细规划,应结合城市规划,充分考虑到景区的属性、特征、重点和元素(建筑、设施、环境及人文因素)的相互关系,根据属性确立要创造的气氛,根据特征创造特色,根据重点确定主景,根据元素之间的关系确定配景、底景等创造整体效果。在城市夜景观总体规划与详细规划的过程中,有一条贯穿始终的线,就是:结合城市的经济状况、自然条件及历史背景,充分考虑到人对夜生活的生理及心理需求。在城市规划区内,城市夜景观详细规划成果相应纳入控制性详细规划文件和图纸中;在当前开发修建地区,则是修建性详细规划成果的一部分。

(3)具体景点设计

城市夜景观景点设计是在城市规划指导下进行的,(包括城市总体规划、城市夜景观总体规划、城市夜景观详细规划)对景区景点的夜景观元素进行具体的设计。景点设计要以造型、美学等为出发点,但与前两部分内容相比较,它更需要与电气工程师的紧密配合。城市夜景观景点设计成果可以作为城市详细规划成果的一部分。城市夜景观规划设计每一步工作应在充分尊重以下五点原则的基础上进行:1)符合城市总体规划的要求,即城市夜景观规划设计受:城市性质、城市规模、城市社会文化和经济能力、城市发展要求的制约;2)城市整体美的原则;3)以人为本的原则;4)经济性原则;5)环境建设与保护相结合的原则。

四 总结

高质量的城市夜空间环境是城市设计理论与照明技术完美结合的产物。城市夜景观规划设计不同于城市景观照明设计。虽然夜景观离不开光,需要通过合理的照明来表现,但光的因素只是景观空间特性中的一种,而且单从光的特性来讲,它又包含了美学与技术两方面的内容。传统城市夜景观照明往往会由于景观设计师与照明工程师之间的互不理解与让步而带有令人遗憾之处。高质量的城市夜空间环境与规划设计师、电气工程师的协调合作分不开。规划师在考虑城市各方面因素基础上对照明提出适宜的要求,电气工程师则需做出相应的配合,提出具体实现方案,但规划师所提出的要求应建立在经济因素与技术手段所能达到的基础之上。

参考文献

第11篇

关键词: 老年人 养老服务中心 户外环境 设计研究

一、养老服务中心概述

(一)人口老龄化概念

人口老龄化指老年人口占总人口的比重不断上升的动态过程,指人口年龄不断增加的人口现象,其简单的表现形式是老年人口比重上升。国际上通常将一个国家或地区65岁以上的人口占总人口的7%或者60岁以上人口占总人口的10%作为这个国家或地区进入老龄化社会的标准。我国自1999年进入老龄化社会,经过15年的发展,我国成为世界上不但人口最多而且老年人口最多的国家,且老龄化速度快。因此,妥善考虑老年人的养老安置问题成为社会面临的重要课题。

(二)养老服务中心相关概念

1.养老模式

中国社会中,老年人的养老模式主要有居家养老、机构养老和社区养老,并随着生产方式、经济、文化和社会的发展变化。

(1)居家养老模式,即在老年人自己一直居住的家庭内养老的一种养老模式,其与普通住宅基本一致。居家养老是我国最主要的养老模式,这种养老模式以自理和亲友照顾为主,社区老年设施提供必要的养老服务为辅的养老模式。

(2)机构养老模式,即集中为老年人提供养老场所,其中包括各种医疗服务设施、文化活动场所等,形成独立又完善的养老机构。机构养老是由社会提供的养老机构接纳单身老人和老年夫妇居住,并提供生活、起居、文化、娱乐、医疗保健等综合服务的养老形式。其设施一般包括老年公寓、养老院、护理院和关怀医院等。机构养老的优点是住区有配套的老年医疗、文娱、照料设施,对老人的照料更专业化。

(3)社区养老模式,社区养老是介于家庭养老和机构养老之间的一种养老方式,指老年人居住地点仍为自己家庭不变,由社区提供和承担社会化的照料、医疗等养老服务。社区居家养老不同于家庭养老,它实施的前提是在居住区建立社区医疗中心、家政服务中心、健身娱乐场所等配套设施。社区养老服务形式主要有两种:由经过专业培训的服务人员上门为老年人提供照料服务;在社区创办老年人日间服务中心,为老年人提供日托服务。目前社区养老模式还处于探索阶段,存在许多不足。

2.养老服务中心

养老服务中心属于机构养老模式范畴。其中包括老年公寓、养老院及护理医院。

老年公寓:以家居形式为主,辅助养老服务体系的老年人养老设施。在老年公寓内,老年人独立分套自居,或多个老人以家居形式半独立自居。根据老人需要照料的程度,适当配置公用设施和服务管理人员,开展必要的照料和生活服务。

养老院:专为接待自理老人或综合接待自理老人、介助老人、介护老人安度晚年而设置的社会养老服务机构,设有生活起居、文化娱乐、康复训练、医疗保健等多项服务设施。

二、养老服务中心外环境设计概要

(一)养老服务中心户外环境设计原则

1.安全性与健康性

老年人随着年龄的增长,身体各部分机能相对衰老,他们对于生活环境的安全性要求特别高,室外活动场地的设计要加强空间和细节的处理,真正做到可视性的安全,减少老年人活动时的碰撞和跌倒几率,促进老年人在室外进行运动和参与公共交流活动。比如:设置无障碍设施;在运动健身区域的地面设置橡胶软铺装,从视觉和触觉两方面让老年人感受到场地的安全性,提高老年人对健身器材的使用率,增强老年人的体魄。另外,空间的视觉通透性可以在老年人的心理上形成安全性暗示,因此,可以在步行系统和小范围的交流广场形成半封闭式的围合空间,并且安装配套的监视系统,提高环境的安全性和可控制性。

2.舒适性与便捷性

老年人生活环境的舒适性主要体现为:安静的选址环境,干净而齐全的户外设备,可供选择的不同组团的交流活动场所,坡度合理的道路地面环境,地面铺装的防滑性和良好的触觉效果,室外休憩环境的通风性及日照效果;步行系统中座椅设置的合理间距等。

老年人养老环境的建设除了舒适性外,便捷性也是非常重要的,便捷性主要体现在老年人的出行方面,比如:养老服务中心的周边环境,包括购物环境、附近的医疗点、公园、老年活动中心、博物馆,以及出行的交通设施的合理设置等;在养老服务中心范围内,老年居住区与休憩区域、老年大学及广场等的距离适当。

3.易识别性与领域性

在养老空间的环境设计中,由于老年人的视力和听力明显下降,对事物的分辨能力减弱,易识别性显得非常重要,户外环境的标志性模糊给老年人的生活带来很多困难。在设计中,我们可以通过养老服务中心建筑入口的交通位置造型及色彩的差异对老年人进行引导;运用视觉、听觉、触觉等设计手法对老年人不断地进行有意识的提示,比如:小品、雕塑、地面铺装和指示牌等。

(二)老年服务中心环境设施设计要点

随着老人年龄的增长,活动空间呈现范围不断缩小的倾向,活动积极性呈下降趋势,使老年人的活动空间越来越局限在室内活动范围内。所以,创造良好的户外空间对老年人格外重要。

1.总体规划设计要点

建设老年养老服务中心是提高老年人生活质量的重要方面,而养老空间的总体规划是设计最重要的环节。老年空间总体规划不仅要解决老年人的居住问题,还要担当起提高养老户外空间环境质量的重任。为此,在户外空间规划上要充分发挥各部分的功能,合理利用。具体需要注意以下几点:

第一,围绕老人基本需求,为其增加环境硬件。可采用无障碍技术保护良好的环境秩序,使社区有很好的安全性和舒适性,选择的技术标准和技术措施均要关注老人的特殊需要,体现人性化关怀。

第二,区域空间及道路网划分满足社会生活的需要,并与社区管理、生活服务、医疗保健、文体休闲、商业等衔接配合。

第三,社区中设置生活服务、医疗保健及紧急救助等环节,尤其注重对行动困难者、残障者等的关注,遇到突发事件按应急预案采取措施。

2.入口空间设计要点

在社区环境中,入口空间对内外空间起到衔接作用,同时赋予人们视觉和心理上的转换和引导。同时入口空间可以表现为一种文化内涵,包含特定环境的时代文化、区域文化和人文特点。

主入口空间体现整个养老服务中心的品质,是整体养老空间的门户,虽然以交通功能为主,但是配合着广场的设计可以作为交往的场所,是老人休闲、放松、散步的地点之一。社区的入口空间设计要结合所处的位置和区域,尽量在体量、造型、色彩、材料等方面反映区域特点,与环境和人文统一和谐,同时造型要独特、有新意,使入口空间能从周围环境中得到强调,成为环境空间的视觉中心。

户前入口空间是社区居民到室外必经的空间,是连接室内和户外的过渡空间。它的使用率非常频繁,因此对于此空间设计应有特殊的要求。具体表现为以下方面:

第一,老年居住建筑阳面开门。为适应老年人体质较弱的特点,老年人居住建筑出入口宜采取阳面开门,避开寒冷的季风影响。门前出入口内外应留有不小于1.5m×1.5m的轮椅回旋空间。

第二,老年居住建筑出入口台阶设计。居住建筑出入口门前平台与地面高差不宜大于0.4m,应用缓坡台阶和坡道过渡。公共建筑主要出入口应设老年专用通道或设兼顾老年涉足的通用出入口。主要出入口应尽量缩小室内外地坪高差,应用缓坡台阶和坡道过渡,缓坡台阶踏步踢面宜取100~120mm,踏面宽宜取380~400mm,坡道坡度不宜大于1/12,台阶与坡道两侧应设扶手。出入口前可用升降平台代替坡道,出入口平台、台阶踏步和坡道应选用坚固、耐磨、防滑的平整材料,宜用天然石料,不宜采用砖砌抹面的做法。

第三,老年居住建筑入口标识设计。老年居住建筑出入口设计要考虑老年人记忆力衰退等特殊的生理特征,在造型设计上应具特色,标志鲜明,宜于辨别。突出标志性特色,可防止老年人迷路忘家,是老年建筑功能的特殊需要。

第四,老年居住建筑雨篷设计。出入口的顶部应设雨篷,一则可供躲风避雨,同时可以躲避上部坠落的物体。其覆盖宽度应超过平台和坡道的宽度,雨篷向前挑出长度应超过入口台阶首级踏步0.5m以上。

3.道路空间设计要点

道路空间是养老环境空间非常重要的一部分,关系老人的日常出行、邻里交往、休息散步和游戏消遣等多种行为活动,是老年住宅户外空间设计的重点。合理的道路规划不仅可以使车行和人行合理地分开,尽量避免交叉,还可以为居民提供便捷的交通。人车分流的交通组织体系最早在20世纪20年代由美国首先提出。合理的人车分流系统可以保持居住区内部的安全和安宁,保证社区内各项生活与交往活动正常舒适地进行。人车分流的交通组织有平面系统分流和立体分流两种方式。平面系统分流的特点是汽车和行人流线分开,车行道分级明确。车行设在居住区、居住小区或住宅组群周围,并伸入小区或住宅组群内,在道路尽端设停车场或回车场。步行道则布置于居住区或居住小区内部,将绿地、户外活动场地、公共建筑和住宅联系起来。立面系统分流的特点是立体空间不同层次的道路实现人车分流,并通过抬高步行平台、建设屋顶街道和天桥等进行分流,利用车行道嵌入地下或半地下的方式实现人车分离。

4.户外照明设计要点

养老服务中心的户外照明设计可分为两大类,一类是功能性照明,功能性照明的主要目的是为老年人的晚间出行提供一个安全、方便的照明环境。另一类是景观照明,景观照明的主要目的是为老年人出行时能享受美的环境,颐养天年。

(1)功能性照明

功能性照明主要涉及区内道路和区内居民活动场地的照明。夜晚,老人主要在这些地方散步、休憩、和其他人流,充足的照明有利于老年人的室外活动。区域道路以人为主要使用对象,对机动车限速。它的照明是附带了一定景观需要的功能性照明。灯具一般呈单列,既能满足照明要求,又能节约用电量。照明间距一般在15~30m之间,安装高度通常在4~8m之间,一般不应超过道路两侧建筑物平均高度的一半,也不应小于道路宽度的一半。休闲区照明的设计目标是为老年人聚会提供友好的氛围,使障碍物清晰可见,以保证老年人能够安全行走、游玩;同时消除暗区,抑制综合区内的犯罪活动。在满足以上要求的同时,限制逸散光从窗户射入室内影响老年人休息。台阶和坡道处的照明装置可以安装在栏杆上或台阶侧墙上,在正常观察者的眼睛的下方,可以提供所需照明水平又不产生眩光。

(2)景观照明

老年居住区内的光环境建设不仅要满足居民夜间出行的功能性需求,更要给居民美的享受。我们在进行住区景观照明设计时要注意:首先,富有创意的灯光设计不能忽略或减弱其功能性照明;其次,设计目的是使照明对象在灯光的装点下更美丽,同时光源不能产生眩光和造成光污染。

①树木照明:树木的照明以白色及白绿色混光为主要色调,方式主要取决于其形状和结构。对于树干和树冠舒展的树,照明的重点应突出树的结构;对于树冠浓密、姿态优美的树,必须从树冠外进行照明,重点强调树形;对于树干舒展、树冠叶片较为浓密的成年大树,采用组合式照明强调树的结构等。

②绿地照明:老年居住区公共绿地照明属于弱光区,可以沿边采用低矮的草坪灯,不仅在草坪上形成优美光晕,且对人行道路有合适的照度。在设计时主要考虑草坪的面积问题:较小面积时可将草坪灯与庭院灯结合,为人在此活动创造舒适的亮度环境;较大面积时宜采用高杆灯以提供整体的照明环境,再辅以庭院灯等照明形式提供局部照明环境。

③水体照明:静止或平缓的水面有镜面反射的效果,常常在水体周围设置照明设施,灯光映在水面上形成倒影,波光粼粼,显示出梦幻效果,美化老年人居住区的环境。在布置光灯时,应注意不要让水面反射出灯和光源的像而导致眩光。灯具布置亦可将泛光源放在喷射口处或水的回落处,或者两处都放。在喷射口下设灯,由于水和空气的反射率不同,进入水面的一部分光会保持在里面;在落点设灯,水的形状像下雨时的雨点,而在落点下10cm的泛光灯会使水点看起来有闪烁的效果。

三、结语

在我国较发达的一线城市中,除了有政府兴办的福利院外,还陆续出现了托老所、老年公寓等商业化的养老机构。这些商业化的养老机构在老年人的居住、医疗卫生、文化娱乐等方面都进行了现代化设计,老年人养老领域逐渐得到了政府的重视,老年社区、老年公寓不断涌现,但是,现存的养老院大多比较重视建筑及室内空间的设计,对于户外环境景观设计的研究还不够成熟,希望在今后发展过程中能逐步改善各种不足,为老年人创造宜人的居住环境。

参考文献:

[1]宣炜.浅谈混住型老年公寓的公共交往空间设计[J].山西建筑,2009(10).

[2]周俊山,尹银.老龄化社会的日本老年住宅发展及借鉴[J].日本问题研究,2008(3).

[3]胡仁禄.老年居住环境设计[M].南京:东南大学出版社,1995.

第12篇

【关键词】自由曲面反射器 计算机辅助设计 探讨

自由曲面反射器是一些照明系统中常用的部件,也是这些照明系统的核心部件,广泛的用在信号灯、汽车前照灯、室内照明、道路照明、装饰照明中,其中,应用在汽车前照灯中的设计难度较大,对于设计的要求也十分复杂,目前,大部分的汽车前照灯主要由反射器、光源以及配光镜构成,其中,反射器几何形状为抛物面,仅仅可以起到反射光源的作用,实际上,配光镜的设计十分复杂,不仅要实现照明作用,也要汽车保护作用。近些年来,国际上的轿车已经开始使用由自由曲面组成的反射体车灯,这种反射体车灯配光和反射的功能都由反射器承担,可以有效的提高光源利用率,也增加了设计的美感。目前,我国在关于自由曲面反射器中软件的使用中已经取得一些成效,现将具体的使用方式总结报告如下。

一、关于自由曲面反射器的描述

汽车的配光要求十分复杂,在每个国家都有各自不同的标准,我国的标准与欧洲ece标准今次,使用一块曲面难以达到设计的照明度要求。因此,需要将多块自由曲面拼合,构成一种多曲面的反射体,每一块曲面都需要将光源反射值测试屏所对应的区域中,以便令多块曲面在共同作用下可以满足光能分布的需求。一般在曲面上,将设计的平面成为xy平面,由x轴和y轴组成,每一个区块按照x和y方向分为个网格,m与n分别是x和y的分段数量,每个网格的节点按照x与y轴的方向来编号,同时,在自由曲面反射器的设计过程中,要在保证光学性能的条件下,将下块与块之间的错落,这样一方面可以降低模具的制造成本,另一方面也可以保证模型的美观。在x方向第c块小块编号(i,j)点上x、y坐标为:

如果当前的块区位于某个块区的正下方,那么由于上述的公式是按照x正方向计算x方向快去的型值点坐标,因此,其起始点正上方区是已知的,加上当前区块宽度以及高度也是一直的,因此,可以将网格中x,y点的坐标计算出来。此外,该种计算方法也可以允许用户指定区块中的起始点坐标,这样就可以逐一得出每个区块中x,y的坐标,这样就可以计算出z点的坐标,也就得到了计算所需要的空间坐标,z坐标的计算方法如下:

考虑到入射角与反射角是对等的关系,这样就可以得出入射光、反射光、法线单位向量之间的关系,计算的方式为:

在每个区块中,都可以将区块xy的平面网格化,并将与该网格对应的测试屏的光形也进行网格化设计,继而建立好测试屏与区块上点之间的对应性关系,并通过光路追迹的方法得到对应块点的法向量。一般情况下,需要在xy的平面中从上到下,从左到右依次的进行计算出z的坐标,在区块网格之中xy的平面中曲线微分方程为:

其中(x1,z1)(x0,z0)分别为曲线上右方向与当前点中相邻的坐标。其中的值可以根据当前点坐标增量与处法向量之间的几何关系计算出,对于相同x坐标的网格,其计算方法为:

在上述计算方法中,(y1,z1),(y0,z0)分别是曲线下方以及当前点相邻点的坐标,具体的值可以根据当前坐标增量与当前点处法向量之间的几何关系计算得出,在得到上述的坐标之后在按照的公式计算出y坐标每个点的z坐标,就可以得出网格结点处各点的z坐标,这样就可以确定好曲面的形状。再得出曲面的形状之后,根据这下值点就可以计算出双三次均匀b样条曲面控制的顶点,并可以根据控制的顶点绘制出该片的自由曲面。

二、 b样条曲面光路追迹算法

为了更好的评价反射器的性能,需要进行非顺序的光路追迹,首先需要根据实际情况对光源做好建模工作,使用圆柱面的光源对实际光源的灯丝进行模拟,应用monte-carlo方式随机产生空间方向余弦

以及起始点的坐标。光路追迹算法的关键性因素在于自由曲面反射器与入射光线交点及改线曲面中法线的求解,为此,可以使用交点迭代算法进行计算。具体的计算方式为,假设区块abcd为空间内b样条曲面,该平面的投影是矩形,空间中任意曲线与该块曲面在某点相交,那么就可以根据投影来对光路进行追迹。

三、自由曲面反射器的优化设计

实际的光源对于反射器来说不能看做点光源,而是具有几何尺寸的扩展性光源,这样,按照点光源设计得出的反射器在进行测试时得出的光斑尺寸会与设计期望值产生一些偏差,很多设计人员常常使用试错的方式进行修改,这样并不方便,因此,为了方便工作的进行,可以使用阻尼最小二乘法对曲面进行优化,即将控制顶点的z轴坐标看作优化变量,在反射器和光源中选择一些点,将光源中的采样点入射到反射器采样点的光线作为特征光纤,计算出每条特征光线与实际位置距离上产生的偏差,并将得出的偏差作为评价函数。这样,就可以通过光线的追迹,了解到整个反射器的性能。

四、自由曲面反射器的计算机辅助设计的应用

用以上的程序对一30分块数的多曲面反射体进行设计,在这个设计例子中,每块均为矩形,在测试屏中光形的分布形状也为矩形,在完成曲面的生成过程以后,还需要对光路进行追迹,通过光路的追迹,就可以验证曲面生成算法的准确性,此外,需要将每个区块发出的光线反射到测试屏的制定区域之中,使用这种设计方法可以将光源发出的光线反射到制定的区域中,下一步,就可以针对扩展光源的特性进行设计,优化反射器的形状,这样就形成了真正的自动化设计。

参考文献:

[1]杨波;王涌天:自由曲面反射器的计算机辅助设计[期刊论文],光学学报,2004,07(17)

第13篇

郑鹏,男,(1978.4-),衡水学院美术与艺术设计系艺术学副教授。

摘要:随着衡水城市的不断扩展以及越来越复杂的城市问题出现,人们对城市色彩的整体把握也越来越困难。色彩污染、色彩泛滥随处可见。衡水湖在漫长的历史发展中积淀了物质层面、精神层面、制度层面等丰富的历史人文生态文化资源。事实证明,对城市色彩的规划与设计已经成为衡水城市建设中急待解决的问题,同时在进行城市色彩的设计过程中亟待建立城市色彩评价体系,以期达到减少色彩污染,美化城市的作用。

关键词:衡水湖;城市色彩;规划

衡水湖位于河北省衡水市桃城区和冀州市交界地区,横跨衡水开发区和桃城区的河沿镇。衡水湖区文物古迹资源主要有碑刻资源、古建筑和陵墓资源组成,碑刻资源根据民国《冀县志》著录的碑刻共有107个。1996 年衡水市开始筹建衡水湖自然保护区,2000年7月经河北省政府批准设立;2002年10月衡水湖加入中国人与生物圈保护区网络,2003年6月晋升为国家级自然保护区。2004年7月被评为国家级水利风景区,2005年建设成为全国野生动物保护科普教育基地。中国历史悠久,文化丰富。在色彩学方面,我国早在2500年前就建立了五色体系,是世界历史上最早的色彩体系。城市色彩可以按照城市色彩的成因和城市色彩的载体两个方面进行分类和研究。从城市色彩的成因角度分,城市色彩由自然色和人工色两部分构成。从城市色彩的载体角度分,城市色彩分为恒定色和非恒定色。

城市色彩是一种系统存在。城市色彩规划设计较为复杂,自由度相对受到社会、文化等因素的限制,不仅要遵循一般的色彩对比与协调的原则,还要综合考虑建筑的具置、面积、环境要求、功能目的、地方特色、民族特点、传统风俗、服务对象的具体意愿等因素。城市色彩的构成要素包括很多方面,主要包括建筑色彩、园林色彩、公共设施色彩、道路色彩、照明色彩几个方面。衡水市目前有三个行政区:桃城区、高新技术开发区和衡水湖管委会,以下作者分别从建筑色彩、园林色彩、公共设施色彩、道路色彩和照明色彩五个方面进行论述。

一. 建筑外墙色彩最能直接体现城市色彩。现代城市建筑色彩的主旋律为各种灰色调,而屋顶的造型在建筑外观的设计中占了很大的比例。以衡水湖为界限,南边应以沉稳的咖啡色为主色调,方能显示衡水湖畔的静谧。周边建筑的色彩协调问题同样也是我们应考虑的一个重要问题。在房地产开发商开始项目之前,规划部门就应规定开发商对楼盘的建筑色彩,例如汉魏公馆的整体设计就结合了本地的历史文化和建筑色彩的搭配。而衡水湖以北的桃城区则适宜使用明度较高的色彩来衬托整个新城的面貌,屋顶则适宜使用纯色的建筑外观进行衬托以彰显新城的大气,例如泰华集团的丽景名都、丽景名苑等项目就以色彩明快的外观赢得了市民的眼球。

二. 园林利用色彩的心理及生理感知影响,根据色彩整体和谐、以人为本、体现地域特色的设计原则,将园林景观要素中的天空、山石、水体、植物、建筑、小品、铺装等色彩的物质载体,结合当地的历史、文化和美学功能,进行合理的色彩配置。衡水市属华北黄土地平原地区,主要居民为汉族。而园林中的色彩主要来自植物,衡水市的市树为白腊,主要种植于人民路、中心街、红旗大街、大庆路。此外我市也多见白杨树。荷花和桃花同为衡水市的市花,主要种植于各大公园、前进街、人民西路、河北路、滏阳河绿地等。因此在衡水湖周边适宜种植一些成活率高颜色鲜艳的花草作为装点,而市区内则适宜根据气候和节日的安排随时调整不同商业区和公共场所的园林景观。

三. 公共设施,主要指在公共露天场所为大众提供免费服务的各种设施。通常,这些设施属于社会公共资本财产范畴。城市的公共设施水平,可以反映城市的基础设施建设规模,同时也显现了居民的生活水平和生活质量。公共设施主要有交通设施、商业设施、休闲观赏设施。衡水市是一个四季分明的北方小城,根据衡水的日照情况可以将路牌、电话亭等色彩统一设计为与公共汽车相近的上部夏红色下部尊黄色的色彩。公交车车身上则应尽量不去漆各种各样的商业广告。书报亭、电话亭、售货亭等设施的色彩设计是城市色彩的点睛之笔,也是城市点缀色彩表现得最微妙的地方。这些地方的配色原则应遵循其不同的功能要求,符合人们的近距离观察的需求,色彩及质感都应使人感到格外舒适。

四. 道路色彩可以分为两部分:车行道色彩和步行道色彩,道路也是展现城市色彩的主要元素。美观大方、丰富多彩的道路景观使生活在这个城市的人们心情舒畅。在我国大多数城市中车行道由于受材料的限制色彩都简单统一,大多数城市的道路采用的都是黑灰色的沥青混凝土,而道路的划分线主要以白色为主,辅以明亮的黄色作为警示。步行道路主要是指人行道、绿地或广场中的休闲道路等。在衡水湖区域周边适宜使用彩色花砖进行铺装,而桃城区和高新技术开发区则使用红色、青灰色进行装点。

五.灯光设计是城市色彩设计中不可缺少的部分,它不仅增加和延伸着城市景观审美时空,还能反应城市景观审美的三维多变性。光源的色表特征:暖色、中间色;冷色。城市灯光照明总体分为:交通灯光、商业灯光、公共场所灯光和景观灯光。衡水湖应以湖水为主体的夜景灯光景观体系,桃城区则以市政府广场、休闲广场、火车站等人流聚集地为轴心,形成商业旅游夜景灯光景观体系。

城市色彩的评价的可以从视觉美学层面的角度和文化层面的角度评估。只要我们根据城市的发展目标、历史文化和自然环境的视觉需求,加上现代元素,进行可持续的色彩规划设计,做到统一而不单调,对比而不杂乱,达到生动、和谐的有机协调,消除不合理的色彩因素,城市形象和历史文脉就会得以保全和延伸。(作者单位:1.衡水学院经济学与管理学系;2.衡水学院美术与艺术设计系)

本论文为2013年度河北省社会科学发展研究重点课题“以衡水湖为依托打造衡水滨湖城市色彩”研究成果,该课题编号为:210302020。

参考文献:

[1]唐凤鸣.试谈郴州城市色彩规划[N].郴州日报,2011-12-03

第14篇

【关键词】景观设计 交通安全

景观设计是高等级公路及城市道路整体设计的一个重要组成部分,并有其自身的功能及效用。总体来说,栽植的植物有三大类功能:安全驾驶功能、美化功能和保护环境功能。

道路景观是指道路使用者在道路上以一定速度通行时,视野中的道路及环境四维空间形象,同时,它也包含路外人视觉中对道路及其环境配合的宏观印象。

影响道路景观构成的主要因素是道路性质与用路者的视觉特性。由于这些性质、特性不同,对景观设计、建筑尺度也会有不同的要求。

论文主要从高等级公路和城市道路这两个角度来研究景观设计对交通安全的影响及设计原则。

1.高等级公路

路旁栽植设计

(一)视线引导及线形预告栽植

路旁栽植主要是提高行驶的安全性,其次是协调高等级公路的环境景观。驾驶人员的视觉判断能力与车辆及速度有着密切的关系。车速高时,驾驶员注视前方的距离越远,从而导致视野变窄(驾驶人员的视野仅有40度左右),其主要集中力是观察视点较远路幅的线形变化状况以及道路的现行情况。为避免驾驶人员因判断错误而造成的交通事故,必须要使驾驶人员能明白无误地了解其道路的线形。

解决视觉与线形的关系,其出发点在于研究道路上行驶的车辆,从驾驶人员的角度分析路线的立体线形设计是否顺适,是否容易产生判断错误或存在盲区。

因此路旁栽植主要考虑三个方面:

(1)在曲线半径R=700m以下的小半径,凸型竖曲线顶部及平面线形的右转曲线段应在路旁栽植。

(2)在凸型竖曲线爬坡一侧有弯道时,为能预估曲线的弯曲程度,可在曲线内侧部位路旁栽植,其树高在3m以上。

(3)填方路段路肩处应进行栽植,并应根据曲线半径的大小及背景等条件考虑。树木的间距一般取1m-5m,树高应选1m-3m左右的中高树。

(二)适光栽植

由于高速公路上行车速度快,为使驾驶员能很快地看清路况,辨清路线,对路旁栽植有以下要求:

(1)为解决突然出入隧道时司机视力难以适应明暗突变的状况,在隧道进出口附近可密植。

(2)对低填方且大交通量的长辅道上,可以在主线与辅道之间植树,以达到遮光防止夜间眩目的目的;白天也可遮隔辅道和高速公路,达到保护沿途环境和保持视觉舒适性的效果。

(三)突出目标栽植

这种栽植主要是从驾驶员的心理或视线上的考虑,达到提示或引起驾驶员重视的目的。

(1)在单调地形延续不变的适当路段栽植。连续填方地段,应在坡顶、坡面种植1m-3m左右的树木;挖方地段,则宜在坡脚栽植不高于1.0m 的矮树及花木等,坡面只宜播种花草。这种栽植可以消除因景观单调使大脑易于产生的困倦和疲劳,还能起到突出目标的作用。

(2)在沿途景观、地形无甚变化及因长途驾驶难以判断所经地时,要在休息、服务、联络、进出口等设施构造物前适当里程处,栽植与沿途植被不同的树木。比如,在周围原是常绿针叶树的地方,宜栽阔叶树;在落叶处,则用常绿针叶树效果更好。

(四)防灾栽植

行驶在高速公路上的车辆,有时会由于自然灾害的影响,如雷、电、风、雨、火的影响而发生交通事故,所以要在景观设计方面进行预防。

(1)选择防雷用的树木,要求成长快,能够很快发挥作用,分枝性好且枝叶密度大的,可采用30m以上的间隔进行栽植。

(2)在风大处,如海岸沿线、平原填方地带、隧道进出口和挖方地带的断开处,应进行防风栽植,海岸沿线,还应选择耐盐树种等。

中央分隔带的景观设计

中央分隔带植树的功能要求主要是遮蔽眩光、引导视线和协调景观。

(1)中央分隔带的植树间距以不小于中央分隔带的设计宽度为原则,一般为3m或<3m。

(2)进行栽植设计时,要考虑道路的结构、地区条件和土质特性、栽植后的维修管理等来决定栽植形式和树种等方面。

(3)树高要从司机驾驶车辆座位的平均高度考虑,以高出路面1.5m为准,并在考虑纵坡等条件的基础上,按高出地面1.5m-2.5m的范围变化。

(4)在直线平坡地带,树木应种在中央分隔带的中线上,当平曲线半径过小时,应将植物中线定在靠近曲线内侧车道的路缘带上,以保证其行车视线。

(5)在中央分隔带每2km的范围内设计一个开口,在接近开口端的6m范围内应停止栽树,保证视线不受阻。

(6)在小半径的凹形竖曲线部分,应栽植1.5m以下高度的树木,以防止眩光,并引导视线。

(7)在中央分隔带植树,还要考虑选择对废气排放有抵抗能力、而且容易修剪、下枝生长缓慢的树种。

2.城市道路

现代城市道路景观设计的概念中,车速一般以40―60km/h作为界限,在此之上,街景要考虑车速影响,反之车速则不成为环境控制因素。换而言之,也就是将城市快速路、主干路作为线形景观设计的对象;商业街、居住区道路仍可根据一般街道美学概念处理环境及景观问题。

关于城市快速路与主干路景观问题可归纳为两个重点问题:

(1)线形设计要突破以往以交叉口作为节点的折线连接手法,要将道路自身作为几何线形设计的对象。

(2)道路两侧建筑也要有变化,宜高低有错,这样可以从天际看清楚建筑物的轮廓线,这种高低变化和必要的绿地配合形成一种虚实变化,会使环境充满时代气息。

为了美化街道,同时在盛夏可以为行人遮阳,应进行道路绿化设计。它包括人行道绿化、分车带绿化、基础绿带、防护绿带以及广场、停车场绿化和街头休息绿化等形式。城市道路绿化宽度宜为道路红线宽度的15%―30%,对游览性道路、滨河路及有特殊美化要求的道路可适当提高绿化比例。设计规则如下:

(1)在距交通信号灯、标志牌及其它交通设施的停车视距范围内,不应有树木枝叶遮挡;同时,绿化不应遮挡路灯照明。

(2)分隔带与人行道上的树的枝叶不得侵入道路限界。弯道内侧及交叉口视距三角形范围内.不得种植高于最外侧机动车道路面标高1.2m的树木;弯道外侧应加密种植以诱导视线。快速路的中央分隔带上不宜种植乔木。植树的分隔带最小宽度不宜小于1.5m。

(3)靠车行道的行道树应满足侧向宽度的要求,株距为4―10m。树池宜采用方形,每边净宽不宜小于1.5m;采用矩形时,净宽与净长不宜小于1.2m×1.8m。

(4)广场绿化应根据广场的性质、规模及功能进行设计。结合交通导流设施,可采用封闭式种植。对于休憩绿地可采用开敞式种植,并可相应布置建筑小品、坐椅、水池和林荫小道。对于交通广场.绿化必须服从交通组织的要求。不得妨碍驾驶员的视线,可用矮生常绿植物点缀交通岛。

(5)停车场绿化应有利于汽车集散、人车分隔、保障安全、不影响夜间照明。风景区停车场,应允分利用原有自然树木为车辆遮阳,因地制宜布置车位。

(6)改造旧路时,应注意保护现有绿化,尤其是现有树木。

参考文献:

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[2] 叶一飞,杨少伟,高速公路设计,北京:人民交通出版社,2006.

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[4] 金仲秋,夏连学,公路设计,北京:人民交通出版社,2002

[5] 张殿业,道路交通安全管理规划指南,北京:人民交通出版社,2004.

[6] 肖贵平,朱晓宁,交通安全工程,北京:中国铁道出版社,2007.

第15篇

关键词: 彩色铺装;隧道路面;路用性能;彩色性能

引言:

公路隧道建设是提高公路等级,实现资源节约型、环境友好型交通的重要措施之一,是实现高速、快捷、安全运输的重要工程设施。公路隧道内是一个相对封闭、空间狭小的管状环境。隧道内的环境与隧道外一般路段的环境有着很大的区别,隧道内没有日晒雨淋,全年的温度相对比较稳定,温度变化幅度小;但是隧道内湿度比较大,比较潮湿,而且地下水丰富。在高速公路隧道中,长大隧道所占的比例越来越高,在长大隧道内铺设高性能的沥青混合料会有很多“软肋”。比如施工期间的空气污染、运营期间的水破坏、使用耐久性、防火灾问题、行车抗滑安全问

题以及照度与采光问题等等。高速公路隧道尤其是长大隧道内的光线较暗,行车视线较差,而沥青路面由于颜色黑,反射率低,有较强的吸收光线的特点,会直接影响路面的光亮度(照度值)。白天当驾驶人员高速驾驶车辆从明亮的自然光线环境进入公路隧道时,由于隧道内照明亮度不高,洞口内外光亮度落差较大,驾驶人员的视觉状态就会出现一段从不适应到适应的过程。日本相关研究表明交通肇事次数与反应时间的关系调查数据表明,肇事次数与驾驶员反应时间长短成正比关系,如表1.1所示。

因此,减少适应时间及反应时间对保证交通安全是至关重要的。与沥青路面相比,水泥混凝土路面的反光特性对道路安全具有重要作用,因为它能有效的提高背景能见度对比值既提高隧道内背景的光亮度。本文就是结合国内外有关研究对高速公路隧道路面彩色铺装进行分析和探讨。

1.1国内外研究概况

国外有一种称为“glassphalt”的路面,是将废玻璃破碎后掺入混合料铺在城市道路中,其路用性能与普通沥青混凝土路面相比并未降低,而且在夜晚还表现出良好的景观效果,被认为是一种会闪闪发光(glittering)的路面。

早在20世纪60年代末至70年代初,美国就开始了玻璃沥青混合料的研究和实践运用,在此期间美国和加拿大一共铺筑了约33个玻璃沥青路面的实验路段,取得了较好的效果[6];20世纪70年代中期到80年代中期,美国的Baltimore采用掺入废玻璃的沥青混合料铺筑城市道路的沥青路面,试验路段达17个,结果发现玻璃沥青面层性能良好并有着显著的光反射效果。1990年至1995年间,仅美国纽约交通局就在旧路的维修工程中使用了近25万t废玻璃。

概括国际上掺入废玻璃的沥青混合料铺筑道路的发展历程为:

上世纪60年代末到70年代初,主要研究是废玻璃沥青混合料在道路面层和基层中的应用技术;

70年代中期到80年代中期,掺入废玻璃的沥青混合料铺筑城市道路的沥青路面,并发现玻璃沥青面层性能良好并有着显著的反光效果;

90年代中后期,在旧路的维修工程中开始使用废玻璃沥青混合料;

90年代后期至今,主要在研究确定废玻璃用于沥青混凝土路面的最大粒径、掺入比例,从而获得最佳的路用性能。(研究认为,废玻璃用于沥青混凝土路面的最大粒径为4.75mm、掺入比例为10%~15%时能获得最佳路用性能。)

在国外废玻璃沥青混合料的应用技术已经相当成熟,但由于我国气候、道路结构、汽车荷载等方面的差异,废玻璃沥青混合料在我国的应用还需要进一步研究。近些年来我国对废玻璃沥青混合料也开展了一些研究工作。

重庆交通大学土木建筑学院的凌天清、光等人利用浅色石料和废玻璃两种材料替换AC-13中一定比例和粒径的骨料,并碾压在车辙板试件表面,得出掺入彩色材料后,沥青混凝土的抗滑性能、高温稳定性会略有降低,抗渗性能有所增加,但仍然满足规范要求;沥青混凝土的彩色性能提高较多,其中掺加浅色石料的彩色路面可以提高15%的照度值,掺加碎玻璃的彩色路面可以提高10%的照度值;浅色石料的路用性能及彩色性能要优于碎玻璃,不过通过试验观察浅色石料经碾压后,破碎较多,个别被碾压成粉末状,而玻璃却基本不会被碾压破碎。

1.2彩色材料作用机理

目前,彩色铺装技术的措施主要有两种:一种是直接将反光物质涂抹或喷涂在路面表面或者在路面涂料中添加反光材料;另一种措施是在路面结构中掺入自身具备某种颜色或者反光特性的特殊材料。前种方法主要运用在道路的标线、标志涂料上,有着使用寿命短、耐磨性差、造价高的缺点,不利于大面积的推广使用。后种方法运用的材料种类很多,如白色大理石、白色鹅卵石、陶瓷、普通玻璃、玻璃微珠等。这类材料的掺入方式有两种:其一就是将其作为一种集料取代一部分常规材料直接加入沥青混合料中,在日后的车辆行驶的过程中,部分沥青从材料表面剥落,露出这类材料从而起到彩色的作用;其二就是将这类材料直接摊铺、碾压在路面结构的表面,由于没有沥青的裹覆,有效的提高了路面的彩色性能。本文主要介绍的是在路面材料表层上添加彩色材料的一种措施。

1.3 彩色路面沥青混合料配合比设计

本文介绍的彩色路面是应用在高速公路隧道路面的表面层,采用的是沥青玛蹄脂碎石-13作为母体沥青混合料,再在母体混合料表面添加彩色材料。那么对-13型沥青混合料的配合比设计尤为重要。通过Marshall击实试验法,确定了-13型沥青混合料的配合比并最终确定最终确定-13沥青混合料最佳油石比为6.0%。

1.4彩色材料掺入方案

彩色材料掺入的粒径选用的是9.5~13.2mm和4.75~9.5mm粒径的废钢化玻璃和白色方坚石。因为根据国外研究认为,沥青混合料的高温抗车辙能力60%依赖于矿质集料颗粒的嵌锁作用,40%取决于沥青结合料的粘结作用。合理的级配类型,往往能够形成嵌挤骨架结构,体现出较高的抗车辙能力。因此,需要结合的“三多一少”结构特性,选用了9.5~13.2mm和4.75~9.5mm粒径。想依靠其自身粗集料之间的嵌挤作用,在母体沥青混合料表面形成牢固的骨架-密实结构。

由于彩色材料只添加在母体沥青混合料的表层,所以掺入的质量大小有一个最佳的范围,掺入太多,彩色材料早已铺满整个表面;掺入太少,集料间不能很好的形成嵌挤作用,且影响彩色性能的提升。

彩色材料的掺入比例见式(2.1) (2.1)

式中: ――彩色材料的掺入比例,%;

――母体沥青混合料车辙板质量,g;

――掺入彩色材料质量,g。

由于彩色材料的撒布量相对于整个车辙板试件的质量来说比例只占很小的一部分,而且是靠自身的粗集料之间的嵌挤作用,所以对母体沥青混合料的沥青用量没有特殊的要求,还是采用6%的最佳油石比。

根据资料显示对彩色铺装的沥青混合料进行高温性能试验、水稳定性能试验、抗渗性能试验、抗滑性能试验、粘结性能试验。试验结果表明:对于废钢化玻璃来说,其外表光滑,对抗渗、抗滑和粘结性能有一定的影响,建议对掺入的粒径还是应该有所控制,掺入量也不宜太高,或者对采购来的废钢化玻璃进行二次处理后再用于路面铺筑;对于白色方坚石来说,其压碎值较低,对高温稳定性有一定影响,建议在有条件的情况下采用压碎值较低的其他白色石料如白色大理石等。

1.5 路面彩色铺装材料彩色性能

对于彩色性能的评价方法有很多,有的研究采用亮度值,也有的研究采用照度值。本文主要介绍路面彩色铺装材料的照度值(逆反射系数)将照度值与光亮度进行转换,结合国内隧道照明工程学研究的光亮度与反应时间的模型,等效出照度值与反应时间的关系,从而分析出彩色铺装对减少反应时间、提高行车安全的影响。

通过数字照度仪在实验室模拟环境中采集基础数据并利用这部分基础数据建立模型还原出实际情况下的真实效果。试验得到的结果表明白色方坚石这种彩色材料提高照度值的效果优于废钢化玻璃。因为彩色材料主要是利用了光线的镜面反射和漫反射原理来提高照度值,而废钢化玻璃由于自身独特的性质,导致是以镜面反射为主,漫反射为辅;而白色方坚石是以漫反射为主,镜面反射为辅。但无论是掺入废钢化玻璃还是掺入白色方坚石,在同一粒径下,随着掺入量的增大,其照度值也增大,这也有力的证明了彩色材料对于彩色性能的影响。同时,还可以得出掺入彩色材料的粒径越大,其照度值提升越明显,但是要结合对路用性能的研究来判断,不能单独考虑某一种性能。

1.6反应时间评价

影响反应时间的因素主要有4个方面,分别是光源光谱、光亮度、视标对比度和视标偏心角。

本文主要介绍通过光亮度及光源光谱两方面对反应时间进行评价,分别对废钢化玻璃和白色方坚石进行试验,结果表明随着光亮度的增大,反应时间随之变短,虽然从数字上看减小的幅度很小,但是要考虑到在一定的反应时间范围内减小百分之一秒也是十分困难的,往往就是这百分之一秒的时间决定了交通事故的发生率。同时在相同的光亮度下,色温为6400K的白色紧凑型荧光灯比色温为2700K的黄色紧凑型荧光灯的反应时间短。这说明在实际的隧道照明环境中,若以反应时间为参考因素,在相同的荧光灯功率下,色温为6400K的白色紧凑型荧光灯比色温为2700K的黄色紧凑型荧光灯的照明效果好。从节能环保的角度出发,在达到相同的照明效果的前提下,可以使用更低功率的色温高的白色紧凑型荧光灯,从而达到节约能源的目的。

1.7社会效益分析及评价

玻璃是人们日常生活中经常使用的重要物品,它使用量大,随处可见。那么在使用完以后,对它的处理就成为了一个十分棘手的问题,要么需要大面积的地方来摆放会造成环境污染,要么需要建立一套完整的回收利用体系来回收利用。像国外的一些发达国家,废玻璃的回收利用率都已达到80%以上,世界平均水平也已接近50%,而我国的废玻璃回收利用率却长期徘徊在25%至30%之间。

由于路面彩色铺装技术对彩色材料路用指标的要求,导致并不是所有普通的废玻璃都能满足要求,而需要采用压碎值和磨耗值很低的废钢化玻璃,其中报废汽车的玻璃是个很好的选择。2009年我国汽车累计产销双超1360万辆,汽车总保有量已经突破7000万辆,按照每年大约7%的报废量,仅报废汽车的重量就超过700万吨。将这些经过破碎、清洗等简单处理后的废钢化玻璃直接用于公路行业的建设中,就可以在一定程度上解决报废汽车占用耕地的问题。不但改善了环境,而且减少了污染,尤其是光污染。

再次,利用废钢化玻璃作为筑路材料可以减少对国家矿山资源的开采,从而减少对环境的破坏。在道路建设中,建筑材料的使用量是非常大的。通常的办法就是开采取石,这不仅破坏了环境,引起山体,植被减少,而且容易导致水土流失、地质灾害。将废钢化玻璃应用于道路建设中作为一种筑路的材料,就可以有效的减少石料的开采,降低工程建设对环境影响的负作用。

废钢化玻璃的在公路建设行业的运用无疑在节约国家资源和环境保护创造了巨大的社会效益。

结论:

本文主要介绍了高速公路隧道路面彩色铺装技术

1、阐述了彩色材料的作用机理

2、沥青玛蹄脂碎石-13沥青混合料的最优配合比,油石比为6%最佳。

3、彩色材料参入方案,在有条件的情况下采用压碎值较低的其他白色石料如白色大理石等。

4、路面彩色铺装材料彩色性能,在同一粒径下,随着掺入量的增大,其照度值也增大,这也有力的证明了彩色材料对于彩色性能的影响

5、反应时间的评价,随着光亮度的增大,反应时间随之变短

6、社会效益分析及评价,废钢化玻璃的在公路建设行业的运用无疑在节约国家资源和环境保护创造了巨大的社会效益

参考文献

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