【關鍵詞】室外照明;明視照明;飾景照明;電氣安全;等電位聯結
1 、 前言
住宅區室外照明可分為以功能性照明為主的照明和起協助造景作用的飾景照明,兩種作用互相滲透不可分割;同時,由于環境的嚴重性,室外照明的電氣安全也不容忽視。因此,進行室外照明設計時, 應把握整體觀念,從照明的功能性,造景性和安全性三方面全面分析,統一規化,才能設計出高水平的室外照明作品。
2 、 住宅區主干道路照明
住宅區主干道路具有人車混合,車速較低,交通流量大且路面相對較窄等特點,故對眩光的控制較城市交通干線低;街道兩側建筑物很多,需要適當提高道路兩側照度,故常采用半截止型或開敞型配光燈具。根據路邊建筑物的高度,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濟性, 平均照度取3~5 lx; 常采用同側布燈,彎道處可適當加大布燈密度,提高燈桿高度加強誘導性;路燈水平支桿伸出路崖宜為0. 6~1.0 m, 不應照射在路面中間,以避免雨天行車路面出現狹長波動光影。燈具仰角較大時,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,道路照明的側重點雖然在于明視性,但其造景作用也不容忽視,因此,燈具的形式、高度、光色以及照度等應與周圍建筑物和室外環境充分協調以免破壞照明的整體效果。
傳統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,不利于節能而應盡量減少使用;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,是最適宜路燈照明的光源之一,但其光色和顯色性較差,對往往兼做人行商業街的住宅區道路照明應限制使用;金鹵燈光效高、壽命長、光色好,顯色指數也很高,綜合指標十分優越,但過去由于傳統電感式金鹵燈鎮流器附件多,體積大,功率因數低,工作不穩定,使得光源本身的優越性不能得到充分發揮,降低了燈具整體性能指標。一段時間以來限制了金鹵燈在住宅區的應用,尤其是當電壓不穩時,易造成觸發器、鎮流器甚至燈管本身燒毀的事故。而隨著金鹵燈電子鎮流器技術的成熟,配用電子鎮流器的金鹵燈功率因數高達98 % 以上,幾乎不受市電電壓變化的影響,環境適應性大為增強,可在溫度為-30 ℃~ + 45 ℃,濕度不超過98 % 的環境中正常工作;其次是陶瓷型金屬鹵化物燈的出現,進一步加強了金鹵光源光色穩定性,為其成為住宅區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,住宅區多設計為庭園式戶外環境,因此,庭園照明在住宅區照明中發揮著十分重要的作用,既起著烘托景觀乃至協助造景的作用,是室外照明飾景功能的充分體現,又有消滅照明死角,便于人們活動,減少犯罪的作用,是明視功能的有機組成和延伸。
庭園作為居民室外散步小憩的場所,應力求輕松、舒適、安全的感覺,因此,庭園照明多采用低調處理,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,日本等多種風格,選型時必須注意與周圍建筑物風格的和諧統一,造型簡潔藝術而不奢華,符合住宅區的特點。應注意控制眩光,光源高度根據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。另外,燈具安裝高度低于2.5 m 時,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, 在住宅區內適當使用可調節夜間環境氣氛,但應注意重點使用,忌過多或過亮,以免破壞靜逸的休息環境。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,安裝應注意避免眩光入射人的視野。在草坪邊靠近道路處安裝時,應注意隱蔽,或者選擇富有藝術性的燈具加以裝飾,使燈具本身融合到景觀之中,應用時還可利用光環形成有韻律的圖形,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,使人們在草坪上漫步時更加心曠神怡。另外,還可利用投光燈對樹叢投光照明。考慮到白天的美觀,投光燈具一般安裝在地平面,有條件時可利用樹叢隱蔽,但應盡量放在常青樹木下。考慮到住宅的特點,一般不對樹木較高位置進行投光照明,如因整體環境的需要,必須如此時,宜在樹旁設置燈桿來安裝燈具,而不應直接在樹杈上安裝,以免影響樹木的生長。年代久遠的古樹名木,往往成為投光照明的重點,尤其應注意此點。照明設計時應仔細核算燈具的數量、間距;安裝時應精心調節燈頭角度,既要做到整體照明環境明暗有致,構成豐富的立體感和層次感,又要避免在行人眼中產生入射眩光。植物投光燈常采用汞燈光源,即起到節能的效果,又可使樹木,草坪顏色更加碧綠鮮艷;為減少季節性維護工作量,住宅區花壇投光照明較為少見,如有應用時,應注意采用高顯色光源,如鹵素燈、金鹵燈或新型熒光燈等。
可采用單面投射,也可進行多面照明;燈具可置于地面或地下,也可固定在燈桿上,根據具體體形和重點,安排照明點的位置和排列,精心選擇光色、光強,調節投射角度、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。由于住宅區整體環境照度不高,小區照明的照度亦不必太高就可取得令人滿意的效果,同時還應注意盡量減少眩光影響。簡單地說,既要烘托主體,又不能破壞小區整體環境的協調性,這是照明基本的設計原則。
在靜水或緩速流動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,可達到賞心悅目、安逸祥和的效果,風吹水動時,還能取得不同亮度連續變化水景的動態效果。由于住宅區整體環境較幽暗,燈具照度不應過高,以30~75 lx 為宜,同時,燈具應注意合理布局,避免在人員活動區產生較強的水面眩光。噴水池,瀑布等較強烈的動態水景在住宅區應
用較少,但有時在中心廣場等處也可見到。對噴泉照明,可在噴口后面或水流落點下安裝投光燈具,由于空氣和水的不同折射率,使燈光在進出水柱時產生二次折射,而顯現瑰麗的色彩,也可使散落的水珠產生閃閃發光的效果。對于瀑布,燈具宜安裝在水流下部,根據瀑布落差,流量和水深等因素選擇合適功率的投光燈。對于階梯式水流,則宜在每個階梯底部安裝線狀光源。
水景燈一般可選用鹵鎢燈光源,利用其連續性光譜,燈光經過水體的反射或折射,產生絢麗多彩的效果。燈具選用則應注意防水性能。
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,住宅區內不宜大量使用。確有必要時,也應對使用時間、使用場所、照度等有所限制,如燈串照明,通常在節假日期間使用;又如泛光照明,一般只宜在小區娛樂、商業中心少量使用,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變壓器引入兩路低壓電源,在控制室末端切換,以加強供電可靠性,方便居民, 減少罪案發生; 道路照明可采用三相電纜供電,隔盞換相方式,以免因一個回路故障而導致較大范圍道路照明完全中斷。
室外照明控制設備常設在物管中心或門房,大型住宅區也可分區露天設置。道路照明宜采用時光控制器自動開關, 節約電能。庭園照明可采用同一方式控制,也可由管理人員手動控制。室外照明應能在深夜自動或手動關閉部分非重要燈光, 以節約電能。
5 、 室外照明電氣安全
室外照明裝置受風、雨、日、塵的侵蝕, 暴露于公眾前,易遭兒童等無關人員或動物的破壞,通常要求設備防護等級有要求。室外燈具覆蓋范圍大,燈具基礎小,通常不具備作等電位聯結的有利條件,故除噴水池,游泳池等特殊危險場所外,一般不做等電位聯結。此時,若發生接地故障,危險性較大;采用TN 接地系統的,自電源引來的PE 線還可能將別處的故障電壓傳導至室外照明裝置外殼而造成危險。因此,室外照明系統不宜采用TN 接地系統,而建議采用TT 接地系統,回路首端安裝漏電保護器,動作電流不大于30 mA 。對于投光燈,小區燈,廣告燈,水景燈等以飾景功能為主的室外照明,一時斷電不至于引起危險,漏電保護器可動作于切斷回路電源開關;而對于大型住宅區內的交通主環道路照明,或者具有預防犯罪功能的室外照明燈具,應避免全回路停電,回路漏電保護器則只應動作于報警,此時,建議在每一路燈接線盒內裝設一個小容量熔斷器,兼做過流和接地故障保護, 對TT 系統而言, 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。當然, 對于少數高檔住宅區,也可每燈安裝漏電保護開關, 效果很好,但經濟性較差,對物業管理要求較高,設計時應慎重。
水景照明對防電擊安全的要求非常高。水景防電擊安全最本質的措施是等電位聯結, 即將保護區(0~2 區) 內所有裝置外殼可導電部分與位于這些區域內的外露可導電部分的保護線連接起來并經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:水池等構筑物的外露金屬件及內部鋼筋,金屬外框架或構件,金屬柵欄或網罩等,金屬給排水口,照明燈具及水泵等電器的金屬外殼和構件,電線保護鋼管,電纜金屬鎧裝層等。
水景燈采用光電一體燈具時,安全要求高,設備多而維護管理的工作量大。由于住宅區照明背景亮度較低,故采用光纖照明,也能達到令人滿意的效果。采用光纖作為聯系發光點(光源電氣部分) 和出光點(光源射出部分) 的介質,可根據需要將光源電氣部分設置安全區域,確保照明電氣安全。除了安全性好的優點外,光纖照明還具有節能性好,安裝控制方便等特點,通過對發光點采取加裝彩色轉盤或濾光片等措施可達到隨意改變出光點色彩的目的。因此,住宅區水景照明宜推廣采用光纖照明方式
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