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智慧路燈的高度計(jì)算需綜合考慮道路功能、照明標(biāo)準(zhǔn)、視野范圍等因素,以下是核心計(jì)算公式及影響因素的詳細(xì)說明:
一、基礎(chǔ)高度計(jì)算公式
智慧路燈的高度通?;凇暗缆穼挾取焙汀罢彰鞲采w角度”確定,公式如下:
燈具安裝高度 = 道路寬度 × K
其中,K為系數(shù),取值范圍一般在0.5~1.2之間,具體由道路類型、安裝方式?jīng)Q定。
二、系數(shù)K的影響因素及取值標(biāo)準(zhǔn)
1. 道路類型與寬度
2. 安裝方式與布燈類型
- 單側(cè)布燈:K取0.6~1.0(高度=路寬×0.6~1.0),適用于窄路或單側(cè)照明場(chǎng)景。
- 雙側(cè)對(duì)稱布燈:K取0.3~0.5(高度=路寬×0.3~0.5),因兩側(cè)燈具交叉覆蓋,高度可降低。
- 中央分隔帶布燈:K取0.5~0.8(高度=路寬×0.5~0.8),適用于寬幅道路(如快速路)。
3. 光源類型與配光特性
- LED光源:光效高、配光靈活,K可取0.5~0.8(如10米寬道路,LED路燈高度=10×0.6=6米)。
- 傳統(tǒng)光源(鈉燈/金鹵燈):光衰大、照射范圍小,K需取0.7~1.0(如10米路寬,高度=10×0.8=8米)。
三、高度計(jì)算的修正因素
1. 照明標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范要求
根據(jù)《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 45-2015):
- 快速路、主干道的路面平均照度需≥20~30lx,燈具高度需保證光線覆蓋全路面,避免“斑馬線效應(yīng)”(明暗交替)。
- 次干道、支路照度≥10~15lx,高度可適當(dāng)降低,但需滿足均勻度≥0.4。
2. 周邊環(huán)境與障礙物
- 樹木遮擋:行道樹高度超過燈具時(shí),需提高安裝高度(如樹木高5米,燈具高度應(yīng)≥6米)。
- 建筑物高度:商業(yè)區(qū)高樓林立時(shí),燈具高度可適當(dāng)降低(避免強(qiáng)光射入建筑);郊區(qū)無遮擋時(shí),可提高高度擴(kuò)大覆蓋。
3. 智慧設(shè)備集成需求
- 若搭載攝像頭、雷達(dá)等監(jiān)測(cè)設(shè)備,需滿足:
攝像頭高度 = 監(jiān)測(cè)距離 × tan(視角仰角)
例:監(jiān)測(cè)50米距離,視角仰角30°,則高度=50×tan30°≈28.87米(實(shí)際需結(jié)合設(shè)備參數(shù)調(diào)整,通常智慧路燈集成監(jiān)控時(shí)高度≥6米)。
- 搭載5G基站時(shí),需滿足天線高度≥15米(但常規(guī)路燈高度難以達(dá)到,需單獨(dú)設(shè)計(jì)或與通信塔結(jié)合)。
四、實(shí)際案例計(jì)算
場(chǎng)景1:城市主干道(寬16米,雙側(cè)對(duì)稱布燈,LED光源)
- 按雙側(cè)布燈,K取0.5,高度=16×0.5=8米。
- 驗(yàn)證:LED路燈配光角度120°,8米高度可覆蓋單側(cè)8米范圍,兩側(cè)交叉覆蓋16米路面,滿足照度要求。
場(chǎng)景2:小區(qū)支路(寬6米,單側(cè)布燈,傳統(tǒng)鈉燈)
- 單側(cè)布燈,K取0.8,高度=6×0.8=4.8米(取整5米)。
- 驗(yàn)證:鈉燈照射范圍較窄,5米高度可覆蓋6米路面,避免燈光過近導(dǎo)致眩目。
五、注意事項(xiàng)
1. 眩光控制:燈具高度需滿足“仰角≤15°”原則,避免對(duì)駕駛員造成眩光(如高度6米時(shí),光源投射點(diǎn)距燈桿水平距離≤6×tan15°≈1.6米)。
2. 桿體強(qiáng)度與風(fēng)載:高度增加需同步增強(qiáng)桿體材質(zhì)(如6米桿用Φ140mm管徑,8米桿用Φ160mm管徑),并考慮臺(tái)風(fēng)地區(qū)抗風(fēng)等級(jí)(≥12級(jí)風(fēng)載時(shí),高度≤8米)。
3. 與其他設(shè)施協(xié)調(diào):路燈高度需避開高壓線(垂直距離≥1.5米)、地下管線(基礎(chǔ)深度≤1.5米)等。
通過以上公式和因素綜合設(shè)計(jì),可確保智慧路燈高度既能滿足照明需求,又能兼容智慧設(shè)備的功能要求。實(shí)際工程中建議結(jié)合DIALux等軟件進(jìn)行光照模擬,或參考《城市道路照明工程施工及驗(yàn)收規(guī)程》(CJJ 89-2012)調(diào)整參數(shù)。
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