摘 要:随着城市桥梁对整体景观性的要求越来越高,桥面功能照明越来越多地采用低杆照明替代。本文以无锡蓉湖大桥的成功案例,阐述了LED护栏灯在桥面功能照明的应用。经过与其他低杆照明方式的对比以及数据实测的比较分析,客观评价了LED护栏灯应用于功能照明的可行性和发展前景,为这种照明方式的应用提供了有效参考。
关键词:低杆照明 LED护栏灯 检测数据
无锡是桥梁的博物院,一座座桥梁,或精致小巧,或蜿蜒灵动,抑或大气磅礴,无一不体现桥梁设计师想要表达的主题创意和文化内涵。
路灯作为大型桥梁的附属设施,因其灯杆林立,往往会影响整个桥梁的景观性。因此不少地区尝试采用低杆照明的方式来解决桥面功能照明与桥体景观性的矛盾。
无锡蓉湖大桥是跨越京杭大运河的独塔单索斜拉桥,建成于2004年初,全长376m,主跨145m,钢箱桥面宽33m。主桥为220m的独塔单索面混合梁斜拉桥,主塔为钢双柱独塔形式,其结构是国内罕见。
为不影响桥体景观性,建设方和设计方拒绝在桥面安装传统路灯杆,上半夜尚可勉强利用斜拉索亮化照明补充桥面功能照明需求,下半夜在亮化灯具关闭后桥面仅剩微弱的LED嵌壁灯的光线,多年来交通事故频发,市民反响强烈。2012年,我处提议护栏灯照明方案,改善桥梁的功能照明质量,得以批准实施。
一、计划目标
桥面平均照度值:≥20Lx,
桥面平均照度维持值(6000小时):≥15Lx
桥面照度均匀度:≥0.35
桥面纵向均匀度:≥0.7
炫光限制阈值增量TI(%)最大初始值:10
配光曲线:蝙蝠翼配光
色温: 3000-3500K
整灯光效:≥85Lm/W(在色温范围内)
防护等级:IP65
灯体材料:铝制材料
灯体外壳颜色:与栏杆同色
灯具固定结构件、连接件:钢,有防锈表面处理
防浪涌耐压等级(KV):线-线 1KV ,线-地 2KV
光通量维持值:3000小时≥96%,6000小时≥92%
工作寿命:≥50000h
安装方式与现场护栏结构紧密结合,更换和维护方便,有较好的防盗和防破坏能力。驱动电源具备单独更换维护结构,具有防雷、过载、过压、短路、过温等自动保护功能,工作效率>85%,驱动方式为恒流源驱动
二、方案比选
本次参选的方案共计三套:
第一套方案灯具分两种形式,一是将LED灯具嵌入圆形钢管,替代桥梁机非分隔护栏(图1);二是将LED灯具嵌入方形铝制型材,固定于桥梁中心分隔带护栏当中(图2)。
第二套方案,是将两组LED灯具嵌入圆形钢管当中,替代机非分隔带及中分带护栏。因物流问题未按规定时间到达现场,没有进行测试。
第三套方案,是采用LED投光灯,直接固定在护栏当中(图3)。
针对本次测试需占用整个半幅路面,测试时间长的特点,为保障检测时间人员安全,特向交警部门申请封闭半幅道路交通,另半幅采用中间警示锥筒隔离双向通行的方式。为避免环境光对测量结果造成影响,现场检测前对大桥上的斜拉索LED像素灯、主塔补光投光灯、原大桥桥面照明投光灯均采取了关闭措施。为避免三家单位间相互影响,现场测试区域拉开足够距离。
测试结果:
第一套方案:参加评选的护栏灯单套16W,3米安装一套,色温3000K,实测平均照度值33.53Lx,照度均匀度0.18,最小照度值6.1Lx,最大照度值98.2Lx,炫光控制较好(见图4)。
第三套方案:参加评选的护栏灯单套8W,3米安装两套,色温4800K,现场实测有明显炫光(见图5)。
根据现场测试结果,我们最终选择实施了第一套方案。
三、工程实施及效果评价
在照明方案确定后,我处会同厂家技术人员,充分考虑灯具安装的强度、抗震以及外观等,就灯具安装的细化方案进行了多次讨论修整。因现状栏杆间距不一,要求每档灯具作好编号,所有尺寸都做到实测实量,以保证每套灯具安装的严密契合(具体安装位置及范围、详细灯具安装等相关示意图见附图1)。
机非分隔带钢制圆管灯具,利用原有栏杆D型固定柱头,增加插销套管,直接替换原有栏杆钢管,再在D型柱头包上装饰抱箍,电源管线自钢管中敷设(图6)。灯具及管线完全隐蔽,外观效果极佳。
中分带铝制方管灯具,在中分带栏杆方管上,安装固定底坐及螺杆,再坐上灯具部分,收紧卡头螺丝完成固定,电源管线遇栏杆钻孔自方管中敷设。灯具与结构结合严密,管线完全隐蔽,外观效果良好(图7)。
工程竣工后,设施外观、照明效果均达到了预期目标,测试指标满足规范要求(道路照明现场测量报告详见附表)。
四、结束语
通过本项目的实施,得到了一些关于LED护栏灯应用的宝贵经验,比如如何控制低杆照明灯具极易产生的眩光和斑马线现象、如何进行灯具及护栏的一体化设计,隐蔽管线及低压电源等附属装置。同时客观地说,使用LED护栏灯作为功能照明,在舒适的色温条件下,为了保证照度标准,功率密度不得不略有超标。
我相信,随着LED技术的发展,目前存在的一些问题能够快速得以解决。就目前的技术条件来说,在一些特别注重建筑景观整体性和协调性的项目中,LED护栏灯作为功能照明是值得尝试应用的新型产品。