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25米高杆灯设计方案

一、设计原则

遵循安全、节能性与美观性相结合的原则，确保高杆灯满足大面积照明需求，同时适应不同环境场景。

二、参数

1. 高度：25米

2. 灯杆材质：低碳合金钢（Q345B），屈服强度≥345MPa，保障结构强度

3. 灯杆造型：圆锥形，底部直径约500mm，顶部直径约200mm

4. 抗风等级：抗12级以上强风（风速≥32.7m/s）

5. 照明覆盖半径：≥50米

6. 光源类型：大功率LED模组

7. 总功率：1200 - 1500W（可根据实际需求调整）

三、结构设计

（一）灯杆

1. 制作工艺：灯杆采用一次成型卷制工艺，焊缝采用自动埋弧焊，焊接均匀、牢固，无虚焊、漏焊现象。杆体直线度误差不超过0.05% 。

2. 防腐处理：灯杆内外表面热镀锌处理，镀锌层厚度≥85μm，然后进行静电喷塑，涂层厚度≥100μm，颜色可选银灰色、深灰色等，确保20年以上不生锈、 。

3. 检修门：在灯杆底部设置检修门，尺寸约600mm×400mm，配备防盗锁，方便维护人员检修内部电器设备。

（二）灯盘

1. 材质：高强度铝合金，重量轻且耐腐蚀。

2. 形状：圆形，直径约3米，灯盘上均匀分布LED模组。

3. 升降系统：采用电动升降装置，配备安全钢丝绳和防坠落装置。升降电机功率≥3kW，可在10分钟内将灯盘安全降至地面，便于灯具的安装与维护。

四、照明系统

1. 光源：选用高光效LED模组，单颗芯片功率≥1W，光通量≥120lm/W，显色指数Ra≥70，色温4000 - 5000K，提供舒适明亮的照明效果。

2. 配光设计：采用光学透镜进行配光，实现对称或非对称配光，提高光能利用率，减少光污染。

在山顶设计3.5米监控立杆需充分考虑山顶复杂的环境条件，如强风、低温、地质情况等，确保立杆的稳定性和耐用性。以下从材料、结构、安装等方面提供设计方案：

- 材料选择

- 立杆材质：优先选用Q235B或Q355B热浸镀锌钢材，热浸镀锌层厚度不小于85μm，可有效提升防锈、防腐蚀能力，适应山顶潮湿、多风的环境，延长立杆使用寿命。

- 法兰盘：采用厚度不小于20mm的Q235B钢板制作法兰盘，保证立杆底部与基础的稳固连接。

- 结构设计

- 立杆形状：立杆采用圆锥型结构，上口直径70-80mm，下口直径140-160mm，壁厚3.5-4mm，这种形状能在保证强度的同时，有效减少风阻。

- 内部加强：在立杆底部焊接十字形或井字形加强筋，增强立杆底部的抗压和抗扭能力，进一步提升整体稳定性。

- 避雷针：在立杆顶部安装高度不小于0.5m的避雷针，避雷针与立杆主体可靠焊接，并通过引下线与接地装置相连，接地电阻不大于4Ω，防止雷击对监控设备造成损坏。

- 基础设计

- 基础尺寸：基础采用混凝土浇筑，尺寸建议为800mm×800mm×1000mm（长×宽×深），确保基础有足够的重量和稳定性来支撑立杆。

- 钢筋配置：在基础内配置直径12mm的螺纹钢，纵横间距不大于200mm，形成钢筋网，增强基础的抗拉和抗剪强度。

- 预埋件：在基础内预埋与立杆法兰盘配套的地脚螺栓，螺栓长度不小于500mm，直径不小于16mm，并采用双螺母固定，确保立杆安装的牢固性。

- 安装要求

- 基础施工：基础施工前，需对山顶的地质情况进行勘察，若地基土质松软，需进行换填或夯实处理。混凝土浇筑时，应振捣密实，确保基础的强度和稳定性。浇筑完成后，需进行养护，养护时间不少于7天。

高杆灯的安装间距计算需结合灯具类型、高度、照明范围等因素，常见计算逻辑如下：

影响因素

- 灯具高度（H）：高度越高，灯光覆盖半径越大，间距可适当增大。

- 配光曲线：灯具的光束角决定光线扩散范围，宽光束角灯具间距可更大。

- 照明标准：如路面照度、均匀度要求（不同场景标准不同，如主干道比次干道要求更高）。

简易计算公式（经验法）

以常规道路照明为例，间距（S）与灯杆高度（H）的关系可参考：

- 对称布灯（两侧交错或对称安装）：

S \approx 3H - 5H （如灯杆高20米，间距约60-100米）。

- 单侧布灯：

S \approx 2H - 3H （间距更紧凑，避免照明盲区）。

科学计算步骤（需结合配光数据）

1. 确定灯具光强分布：获取灯具的光通量、光束角、光强曲线等参数。

2. 计算照明半径（R）：根据灯具高度H和光束角θ，通过几何关系估算，如  R \approx H \times \tan(\theta/2) 。

3. 考虑重叠区域：为保证照度均匀度，相邻灯具的照明区域需重叠10%-20%，因此间距  S \leq 2R \times 0.8 （重叠后有效覆盖）。

4. 校验照度值：通过照明计算软件（如Dialux）模拟，调整间距使地面平均照度、均匀度符合（如主干道照度≥20lx，均匀度≥0.4）。

不同场景的间距参考

- 城市主干道：灯杆高20-35米，间距50-80米（对称布灯）。

- 广场/停车场：灯杆高15-25米，间距30-60米（按需均匀布置）。

- 体育场：灯杆高30-40米，间距需结合场地大小和灯光角度，避免眩光，常通过软件设计。

注意事项

- 需考虑周边遮挡（如树木、建筑），避免间距过大导致照明死角。

- 高杆灯间距与功率、光源类型（如LED、高压钠灯）也有关联，功率越大，间距可适当增大。

- 终间距需通过实际照明效果测试调整，确保符合行业标准（如CJJ 45-2015《城市道路照明设计标准》）。