1、如何正確認(rèn)識(shí)與執(zhí)行道路照明國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),上海市照明學(xué)會(huì) 章海驄,城市照明涵蓋三方面內(nèi)容:,城市照明三類形式和區(qū)域的圖示:,城市中戶外燈具的應(yīng)用圖,一.概述 道路照明的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已批準(zhǔn)(CJJ45-2006).,采用照度和亮度兩種指標(biāo),它們完全不同.,道路照明的使用對(duì)象 汽車駕駛員:速度快(10-40m/s),要看遠(yuǎn)方. 看遠(yuǎn)處的障礙物. 識(shí)別對(duì)象時(shí)間最短, 最危險(xiǎn)的作業(yè)人群. 非機(jī)動(dòng)車:速度低(3-5m/s),看前方和近處 障礙物. 行人:速度慢(0.6-0.9m/s),有足夠的觀察 時(shí)間,看前方對(duì)面來(lái)人和足下. 因此道路照明的設(shè)計(jì)對(duì)象是小汽車駕駛員.,汽車駕駛員的視覺狀態(tài)觀察前方60m-160m的

2、100m區(qū)間內(nèi)的情況 道路照明應(yīng)該用亮度為計(jì)算和評(píng)價(jià)指標(biāo).,在城市中,人滿為患,道路上擁簇著汽車, 駕駛員能否看得這么遠(yuǎn),顯然答案是否定的. 而汽車能開得快的路上(高速公路)又不需 要道路照明. 由此看來(lái),道路照明的評(píng)價(jià)指標(biāo)和觀察 者的觀察角度和方向是否會(huì)改變,可能是今 后道路照明研究的內(nèi)容. 看來(lái),這些是將來(lái)的話題.,駕駛員看到前方道路上的光斑是單個(gè)燈光 斑的迭加. 一個(gè)燈的光斑 整個(gè)路面上的光斑,駕駛員看到障礙物的情況 眾多的道路燈得到一個(gè)發(fā)亮的路面. 障礙物映襯在該路面上. 辨認(rèn)能力:障礙物的亮度與路面亮度之差,影響辨認(rèn)能力的幾個(gè)重要因素: 1.路面與障礙物的亮度之差-亮度對(duì)比度C 2.

3、路面材料不同, 影響亮度感覺 .,3.障礙物(人動(dòng)物道路設(shè)施等)的光譜反射 能力(顏色和反射率) 4.路面亮度的均勻度 均勻度差不容易發(fā)現(xiàn)對(duì)象,路面上不要有斑馬線,路面的亮度均勻度是 十分重要的指標(biāo).,二.路面上越亮越好嗎?應(yīng)該要多少亮度? 一組經(jīng)典曲線 說(shuō)明了1cd/m2和 2cd/m2來(lái)歷 說(shuō)明: 1.達(dá)1cd/m2是一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn). 2.過2cd/m2意義不大. 3.均勻度和眩光關(guān)系很大.,從視覺功能的要求來(lái)看,不是越亮越好. 在國(guó)標(biāo)中的節(jié)能要求強(qiáng)制執(zhí)行 下表僅列舉快速路或主干路,三.路燈的光分布 1.光分布的重要性 相同光分布路面上的照明效果不同. . 燈桿距 燈桿距 25m 25m 高度

4、: 10m 高度: 6m,2.等照度不等于等亮度 照度之比 1.5:1 亮度之比 8:1,等照度的光線形態(tài) . 燈具在地面上的照 度分布 兩燈的迭加 等照度時(shí)的理想配光,燈間隔內(nèi)是等照度的,但從亮度測(cè)量點(diǎn)看來(lái), 燈下卻是暗的,路面上呈現(xiàn)亮暗間隔的斑馬 線.,3.等亮度不等于等照度 亮度之比 1.5:1 照度之比 3:1,等亮度時(shí)的需要的光線分布,4.產(chǎn)生均勻亮度光線的分析 光線要過另一個(gè)燈桿.,四.目前城市中看到的一些情況 1.照度(亮度太高) 2車道的路面上用燈過多,亮度:3.76-5.4和4.8cd/m2.,2.上射光(ULOR)太多,光污染嚴(yán)重 要知道, ULOR不能在工作面上看到,只

5、能在遠(yuǎn)處的天空中才能體會(huì)到. 限制ULOR的重要性.,3.道路上的斑馬線-與配光及間距有關(guān) 特別是投光燈 不能做路燈,在隧道照明中的例子 在亮線和暗線中的汽車的辨認(rèn)程度不同.,五.節(jié)能的路燈的基本要求 在滿足亮度和亮度均勻度分布的前提下: 1.對(duì)燈具效率大于80%的要有個(gè)問號(hào)?大 于85%一定是不可取的.,高壓鈉燈的壽命-管壓曲線 高壓鈉燈燈管電壓升 的限制: 250W 10V 400W 12V,真正的效率定義和現(xiàn)實(shí)中的情況,燈具的效率是在兩者不相同環(huán)境下得到的, 因此燈具的高輸出光通是假象.,2.在路寬/燈高(W/H)=1的條件下的利用系 數(shù)0.4才是好的燈.,3.必需達(dá)到的SR值 對(duì)駕駛員

6、的邊緣視覺是十分重要的.千萬(wàn) 不能忽視這個(gè)問題.,4.相同功率覆蓋最大的面積(最低的LPD) 一個(gè)250W的HPS路燈,應(yīng)能照明3根車道 (10.5m),燈間距30m,燈高度10m的條件下,在 照明計(jì)算的參數(shù)上滿足: 1)平均亮度2cd/m2和亮度均勻度; 2)SR值. 此時(shí)的LPD約0.9-0.95W/m2.優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)要 求.,5.目前LED路燈宣傳中應(yīng)注意的問題 在交通信號(hào)燈(紅綠燈)上,因LED是單 色光源是比鹵鎢燈加濾色片得到紅黃和綠 光要節(jié)能達(dá)2/3之多. 路燈是白光LED的應(yīng)用,目前情況是: 1)目前LED路燈達(dá)到的最高水準(zhǔn) 美國(guó)Beta lighting和廣東有一家已達(dá) 到類似的水

7、平,整燈能效60lm/W.配光中 Imax在60-65,Beta lighting的路燈部分?jǐn)?shù)據(jù) 燈具能效:3200lm/53W=60.4lm/W 配光形狀,2)目前LED路燈的水準(zhǔn)與HPS的相比的結(jié)論 a.對(duì)小功率的HPS路燈 光源的光效80-90lm/W. 系統(tǒng)能效= 90lm/W0.9(電器) 0.55利用系數(shù) =44.6 lm/W60 lm/W 對(duì)中功率,目前最好的LED路燈尚有距離.,c.注意LED路燈在質(zhì)量上的問題 夸大能效: 看一個(gè)LED路燈的宣傳表中的效率:,LED路燈發(fā)出的光線走向: LED的發(fā)光可控制得很好,路面上有光, 屋邊沒有光,形成了燈具系統(tǒng)光效率的虛高. 實(shí)際上,屋

8、邊也要照明的(有SR的要求),這部 分的需要還要加上去.,3)LED路燈的經(jīng)濟(jì)性 目前靠LED路燈的節(jié)電來(lái)返回初次投資 增加值尚不可能: 對(duì)小功率的,公認(rèn)的是70W替代100W,節(jié) 電30W.壽命期內(nèi)的節(jié)約費(fèi)用: 30W35000h(L70的壽命) 0.8元/KWh =840元. 顯然遠(yuǎn)低于增加的投資(約4000-1000元). 結(jié)論:目前 LED路燈的經(jīng)濟(jì)性較差.,4)LED路燈的密閉性 當(dāng)前能效高的LED路燈都用1W的LED 組成. 幾十個(gè)LED加上PCB板和若干元件構(gòu)成 了一個(gè)微系統(tǒng). 微系統(tǒng)工作時(shí)的呼吸現(xiàn)象不容忽視. 整個(gè)系統(tǒng)的外殼防護(hù)等級(jí)一定要做到 IP67或做到呼吸現(xiàn)象的計(jì)算壓力的

9、1.5倍. 工藝比較復(fù)雜,制作比較麻煩,5)LED路燈的可維護(hù)性 目前維護(hù)性差是顯而易見的. a.無(wú)法外場(chǎng)做器件更換,只能整燈調(diào)換; b.打開LED安裝空間后無(wú)法保證密封水 平; c.與傳統(tǒng)光源在維護(hù)上的理念根本不同, 只能認(rèn)準(zhǔn)一個(gè)供應(yīng)商的產(chǎn)品,各個(gè)廠家之間 無(wú)互換性可談.,正確設(shè)計(jì)的LED路燈 1.提供適當(dāng)?shù)腟R, 2.有照明屋邊的燈,六.概念路燈 1.SR(環(huán)境比) =路邊5m的平均照度/路內(nèi)5m的平均照度 道路照明人眼適應(yīng)的亮度0.5-2cd/m2. 處于中間視覺狀態(tài).,2.人眼視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)與道路照明 1)暗視覺的靈敏度曲線向蘭光偏移. 2)桿狀細(xì)胞已起作用.,3)桿狀細(xì)胞分布在視網(wǎng)膜的四

10、周,3.概念路燈在道路上的光色分布 概念燈發(fā)出的光色,七.何處用高壓鈉燈?何處用金鹵燈? 有關(guān)實(shí)驗(yàn)和報(bào)道 1.中山東一路上兩段道路上的視標(biāo)實(shí)驗(yàn) 視標(biāo)大小:CIE115上的18X18cm的灰 板,反射比分別為20%16% 13%和76%。 24名駕駛員和乘客做了問卷調(diào)查。 在距離視標(biāo)83m處觀察. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果： HPS照明下優(yōu)于MHL燈。,評(píng)價(jià)量表,2。日本攝南大學(xué)的實(shí)驗(yàn) 在室內(nèi)模擬白(4500K)橙(3000K)青和 綠色(均由LED得到).觀察白灰紅青 綠 和黃色的色紙,在燈間隔15m的情況下得到 的結(jié)果如下: 對(duì)青年人(18-25歲):白色和橙色較好; 年老者(64-74歲):對(duì)光色的反應(yīng)力減少.,3。汽車前的充氙金鹵燈 汽