如何正确认识与执行道路照明国家标准.ppt

如何正确认识与执行道路照明国家标准,上海市照明学会 章海骢,城市照明涵盖三方面内容:,城市照明三类形式和区域的图示:,城市中户外灯具的应用图,一.概述 道路照明的国家标准已批准(CJJ45-2006).,采用照度和亮度两种指标,它们完全不同.,道路照明的使用对象 汽车驾驶员:速度快(10-40m/s),要看远方. 看远处的障碍物. 识别对象时间最短, 最危险的作业人群. 非机动车:速度低(3-5m/s),看前方和近处 障碍物. 行人:速度慢(0.6-0.9m/s),有足够的观察 时间,看前方对面来人和足下. 因此道路照明的设计对象是小汽车驾驶员.,汽车驾驶员的视觉状态观察前方60m-160m的100m区间内的情况 道路照明应该用亮度为计算和评价指标.,在城市中,人满为患,道路上拥簇着汽车, 驾驶员能否看得这么远,显然答案是否定的. 而汽车能开得快的路上(高速公路)又不需 要道路照明. 由此看来,道路照明的评价指标和观察 者的观察角度和方向是否会改变,可能是今 后道路照明研究的内容. 看来,这些是将来的话题.,驾驶员看到前方道路上的光斑是单个灯光 斑的迭加. 一个灯的光斑 整个路面上的光斑,驾驶员看到障碍物的情况 众多的道路灯得到一个发亮的路面. 障碍物映衬在该路面上. 辨认能力:障碍物的亮度与路面亮度之差,影响辨认能力的几个重要因素: 1.路面与障碍物的亮度之差-亮度对比度C 2.路面材料不同, 影响亮度感觉 .,3.障碍物(人动物道路设施等)的光谱反射 能力(颜色和反射率) 4.路面亮度的均匀度 均匀度差不容易发现对象,路面上不要有斑马线,路面的亮度均匀度是 十分重要的指标.,二.路面上越亮越好吗?应该要多少亮度? 一组经典曲线 说明了1cd/m2和 2cd/m2来历 说明: 1.达1cd/m2是一个转折点. 2.过2cd/m2意义不大. 3.均匀度和眩光关系很大.,从视觉功能的要求来看,不是越亮越好. 在国标中的节能要求强制执行 下表仅列举快速路或主干路,三.路灯的光分布 1.光分布的重要性 相同光分布路面上的照明效果不同. . 灯杆距 灯杆距 25m 25m 高度: 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,等照度的光线形态 . 灯具在地面上的照 度分布 两灯的迭加 等照度时的理想配光,灯间隔内是等照度的,但从亮度测量点看来, 灯下却是暗的,路面上呈现亮暗间隔的斑马 线.,3.等亮度不等于等照度 亮度之比 1.5:1 照度之比 3:1,等亮度时的需要的光线分布,4.产生均匀亮度光线的分析 光线要过另一个灯杆.,四.目前城市中看到的一些情况 1.照度(亮度太高) 2车道的路面上用灯过多,亮度:3.76-5.4和4.8cd/m2.,2.上射光(ULOR)太多,光污染严重 要知道, ULOR不能在工作面上看到,只 能在远处的天空中才能体会到. 限制ULOR的重要性.,3.道路上的斑马线-与配光及间距有关 特别是投光灯 不能做路灯,在隧道照明中的例子 在亮线和暗线中的汽车的辨认程度不同.,五.节能的路灯的基本要求 在满足亮度和亮度均匀度分布的前提下: 1.对灯具效率大于80%的要有个问号?大 于85%一定是不可取的.,高压钠灯的寿命-管压曲线 高压钠灯灯管电压升 的限制: 250W 10V 400W 12V,真正的效率定义和现实中的情况,灯具的效率是在两者不相同环境下得到的, 因此灯具的高输出光通是假象.,2.在路宽/灯高(W/H)=1的条件下的利用系 数0.4才是好的灯.,3.必需达到的SR值 对驾驶员的边缘视觉是十分重要的.千万 不能忽视这个问题.,4.相同功率覆盖最大的面积(最低的LPD) 一个250W的HPS路灯,应能照明3根车道 (10.5m),灯间距30m,灯高度10m的条件下,在 照明计算的参数上满足: 1)平均亮度2cd/m2和亮度均匀度; 2)SR值. 此时的LPD约0.9-0.95W/m2.优于标准要 求.,5.目前LED路灯宣传中应注意的问题 在交通信号灯(红绿灯)上,因LED是单 色光源是比卤钨灯加滤色片得到红黄和绿 光要节能达2/3之多. 路灯是白光LED的应用,目前情况是: 1)目前LED路灯达到的最高水准 美国Beta lighting和广东有一家已达 到类似的水平,整灯能效60lm/W.配光中 Imax在60-65,Beta lighting的路灯部分数据 灯具能效:3200lm/53W=60.4lm/W 配光形状,2)目前LED路灯的水准与HPS的相比的结论 a.对小功率的HPS路灯 光源的光效80-90lm/W. 系统能效= 90lm/W0.9(电器) 0.55利用系数 =44.6 lm/W60 lm/W 对中功率,目前最好的LED路灯尚有距离.,c.注意LED路灯在质量上的问题 夸大能效: 看一个LED路灯的宣传表中的效率:,LED路灯发出的光线走向: LED的发光可控制得很好,路面上有光, 屋边没有光,形成了灯具系统光效率的虚高. 实际上,屋边也要照明的(有SR的要求),这部 分的需要还要加上去.,3)LED路灯的经济性 目前靠LED路灯的节电来返回初次投资 增加值尚不可能: 对小功率的,公认的是70W替代100W,节 电30W.寿命期内的节约费用: 30W35000h(L70的寿命) 0.8元/KWh =840元. 显然远低于增加的投资(约4000-1000元). 结论:目前 LED路灯的经济性较差.,4)LED路灯的密闭性 当前能效高的LED路灯都用1W的LED 组成. 几十个LED加上PCB板和若干元件构成 了一个微系统. 微系统工作时的呼吸现象不容忽视. 整个系统的外壳防护等级一定要做到 IP67或做到呼吸现象的计算压力的1.5倍. 工艺比较复杂,制作比较麻烦,5)LED路灯的可维护性 目前维护性差是显而易见的. a.无法外场做器件更换,只能整灯调换; b.打开LED安装空间后无法保证密封水 平; c.与传统光源在维护上的理念根本不同, 只能认准一个供应商的产品,各个厂家之间 无互换性可谈.,正确设计的LED路灯 1.提供适当的SR, 2.有照明屋边的灯,六.概念路灯 1.SR(环境比) =路边5m的平均照度/路内5m的平均照度 道路照明人眼适应的亮度0.5-2cd/m2. 处于中间视觉状态.,2.人眼视网膜结构与道路照明 1)暗视觉的灵敏度曲线向兰光偏移. 2)杆状细胞已起作用.,3)杆状细胞分布在视网膜的四周,3.概念路灯在道路上的光色分布 概念灯发出的光色,七.何处用高压钠灯?何处用金卤灯? 有关实验和报道 1.中山东一路上两段道路上的视标实验 视标大小:CIE115上的18X18cm的灰 板,反射比分别为20%16% 13%和76%。 24名驾驶员和乘客做了问卷调查。 在距离视标83m处观察. 实验结果： HPS照明下优于MHL灯。,评价量表,2。日本摄南大学的实验 在室内模拟白(4500K)橙(3000K)青和 绿色(均由LED得到).观察白灰红青 绿 和黄色的色纸,在灯间隔15m的情况下得到 的结果如下: 对青年人(18-25岁):白色和橙色较好; 年老者(64-74岁):对光色的反应力减少.,3。汽车前的充氙金卤灯 汽