道路照明灯具系统节能认证技术规范.doc

. 中国质量认证中心 发布200-实施200-发布道路照明灯具系统节能认证技术规范Technical Specifications for Energy Saving Certification Of Luminaries System for Road Lighting （报批稿）中国节能产品认证技术规范CQC 200.前 言附录A和附录B为规范性附录。本技术规范由中国标准化研究院提出。本技术规范由中国质量认证中心归口。本技术规范起草单位：国家灯具质量监督检验中心、中国标准化研究院、国家电光源质量监督检验中心（上海）、中国质量认证中心。本技术规范主要起草人：王晔、施晓红、郑深、陈松、邓秋玮、张方纲、陈颖、陈超中。道路照明灯具系统节能认证技术规范1 范围本技术规范规定了机动车道用道路照明灯具系统节能认证技术要求、试验和计算方法，适用于评价道路照明灯具系统（以下简称灯具系统）在满足照明质量要求的前提下，是否符合节能认证的要求。本技术规范涉及的道路照明灯具系统不包括隧道道路照明灯具系统和LED照明灯具系统。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本技术规范的引用而成为本技术规范的条款。凡是注日期的引用标准，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修改版均不适用本技术规范，然而，鼓励根据本技术规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本技术规范。GB 7000.1灯具-第1部分:一般要求与试验GB/T 9468灯具分布光度测量的一般要求GB 7000.5道路与街路照明灯具的安全要求CIE 140 道路照明计算3 术语和定义 GB7000.1、GB/T 9468确立的以及下列术语和定义适用于本技术规范。3.1道路照明灯具系统luminaire system for road lighting本技术规范的道路照明灯具系统包括灯具、灯、灯的控制装置、灯具安装条件。3.2（道路表面）照明功率密度 LPD lighting power density （of road surface）单位路面面积上的照明安装功率（包含灯和灯的控制装置功耗）。3.3快速路 express way城市中距离长、交通量大、为快速交通服务的道路。快速路的对向车行道之间设中间分车带，进口采用全控制或部分控制。3.4主干路 major road连接城市各主要分区的干路，采取机动车与非机动车分隔形式，如三幅路或四幅路。3.5次干路 collector road与主干路结合组成路网、起集散交通作用的道路。3.6支路 local road次干路与居住区道路之间的连接道路。3.7灯具布置 luminaire arrangement灯具布置包括灯具安装高度、灯杆的安装间距和布置方式。3.8路面平均亮度Lav average road surface luminance 路面上预先设定的点上测得的或计算得到的各点亮度的算术平均值。3.9路面平均亮度维持值 maintained average luminance of road surface在计入光源计划更换时光通量的衰减以及灯具因污染老化造成效率下降等因素（即维护系数）后设计计算时所采用的平均亮度值。3.10路面亮度纵向均匀度UL longitudinal uniformity of road surface luminance 计算路面上车行道中心线上最小亮度与最大亮度的比值。3.11路面平均水平照度Ehav average road surface horizontal illuminance 路面上预先设定的点上测得的或计算得到的各点水平照度的平均值。3.12路面平均水平照度维持值 maintained average horizontal illuminance of road surface在计入光源计划更换时光通量的衰减以及灯具因污染老化造成效率下降等因素（即维护系数）后设计计算时所采用的平均水平照度值。3.13路面水平照度均匀度UEh uniformity of road surface horizontal illuminance 计算路面上最小水平照度与平均水平照度的比值。3.14阈值增量TI threshold increment 失能眩光的度量。表示为存在眩光源时，为了达到同样看清物体的目的，在物体及其背景之间的亮度对比所需要增加的百分比。3.15亮度总均匀度UO overall uniformity of road luminance 计算路面上最小亮度与平均亮度的比值。3.16环境比SR surrounding ratio 环境比是道路外、与道路两边邻接的两纵带的平均水平照度除以道路上、与道路两边邻接的两纵带的平均水平照度。3.17仰角 tilt angle（侧装式）灯具安装完成后，固定灯具的安装孔与水平面的夹角（横杆式）（见图1）。图1 灯具仰角的图例3.18光源设计工作位置 design fixed position of the light source灯具光学系统设计时规定的灯的仰角和在反射器中的几何位置，是灯具光学系统满足光度学要求的条件之一。4 技术要求4.1一般要求道路照明灯具应能安全工作并提供满足道路照明质量要求的照明；灯具及灯具中的灯、灯的控制装置和其他部件应符合相关产品的安全标准、性能标准和电磁兼容标准的要求。4.2道路照明标准值按照制造商说明书给出的灯具安装条件，包括道路类别、道路宽度、车道数、道路表面材料、灯具布置方式、灯具安装高度、灯杆安装间距、灯具悬挑长度和灯具仰角等，根据实验室测量得到的灯具空间光度分布数据，按照CIE140计算道路照明数据。应满足表1要求。灯具安装高度是灯具的光中心至路面的垂直距离。灯杆的安装间距是沿道路的中心线测得的相邻两个灯具之间的距离。布置方式可分为单侧布置、双侧交错布置、双侧对称布置、中心对称布置、横向悬索和双侧中心-对称布置等基本方式（见图B.1）。表1道路照明标准值道路类别路面亮度路面照度TI初始值(%)SR Lav维持值(cd/m2)UOULEhav维持值(lx)UEh快速路 主干路1.5/2.00.40.720/300.4100.5次干路0.75/1.00.40.510/150.35100.5支路0.5/0.750.48/100.315注：1 表1中各项数值仅适用于干燥路面。 2 表1中对每一级道路的平均亮度和平均照度给出了两档标准值，“/”的左侧为低档值，右侧为高档值。中小城市道路以及交通控制系统和道路分隔设施完善的道路可选择低档值，反之宜选择高档值。3 表1中所列的平均照度以及下面表2中对应的照度值仅适用于CII类沥青路面。如果是CI类混凝土路面，其照度可相应降低30。4.3 节能评价值 灯具系统应满足道路照明质量的要求，同时达到节能评价值要求。通过调节灯具安装条件计算灯具系统在相应的道路上得到符合表1要求的照明数据后,再计算出被照路面上使用的照明功率密度应不大于表2的规定。表2 道路灯具系统（道路表面）照明功率密度道路类别照度值（lx）车道数（条）（道路表面）照明功率密度（LPD）（W/m2）快速路主干路3061.0561.25203060.7060.85次干路1540.7040.85101540.4540.55支路1020.5520.6081020.4520.504.4 标记灯具的标记应符合GB7000.5第3章和下述4.4.14.4.2的规定。4.4.1应在灯具上标记下述内容：-安装角度可调节的灯具，应有相应的角度标记；-灯的位置可调节的灯具，应有相应的灯座位置标记。4.4.2在制造商提供的说明书上应至少包括下述内容：-灯具可使用的灯型号规格及其制造商；-灯具可使用的灯的控制装置的型号规格及其制造商；-灯位置可调节的灯具，灯座位置标记的含义及调节方法；-安装角度可以调节的灯具，灯具上相应标记的含义；-灯具安装条件，包括道路类别、道路宽度、车道数、道路表面材料、灯具布置方式、灯具安装高度、灯杆安装间距、灯具 悬挑长度和灯具仰角等。注：关于道路宽度，对单幅道路是指道路两侧镶边石线或边缘线之间的横跨距离；对有隔离的双幅道路是指每一幅的道路两侧镶边石线或边缘线之间的横跨距离。5 试验和计算5.1一般试验要求对同一个系列的灯具系统，选择一个具有代表性的灯具进行试验。同一系列灯具系统应具有下述相同特征：a） 相同的灯具光学系统，并具有相同的光度分布曲线；b） 相同的灯型号和规格；c） 相同的灯的控制装置和灯具功率因数；d） 光源设计工作位置相同。5.2 测量应测量灯具的光度分布参数和输入功率，并按附录的规定计算道路照明质量水平和照明功率密度。5.2.1测量灯具光度分布参数根据GB/T 9468的规定测量灯具光度分布参数。5.2.2 测量灯具的输入功率在额定电压或额定电压范围中值下测得的灯具输入端的功率，单位W。5.3 灯具标记的试验4.4.1规定的灯具上的标记应按照GB7000.1中3.4的规定进行试验。其他标记用目视法检验。5.4计算5.4.1照明质量水平根据测得的灯具光度分布参数和制造商说明书中给出的灯具安装条件，按照附录A计算灯具系统提供的道路照明质量水平，包括路面平均亮度维持值、路面亮度总均匀度、路面纵向亮度均匀度、路面平均水平照度维持值、路面照度均匀度、阈值增量和环境比。计算路面平均亮度维持值和路面平均水平照度维持值时，其中的维护系数按表3确定。表3 道路照明的维护系数灯具光源腔的外壳防护等级维护系数IP540.70IP540.655.4.2照明功率密度根据测得的灯具系统输入功率和符合照明质量水平的灯具安装条件，按照附录B计算灯具系统的照明功率密度。6 灯具测试和灯具系统照明计算报告灯具测试和灯具系统照明计算报告应由测试依据、测试结论、样品描述、测试状态描述、测试图表和数据、和计算数据等部分组成，其中样品描述、测试状态描述、测试图表和数据和计算数据应至少包括6.16.4规定的内容。制造商明示的灯具安装条件是测量灯具空间光度分布数据和计算灯具系统道路照明质量值的重要依据，应在报告中明确描述。6.1 样品描述样品描述应能提供灯具的外部特征、灯电路特征、关键零部件清单和灯具光学系统特征，其中灯具外部特征、反射器特征和光源工作位置要用照片或图片表达，灯电路特征、关键零部件清单和灯具光学系统特征应至少描述表4规定的内容。表4 灯具系统描述试品名称型号规格灯电路额定电压（V）：额定功率（W）：关键零部件名称制造商型号规格技术参数认证证书编号灯的控制装置灯灯座光学系统反射器图样编号：材质：对称性：表面处理：出光口面尺寸透光罩形状：平板；成型，图样编号：材质：厚度：灯座位置：可调；不可调 灯数量灯具安装角角度位置：可调： 不可调6.2 测试状态描述测试状态描述应至少包括表5的内容。表5 测试状态描述试验设备试验条件：室温试验电压 测试距离相对湿度电源电流电源频率灯具说明：灯座位置标记灯具安装角位置仰角 备 注6.3测试图表和数据测试结果的表达应至少包括灯具效率、输入功率和灯具光强分布等内容。灯具光强分布的图例见图2。图中应至少包括的C平面光强分布曲线有0、90、180、270和通过最大光强的C平面以及通过最大光强的圆锥面光强分布曲线。图2光强分布曲线的图例6.4 计算数据计算结果应至少包括根据表6的照明质量和LPD的计算结果，同时还应描述与计算相关的灯具安装条件，包括道路类别、道路宽度、车道数、道路表面材料、灯具布置方式、灯具安装高度、灯杆安装间距、灯具挑出距离和灯具仰角等。表6照明质量和LPD计算数据灯具系统安装条件道路类别：道路宽度W(m)：车道数：道路表面材料：灯具布置方式：灯具安装高度h(m)：灯杆的安装间距 S(m)：灯具悬挑长度（m）：灯具仰角：计算项目计算数据Lav 维持值 (cd/m2)UOULEhav 维持值 (lx)UEhTI 初始值 (%)SRLPD (W/m2)附录A(规范性附录)道路照明质量的计算A.1 道路照明质量光度数据的约定A.1.1灯具的光强数据A.1.1.1坐标系统依据道路照明质量的计算应依照GB/T9468的要求提供光强表。用于道路灯具的坐标系统通常使用（C，）坐标系统，如图A.1所示。本附录提出的公式与（C，）坐标系统相关。A.1.1.2光强单位光强用灯具中所有灯的光通量总和为1000lm时的光强（cd）表示。图A.1（C,）坐标系统A.1.1.3角度间隔在（C,）坐标系统里，光强分布应按以下要求的角度间隔提供。所有灯具在0至90范围内加上允许的最大仰角减去测量时的仰角，角度间隔应不大于2.5。灯具处于仰角上测量时，角度间隔应不大于5，开始于0，可以在355结束。A.1.2道路表面的反射特性数据用简化道路表面的反射特性数据表示.如表A.1和表A.2，用放大了10000倍的简化的亮度系数来表示。表A.1是CI路面（混凝土路面）简化亮度系数表，表A.2是CII路面（沥青路面）简化亮度系数表。表中数据与灯具的安装位置和观察者的观察方向相关，如图A.2所示，其中取1。表A.1 CI路面（混凝土路面）简化亮度系数（r）表A.2 CII路面（沥青路面）简化亮度系数（r）说明:表中的数据已经放大了10000倍。图A.2 灯具、观察者和观察点的角度关系A.2道路照明质量的计算道路照明质量包括平均亮度Lav、亮度总均匀度UO、亮度纵向均匀度UL、平均水平照度Ehav、水平照度均匀度UEh、阈值增量TI环境比SR。 与亮度或照度相关的照明质量特性，应由计算网格点上相应的亮度或照度值计算获得，不需进一步插值。对于初始平均照度或初始平均亮度，MF(灯光通量维护系数和灯具维护系数的乘积)是1.0，应使用灯具中灯的初始总光通量。经过一定时间后的平均亮度或平均照度的计算应使用一定时间段后灯具设备环境条件下的灯具MF值，同时应使用经过一定时间后灯具的灯的总光通量。A.2.1平均亮度Lav平均亮度Lav是由计算点得到的亮度的算术平均值。某一点的亮度用以下公式确定： （1）其中：L是维持亮度，单位：cd/m2；是来自所有灯具贡献的总合；I（C，）是（C，）方向的光强，如图A.1所示，单位：cd/klm；r是用（，）角度坐标表示的入射光线的简化亮度系数；是每个灯具灯的初始光通量，单位：klm；MF是灯光通量维护系数和灯具维护系数的乘积；H是灯具在道路上的安装高度，单位：m。亮度计算区域、计算点的位置、观察者位置和包括的灯具数详见CIE 140中的 第7.1条。A.2.2总均匀度UO 总均匀度UO是计算区域内最小亮度和平均亮度的比值。A.2.3纵向均匀度UL纵向均匀度UL是计算区域内沿每一条车道（包括机动车道的硬肩）中线纵向的最小亮度和最大亮度的比值。纵向的点数（N）和间距应与计算平均亮度相同。观察位置应在计算点的同一纵向线上。A.2.4阈值增量TI在照明设备的初始状态下计算阈值增量TI，这时阈值增量处于最高值。计算公式为：（%）（2）其中：K是和观察者年龄有关的常数。一个23岁的观察者取值650。其他年龄的值由公式（3）得到： (3)A是观察者的年龄，单位：年；Egl是垂直于观察者视线的平面上，由眩光源产生在观察者眼睛上的照度，单位：lx；Lav是道路表面的平均初始亮度，Lav的适用范围是0.05Lav5 cd/m2；是视线和灯具射入眼睛中的光线之间的夹角，以度表示。视线处于水平以下1，通过观察者眼睛的纵向垂直面内。的有效范围是从1.5至60。眩光计算时，观察者位于距道路右边界四分之一路宽处，眼睛高度为1.5m，且设定汽车顶部挡屏与视线的夹角是20。在这初始位置上计算通过汽车顶部挡屏看到的第一个灯具产生的Egl /2，并累加至500m内所有的灯具，以求得TI值。然后，观察者以与亮度计算时相同的纵向间距和点数向前移动，重复计算，得到一列TI值，其中最大的即为所求的值。A.2.5环境比SR环境比SR是非道路上与道路两边连接的两纵带的平均水平照度除以道路上与道路两边连接的两纵带的平均水平照度。四条纵带的宽度都是5m，或者道路宽度的一半，或者非道路的无障碍地带的宽度，选择它们中最小的一个。对于两条道路的情况，应将它们看成一条道路，除非它们间隔超过10m。A.2.6道路平均水平照度Ehav平均水平照度Ehav是由计算点得到的照度的算术平均值。运用以下公式确定某一点的水平照度：（3）其中：Eh是这一点维持水平照度，单位：lx；是来自所有灯具贡献的总合；I（C,）是（C,）方向的光强，如图A.1所示，单位：cd/klm；是这点上光线的入射角度；是垂直光度角度；H是灯具在道路上的安装高度，单位：m；是每个灯具中灯的初始光通量总和，用klm表示；MF是灯