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李鐵楠:科學規劃LED在道路照明中的應用

2012-02-14 作者:未知 來源:半導體照明 瀏覽量: 網友評論: 0

摘要: 隨著LED的快速發展,國內一些地方也紛紛上馬LED路燈項目,新光源的引進為道路照明提供了更大的節能空間,在應用過程中發現的問題,也使得我們有必要重溯源頭,從道路照明的真實需求出發,站在城市發展及道路照明的規劃與設計的角度通盤考慮如何實現更加科學、更加人性化、更加節能的道路照明。中國建筑科學研究院物理所建筑光學研究室主任李鐵楠教授正是站在這樣的角度和高度上對我們思考這一問題給出了一些新的啟發。

  記者:具體來講,目前道路照明存在哪些典型問題,應該如何解決?

  李鐵楠:道路照明中存在的典型問題很多,這里舉兩個例子:

  一個是燈具配光與道路路型以及照明等級的配合問題,相同級別但路寬不同的兩條道路,選擇同樣配光和光源功率的路燈會帶來亮度不同的問題,因為高壓鈉燈的分類只有幾檔,國家標準《道路和街路照明燈具性能要求》(GB/T24827-2009)規定了不同寬度的道路所對應的不同配光,在設計上應該認真執行。也就是說,只有當燈具的配光與道路寬度和照明等級密切配合時,才能保證照明質量同時有效節能。值得注意的一點是LED光源的引進是解決這一問題的利好消息。

  另一個是住宅區道路的照明水平有待提高,住宅區的道路照明包括住宅小區內道路及小區和城市道路的連接道路等。住宅小區內的道路應該按照人行道路照明的標準進行評價,評價指標是平均照度、最小照度和垂直照度。盡管小區內也有車輛,但是應該首先考慮人的需求,因此可以選用街路燈。光源可以選擇鈉燈、金鹵燈、節能燈、無極燈、LED等。桿高一般為3~6米,干擾光限值采用居室窗口的照度限值,照亮部位需要特別注意道路、樓門入口、院內開放區域、停車區域、大院入口等。

  小區與城市的連接路應該按照城市機動車最低檔(支路照明)要求來考慮,但需要兼顧行人的照明需求,需要滿足照亮人的面部,對于路邊停車帶的照明也應該納入考慮范圍,燈具可以選用常規的鈉燈、金鹵燈、LED等。人行道路最好不要采用常規路燈,否則,在人行道路照明標準的實現和節能方面都會有折扣。此處的照明應盡量采用街路燈具,街路照明燈具能提供比較合適的“垂直照度/水平照度”,能夠保證行人所需要的有效照明,同時又能控制光強絕對值。另外還應兼顧路邊小區院門和兩側店鋪出入口,保證行人出入時能被看見。

  節能的實現很重要的一點在于設計

  記者:從道路照明整體規劃與設計的角度,具體可以從哪些方面和環節實現節能?

  李鐵楠:科學合理的規劃是提升道路照明質量和實現節能的根本。從規劃的角度,節能是一項系統工程,涉及道路照明設計和運行的各個環節,如照明等級的確認、節能設計、控制系統引入、維護管理等。

  第一,全面滿足道路照明的評價指標,可有效節能,評價指標不單單是平均照度或平均亮度,而是包括五個指標,全面考慮均勻度、眩光控制、誘導性等方面可以在不提高能量消耗的前提下,大幅度提高道路照明的質量。

  第二,在設計道路照明方案時,要進行多種方案的比較,選擇更加節能的方案,通過調配光源功率、燈具配光、照明布置方式幾個因素,在滿足照明效果的前提下,擇優(即節能)選擇合適的方案。

  第三,進行控制實現節能,典型的方法主要包括,半夜燈、匹配流量的照明設置、設定型的時間區段控制、設定型或智能型的空間區段控制以及依據環境亮度模式調整道路照明亮度等級等,應根據道路具體情況和照明需要進行針對性的選擇。

  第四,光源方面的節能,應選擇高光效、穩定、成熟的光源產品,同時還要有針對性,應根據機動車道和人行道不同的照明要求來選擇相應的光源。

  第五,燈具方面的節能,在配光合適的前提下,選擇高效率的燈具。道路照明燈具的配光很重要,不同的光入射決定了不同的路面亮度,路面亮度是最終所需要的照明指標,應該根據道路等級和道路寬度來選擇燈具的配光,而不應拿一種燈具的配光到處去用。

  開展針對性的研究,充分發揮LED優勢

  記者:LED新光源產品已經開始應用于道路照明領域,如何將LED新光源引入到現有的道路照明規劃體系中?

  李鐵楠:LED新光源路燈引進到城市道路照明中應該有一個科學的流程,首先需要全面了解新產品的性能和特點,當在某些道路或場所使用時,應該將其與現有在用的產品做性能價格等方面的比較,對產品實際應用情況、效果進行評估;先在本地的非運行道路或次要道路進行試驗,再在行車道上進行試驗性使用,同時進行適合性評估,然后有限度的進行推廣使用,再進行穩定性跟蹤,最后才可以規模性的引進使用。

  LED作為第四代光源,相比傳統光源有其獨特優勢,如更加靈活、模塊化產品可實現更多檔次的配光需求,更容易解決道路照明燈具配光與道路類型的配合問題。從國家相關標準的規定來看,道路照明規劃中所采用的光源需要是高效、穩定、成熟的產品,而不僅僅要求其產品的高光效與節能。這就需要LED光源產品在配光、散熱、驅動等方面不斷提升,保證其產品的穩定性、提升產品的成熟度,為道路照明應用打好產品基礎。需要強調的是,任何一種光源應用于道路照明都需要從照明需求的角度出發,遵循道路照明的客觀規律進行產品的設計。

  目前LED路燈多采用傳統路燈的燈具形式,LED光源與傳統光源的發光形式不同,傳統光源是是全空間發光,而LED是在一定的角度內發光,但從道路照明的終端照明需求來看,照明效果的評價指標和照明要求是相同的,所以中間環節的燈具設計或照明設計應該有所不同。從國外所做過的實驗來看,進行簡單的光源替代而不做其他方面的對應調整,并不能發揮LED本身的優勢。所以,對于LED這樣有著鮮明特點和巨大潛力的第四代光源來說,應該進行照明燈具和照明設計方面的針對性的深入研究,以便充分發揮其優勢,讓LED真正為提升道路照明質量和節能發揮作用。(

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