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道路照明:照度与亮度之争

文章发布:河南省泛光照明工程有限公司
发布时间:2015年04月01日 16:52:31
    道路照明作为一种功能性照明,需要一套客观科学的评价指标评定其照明质量。但由于各种原因,我国道路照明在标准评价方面还存在一些争议。特别是对道路照明用照度指标评价还是用亮度指标评价一直存有不同意见。LED的出现更突显了这一问题争论的必要性。
  中国建筑科学研究院建筑物理所肖辉乾教授根据实际调查介绍,中国不少城市如北京、上海、广州、太原、大连、烟台,呼和浩特等一些新建的主要道路照明的路面平均照度,几乎都比国家或国际标准规定的照度值高很多,路面平均照度的平均值超过51lx,个别路面平均照度竟然高达105lx。而大量的实验研究表明,驾驶员评价为“好”的道路照明所对应的平均亮度为1.5cd/m2(相当15lx)。CIE95年最新标准中规定M1级路2cd/m2(20lx),M5级路才0.5cd/m2(5lx),澳大利亚标准1~1.5cd/m2,中国这些城市道路照明路面照度严重超标。
  一方面道路照明照度严重超标,另一方面,通过照度指标评定的道路照明产品,通过路面反射进入驾驶者眼睛的有效光并不多,即亮度并不高,LED路灯就存在这种问题。这在某种程度上影响了驾驶者的视觉功效。超标与不足并存现象到底是什么原因造成的?
  根据现行道路照明设计标准CJJ45-2006,主要衡量指标包括路面平均亮度、路面亮度均匀度、路面亮度纵向均匀度、路面平均照度、路面照度均匀度、路面维持平均亮度等。标准中同时提到了亮度、照度以及亮度均匀性和照度均匀性的指标,并没有厚此薄彼。“由于设计和测量等原因,国内是以照度为主,亮度则很少人谈及,对LED路灯来说就更是如此。”深圳市路灯管理处规划设计室主任吴春海指出,主要从操作的便利性和可行性的角度考虑出现了厚照度薄亮度的现象。
  吴春海在大量实测数据的基础上分析到,“LED路灯的照度均匀度普遍较好,比CosmoPlis和钠灯更高,但从亮度均匀度看,LED路灯整体水平相比CosmoPlis和钠灯还有一定差距,只有少数产品效果较好。LED路灯照度均匀度高,原因在于配光按等照度的矩形光斑概念设计,把光在指定区域内均匀分布。但是,这种配光设计没有充分考虑光的入射角度和路面的反射性能,通过路面反射进入驾驶者眼睛的有效光并不多,亮度分布不均匀,特别是纵向均匀度较低。从现场照明效果看,亮度纵向均匀度非常重要,过低就会出现斑马线。由于等照度设计相对简单,各城市一般以照度作为评价指标,再加上矩形光斑概念推波助澜,使LED路灯配光从一开始就走错方向,追求过高的照度均匀度,甚至以高于0.8的照度均匀度作为宣传手段。”据专家介绍,美国、澳大利亚、法国等国家都以亮度为主要评价指标,而按照他们的标准中国LED企业生产的产品80%~90%都不符合性能要求。吴春海认为,LED路灯配光必须充分考虑道路照明需求,善用控光能力,尽快转到以亮度为主的方向,否则与国际品牌的差距会拉大。
  但也有专家指出现实的困难,“采用亮度评价方式多是专家完全站在学术的角度,追求一种理想的状态,但真实情况是,不止一般企业很难具备这样的条件,即使一些路灯管理处也很难具备这样的条件。因为需要移动的检测设备,将来可能会有所突破,但是现在用亮度做标准还不太现实,还需要相关的检测设备和检测手段的配套。”看来亮度评价方式的最终确立还需要各方的共同努力推动才有望实现。目前从企业做好产品的角度来说最好要照度与亮度兼顾。
  值得一提的是,国家“十二五”科技支撑计划对于半导体照明产业的部署中,明确提出要研究大功率LED路灯的光学系统,提高灯具系统出光效率,充分满足基于亮度评价体系的各种道路照明需求。基于亮度的道路照明评价系统有望早日确立。(未完,全文请查看《半导体照明》杂志2011年3月刊)
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