LED道路照明灯具光度数据的现状分析 - 图文(3)

2019-06-02 16:10

(1)车道数与横向配光

应按车道的数量配用适宜的横向配光类型的路灯,如某一II 类横向配光的路灯的正确应用是4 车道,那么如果错误的用于2 车道,就会有较大比例的光通量照射到道路以外的区域,光通量的利用率降低,LPD值会受到影响。

(2)目前LED 路灯的横向配光情况

从2007 年至2009 年的数据来看,LED 路灯的配光大多属于窄配光,仅有30%左右的路灯达到了I 类或II 类的水平。其中,2008 年至2009 年的I 类横向配光比例有所提高,从14.6%增加至34.7%。

3.C-90°和C-270°的配光对称性问题

道路的纵向延伸特性,以及路边区域和屋边区域的不同照明需求,所以路灯应具有特殊的配光形式,满足道路被照亮的同时、道路边界线旁的屋边也适当照亮的要求,体现在道路照明标准中的SR 值。路边需要的光通量多,而屋边需要的少,所以路灯在满足上述光度特性以外,还应合理分配路边和屋边的光通量,在光度学上表达为C-90°和C-270°的光通量。测量得到的灯具配光图中C-90°平面和C-270°的配光曲线不能简单得处理成对称形式,否则,将产生灯具光通量分配不合理、利用系数不高的问题,降低灯具的照明效率。

在对LED 路灯的测试结果中发现,70%的灯具C-90°和C-270°的配光对称性存在问题,30%基本合理,具体情况如下:

(1)C-90°和C-270°配光属于非对称配光,且其最大光强投向路边区域

这类灯具的光通量利用率高,LPD 有可能降到最佳值。配光图例见图8。

(2)C-90°和C-270°的配光属于对称性配光

有较多的配光形式只是将室内灯设计照搬过来,没有考虑路灯的特点。经过统计,目前,照明质量不合理的路灯中C- 90°和C-270°平面配光属于对称型的占60%,只适合路灯装在路中央或必须仰角很大的路边安装条件。配光图例见图9。

(3)C-90°和C-270°配光属于非对称配光,但其最大光强投向屋边区域

如果路边区域和屋边区域搞反了,最大光强投向了屋边区域,照明质量将更劣于C-90°和C-270°对称形式的配光。这种情形在LED 路灯中不在少数,大约有10%的路灯的最大光强投射方向在屋边区域(C-270o至C-360o域限内)。配光图例见图10。

三、光束均匀度

1.最大光强的γ 角

最大光强的γ 角位置与道路照明的均匀度有关,包括照度均匀度和亮度均匀度。DOE 给出的标杆是最大光强处于55o-65o区域内。

a.数据分析

表4 和图11 是测得的道路灯具的最大光强的γ 角位置的数据。

表4 最大光强的γ 角位置的数据统计

b. 最大光强投射角度与均匀度的关系

光线不均匀的照射,路面看起来会一片亮一片暗,障碍物与路面背景间缺乏对比度,使驾驶员观察路面上障碍物的能力降低,看不清路面上及周围的移动物体。

要得到路面上均匀的照明效果,光束中最大光强的投射角度非常重要,路灯下方的光强0 I 应是最小的,随着仰角γ 增大,所在γ 角的光强I′应增大,I'和I。满足

的函数关系,当光强接近这种函数关系时,路面才能得到均匀的照明效果。当最大光强在垂直面内的投射角度达到55o-65o时,可以达到照度均匀度的要求。

与路面照度相比,路面亮度均匀度能对驾驶员观察结果产生更客观的影响。路面的亮度和观察角度有关,还与路面材料有关,当最大光强在垂直面内的投射角度达到65o-75o时,路面的亮度均匀度可达到比较高的水平。

c.LED 路灯最大光强所在角的数据分析

比较2009 年前和2009 年后的测试数据(见表4)表明,国内的LED 路灯最大光强所在的角偏小,达到等照度配光角度要求的55o-65o的数量只占16%。特别是在2009 年以前,LED 路灯中绝大多数的最大光强投射角度都比较小,2007 年达到55o-65o的只占10%,2008 年只占4.9%。2009 年则快速提高到了22.4%,另有4%达到了等亮度配光的65o-75o。而0o-55o的灯具从2007 年的90.0%、2008 年的95.1%降到了2009年的73.5%。

2. 灯下点附近25o范围内的光强和最大光强的比值 a.

的含义

光束均匀度中另一个重要条件是灯下点的光强应是最小的,随着角的增大,光强应逐渐增大。灯下点附近25o范围内的光强0-25 I 和最大光强max I 的比值是评估路灯配光的均匀性的重要参数之一。

≤0.35 是路灯配光满足道路照明均匀度的重要条件之

一,当其比值大于0.35 时,会产生灯下点亮,灯杆之间暗的光斑不均匀现象。

测试发现, 均存在,具体

举例见图12~图14。

≤0.35、=0.35~0.5 和=0.5~1.0 三类配光


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