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李鐵楠:科學(xué)規(guī)劃LED在道路照明中的應(yīng)用

2012-02-14 作者:未知 來(lái)源:半導(dǎo)體照明 瀏覽量: 網(wǎng)友評(píng)論: 0

摘要: 隨著LED的快速發(fā)展,國(guó)內(nèi)一些地方也紛紛上馬LED路燈項(xiàng)目,新光源的引進(jìn)為道路照明提供了更大的節(jié)能空間,在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,也使得我們有必要重溯源頭,從道路照明的真實(shí)需求出發(fā),站在城市發(fā)展及道路照明的規(guī)劃與設(shè)計(jì)的角度通盤考慮如何實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)、更加人性化、更加節(jié)能的道路照明。中國(guó)建筑科學(xué)研究院物理所建筑光學(xué)研究室主任李鐵楠教授正是站在這樣的角度和高度上對(duì)我們思考這一問(wèn)題給出了一些新的啟發(fā)。

  記者:具體來(lái)講,目前道路照明存在哪些典型問(wèn)題,應(yīng)該如何解決?

  李鐵楠:道路照明中存在的典型問(wèn)題很多,這里舉兩個(gè)例子:

  一個(gè)是燈具配光與道路路型以及照明等級(jí)的配合問(wèn)題,相同級(jí)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(huì)帶來(lái)亮度不同的問(wèn)題,因?yàn)楦邏衡c燈的分類只有幾檔,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《道路和街路照明燈具性能要求》(GB/T24827-2009)規(guī)定了不同寬度的道路所對(duì)應(yīng)的不同配光,在設(shè)計(jì)上應(yīng)該認(rèn)真執(zhí)行。也就是說(shuō),只有當(dāng)燈具的配光與道路寬度和照明等級(jí)密切配合時(shí),才能保證照明質(zhì)量同時(shí)有效節(jié)能。值得注意的一點(diǎn)是LED光源的引進(jìn)是解決這一問(wèn)題的利好消息。

  另一個(gè)是住宅區(qū)道路的照明水平有待提高,住宅區(qū)的道路照明包括住宅小區(qū)內(nèi)道路及小區(qū)和城市道路的連接道路等。住宅小區(qū)內(nèi)的道路應(yīng)該按照人行道路照明的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)指標(biāo)是平均照度、最小照度和垂直照度。盡管小區(qū)內(nèi)也有車輛,但是應(yīng)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(jié)能燈、無(wú)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(nèi)開(kāi)放區(qū)域、停車區(qū)域、大院入口等。

  小區(qū)與城市的連接路應(yīng)該按照城市機(jī)動(dòng)車最低檔(支路照明)要求來(lái)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(duì)于路邊停車帶的照明也應(yīng)該納入考慮范圍,燈具可以選用常規(guī)的鈉燈、金鹵燈、LED等。人行道路最好不要采用常規(guī)路燈,否則,在人行道路照明標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)和節(jié)能方面都會(huì)有折扣。此處的照明應(yīng)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(shí)又能控制光強(qiáng)絕對(duì)值。另外還應(yīng)兼顧路邊小區(qū)院門和兩側(cè)店鋪出入口,保證行人出入時(shí)能被看見(jiàn)。

  節(jié)能的實(shí)現(xiàn)很重要的一點(diǎn)在于設(shè)計(jì)

  記者:從道路照明整體規(guī)劃與設(shè)計(jì)的角度,具體可以從哪些方面和環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)節(jié)能?

  李鐵楠:科學(xué)合理的規(guī)劃是提升道路照明質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)節(jié)能的根本。從規(guī)劃的角度,節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,涉及道路照明設(shè)計(jì)和運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié),如照明等級(jí)的確認(rèn)、節(jié)能設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)引入、維護(hù)管理等。

  第一,全面滿足道路照明的評(píng)價(jià)指標(biāo),可有效節(jié)能,評(píng)價(jià)指標(biāo)不單單是平均照度或平均亮度,而是包括五個(gè)指標(biāo),全面考慮均勻度、眩光控制、誘導(dǎo)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(zhì)量。

  第二,在設(shè)計(jì)道路照明方案時(shí),要進(jìn)行多種方案的比較,選擇更加節(jié)能的方案,通過(guò)調(diào)配光源功率、燈具配光、照明布置方式幾個(gè)因素,在滿足照明效果的前提下,擇優(yōu)(即節(jié)能)選擇合適的方案。

  第三,進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)節(jié)能,典型的方法主要包括,半夜燈、匹配流量的照明設(shè)置、設(shè)定型的時(shí)間區(qū)段控制、設(shè)定型或智能型的空間區(qū)段控制以及依據(jù)環(huán)境亮度模式調(diào)整道路照明亮度等級(jí)等,應(yīng)根據(jù)道路具體情況和照明需要進(jìn)行針對(duì)性的選擇。

  第四,光源方面的節(jié)能,應(yīng)選擇高光效、穩(wěn)定、成熟的光源產(chǎn)品,同時(shí)還要有針對(duì)性,應(yīng)根據(jù)機(jī)動(dòng)車道和人行道不同的照明要求來(lái)選擇相應(yīng)的光源。

  第五,燈具方面的節(jié)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(biāo),應(yīng)該根據(jù)道路等級(jí)和道路寬度來(lái)選擇燈具的配光,而不應(yīng)拿一種燈具的配光到處去用。

  開(kāi)展針對(duì)性的研究,充分發(fā)揮LED優(yōu)勢(shì)

  記者:LED新光源產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于道路照明領(lǐng)域,如何將LED新光源引入到現(xiàn)有的道路照明規(guī)劃體系中?

  李鐵楠:LED新光源路燈引進(jìn)到城市道路照明中應(yīng)該有一個(gè)科學(xué)的流程,首先需要全面了解新產(chǎn)品的性能和特點(diǎn),當(dāng)在某些道路或場(chǎng)所使用時(shí),應(yīng)該將其與現(xiàn)有在用的產(chǎn)品做性能價(jià)格等方面的比較,對(duì)產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用情況、效果進(jìn)行評(píng)估;先在本地的非運(yùn)行道路或次要道路進(jìn)行試驗(yàn),再在行車道上進(jìn)行試驗(yàn)性使用,同時(shí)進(jìn)行適合性評(píng)估,然后有限度的進(jìn)行推廣使用,再進(jìn)行穩(wěn)定性跟蹤,最后才可以規(guī)模性的引進(jìn)使用。

  LED作為第四代光源,相比傳統(tǒng)光源有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì),如更加靈活、模塊化產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)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(wèn)題。從國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定來(lái)看,道路照明規(guī)劃中所采用的光源需要是高效、穩(wěn)定、成熟的產(chǎn)品,而不僅僅要求其產(chǎn)品的高光效與節(jié)能。這就需要LED光源產(chǎn)品在配光、散熱、驅(qū)動(dòng)等方面不斷提升,保證其產(chǎn)品的穩(wěn)定性、提升產(chǎn)品的成熟度,為道路照明應(yīng)用打好產(chǎn)品基礎(chǔ)。需要強(qiáng)調(diào)的是,任何一種光源應(yīng)用于道路照明都需要從照明需求的角度出發(fā),遵循道路照明的客觀規(guī)律進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。

  目前LED路燈多采用傳統(tǒng)路燈的燈具形式,LED光源與傳統(tǒng)光源的發(fā)光形式不同,傳統(tǒng)光源是是全空間發(fā)光,而LED是在一定的角度內(nèi)發(fā)光,但從道路照明的終端照明需求來(lái)看,照明效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)和照明要求是相同的,所以中間環(huán)節(jié)的燈具設(shè)計(jì)或照明設(shè)計(jì)應(yīng)該有所不同。從國(guó)外所做過(guò)的實(shí)驗(yàn)來(lái)看,進(jìn)行簡(jiǎn)單的光源替代而不做其他方面的對(duì)應(yīng)調(diào)整,并不能發(fā)揮LED本身的優(yōu)勢(shì)。所以,對(duì)于LED這樣有著鮮明特點(diǎn)和巨大潛力的第四代光源來(lái)說(shuō),應(yīng)該進(jìn)行照明燈具和照明設(shè)計(jì)方面的針對(duì)性的深入研究,以便充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),讓LED真正為提升道路照明質(zhì)量和節(jié)能發(fā)揮作用。(

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