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LED作為綠色照明的一種，早已在多年前“十城萬盞”的應用中成為了道路照明的主要節能方式。隨著LED照明產品的廣泛應用，LED市場變得龐大而復雜，產品良莠不齊，在很多地方不但LED優良的節能特性沒有得到完好的體現，甚至讓人們對LED照明產品產生了誤解，以致于給LED照明產品在道路照明的推廣應用中帶來了諸多障礙，以下為七度照明技術部門針對LED路燈道路照明應用中的五大注意點：
一：照度均勻度與亮度均勻度誰為主?
當前(qian)，雖(sui)然CJJ45的(de)(de)(de)(de)新(xin)版標準已明(ming)確(que)規(gui)定了(le)道(dao)路(lu)照(zhao)(zhao)明(ming)應以亮(liang)度(du)(du)(du)及(ji)亮(liang)度(du)(du)(du)均(jun)(jun)勻度(du)(du)(du)為主，但在國內較(jiao)多地(di)方(fang)(fang)仍存在只關注照(zhao)(zhao)度(du)(du)(du)和照(zhao)(zhao)度(du)(du)(du)均(jun)(jun)勻度(du)(du)(du)，而并未(wei)注意到(dao)高速(su)機(ji)動(dong)車道(dao)路(lu)更應強調對路(lu)面(墻面)的(de)(de)(de)(de)亮(liang)度(du)(du)(du)及(ji)亮(liang)度(du)(du)(du)均(jun)(jun)勻度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)要求。圖1和圖2的(de)(de)(de)(de)斑馬線都是亮(liang)度(du)(du)(du)均(jun)(jun)勻度(du)(du)(du)不(bu)夠造成的(de)(de)(de)(de)，且圖1的(de)(de)(de)(de)隧道(dao)還(huan)有(you)較(jiao)明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)因車速(su)而引起的(de)(de)(de)(de)頻閃，國內還(huan)有(you)很(hen)多地(di)方(fang)(fang)在隧道(dao)照(zhao)(zhao)明(ming)采用圓形(xing)(xing)或(huo)近(jin)乎正方(fang)(fang)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)LED燈具，并未(wei)將(jiang)LED的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)狀和配(pei)光與現場適用性相(xiang)結(jie)合，這在很(hen)大(da)程度(du)(du)(du)上抹煞(sha)了(le)LED照(zhao)(zhao)明(ming)的(de)(de)(de)(de)優勢。
圖1 隧道(dao)照明(ming)路面(mian)有明(ming)顯的(de)斑(ban)馬線(xian)
圖2 隧道照明墻面有明顯的斑馬線
二：亮度均勻度(縱向)達到多少能消除斑馬線?
對(dui)高(gao)壓鈉燈(deng)來(lai)講(jiang)，其自身(shen)發(fa)光(guang)角(jiao)度(du)在300度(du)以上，發(fa)出的(de)(de)光(guang)只有(you)約40%直接射(she)(she)向地面，而約60%的(de)(de)光(guang)則通(tong)過反射(she)(she)器(qi)的(de)(de)漫反射(she)(she)再(zai)射(she)(she)向路(lu)面，這(zhe)樣雖然造成其光(guang)的(de)(de)利(li)(li)用率(lv)低，但卻(que)使(shi)它發(fa)出的(de)(de)空(kong)間光(guang)強分布呈(cheng)現緩慢地變化，亮度(du)均勻(yun)度(du)只需大于0.6就無(wu)明顯(xian)斑馬線了(le)。而LED模組(zu)由(you)于其發(fa)光(guang)角(jiao)度(du)基(ji)本(ben)都(dou)小于180度(du)，并(bing)且(qie)大都(dou)不依靠反射(she)(she)器(qi)進行配(pei)光(guang)，所(suo)以光(guang)的(de)(de)利(li)(li)用率(lv)高(gao)，但卻(que)使(shi)它發(fa)出的(de)(de)光(guang)強空(kong)間分布呈(cheng)現較(jiao)快速地變化，亮度(du)均勻(yun)度(du)(實測(ce)值)只有(you)接近0.8才(cai)沒有(you)明顯(xian)的(de)(de)斑馬線(比標準(zhun)0.7要(yao)高(gao))。由(you)此可見，精(jing)準(zhun)的(de)(de)配(pei)光(guang)使(shi)光(guang)度(du)利(li)(li)用率(lv)大幅提高(gao)的(de)(de)同時，卻(que)增加了(le)燈(deng)具(ju)的(de)(de)配(pei)光(guang)設計(ji)難度(du)。
三：克服眩光帶來的危害
眩光(guang)是造成人(ren)眼(yan)感到不(bu)舒適的(de)光(guang)線(xian)(如圖3)。由于LED道路燈具(ju)亮度(du)均勻度(du)只(zhi)有(you)接近0.8才(cai)沒有(you)明(ming)顯的(de)斑馬線(xian)，因(yin)此(ci)，要(yao)求它的(de)距高比一定要(yao)大，由此(ci)才(cai)能(neng)利用交叉光(guang)來實現較(jiao)高的(de)亮度(du)均勻度(du)。但因(yin)這樣的(de)燈具(ju)配(pei)光(guang)張角(jiao)一般達(da)150度(du)，控制不(bu)好會有(you)明(ming)顯的(de)眩光(guang)，因(yin)此(ci)，必須做到LED道路燈具(ju)光(guang)源(yuan)的(de)表面亮度(du)不(bu)能(neng)太高，并(bing)且截光(guang)角(jiao)也要(yao)做得準確，才(cai)能(neng)取(qu)得好的(de)效(xiao)果(guo)(一般在75～80度(du)，理論計(ji)算為76度(du))。
圖(tu)3 眩光不僅(jin)造成人眼不適(shi)且大大降低了夜間駕車的安全系數
四：顯色指數在道路照明中的重要性
顯色指數是衡量物體在人造光源的照射下，能否真實反映出它在自然光照下的顏色的能力(用Ra表示)，較高的顯色指數可明顯提高對障礙物的分辨率。以上海申大路試點工程為例，其LED路燈顯色指數基本在70左右，而與之十字交叉的道路采用的高壓鈉燈燈具的顯色指數在25以下，站在該十字路口可以非常明顯地觀察到，LED路燈照明的路邊綠化清晰度明顯優于高壓鈉燈照明的情況。
高(gao)壓鈉燈因(yin)其光效比高(gao)壓汞燈和白熾燈都高(gao)所(suo)以曾一(yi)度(du)被大量采(cai)用(yong)(yong)，不過由于其顯色指數低，會導致道路(lu)照(zhao)明(ming)(ming)近乎黃(huang)色光，而造成司(si)機(ji)夜(ye)間駕車(che)時(shi)不適。根據人(ren)們所(suo)適應的(de)自(zi)然(ran)規(gui)律，夜(ye)晚(wan)(wan)駕車(che)的(de)司(si)機(ji)需(xu)要(yao)保持高(gao)度(du)的(de)警覺(jue)性，因(yin)此對道路(lu)照(zhao)明(ming)(ming)的(de)要(yao)求(qiu)更高(gao)，而適當高(gao)的(de)色溫(如4000K～5000K)會讓夜(ye)晚(wan)(wan)駕車(che)的(de)司(si)機(ji)抑制褪黑色素的(de)分泌，不容(rong)易(yi)產生(sheng)昏昏欲睡的(de)感覺(jue)，這(zhe)恰恰是夜(ye)晚(wan)(wan)駕車(che)人(ren)所(suo)必需(xu)保持的(de)，而且LED照(zhao)明(ming)(ming)采(cai)用(yong)(yong)較高(gao)的(de)色溫可明(ming)(ming)顯提高(gao)燈具(ju)效能。這(zhe)里必須引起注意的(de)是，LED室內(nei)照(zhao)明(ming)(ming)的(de)一(yi)般(ban)要(yao)求(qiu)不能硬(ying)搬到LED道路(lu)照(zhao)明(ming)(ming)應用(yong)(yong)中。
五：光譜成分決定了LED照明燈具的透霧性
很多(duo)人(ren)認為(wei)，燈(deng)(deng)(deng)的(de)光色(se)決定了光的(de)透霧性(xing)，實際(ji)(ji)上這是(shi)(shi)一個誤(wu)區。經(jing)分析，即(ji)使是(shi)(shi)相(xiang)同(tong)(tong)的(de)光色(se)，光譜可(ke)能相(xiang)差也很多(duo)(同(tong)(tong)色(se)異譜)，因(yin)此(ci)，實際(ji)(ji)上決定光透霧性(xing)的(de)應該是(shi)(shi)光譜成分，如(ru)果(guo)光線中波長相(xiang)對長的(de)光比例(li)(li)較多(duo)，其(qi)透霧性(xing)必然會好。目(mu)前(qian)，道(dao)路照明的(de)LED基(ji)本都是(shi)(shi)藍光激發黃色(se)熒光粉(fen)，所以(yi)其(qi)光譜成分中的(de)黃橙(cheng)光比例(li)(li)基(ji)本與高壓(ya)鈉(na)燈(deng)(deng)(deng)類(lei)同(tong)(tong)，而紅(hong)色(se)光比例(li)(li)是(shi)(shi)高壓(ya)鈉(na)燈(deng)(deng)(deng)略高，但是(shi)(shi)由于顯(xian)色(se)指(zhi)數的(de)原因(yin)，兩(liang)者的(de)在霧天實際(ji)(ji)使用(yong)效果(guo)相(xiang)差并不明顯(xian)(如(ru)圖4、圖5)。
圖4:LED燈色溫：5000K，顯色指數：79.2，紅色比：18.0%;綠色比：78.5%;藍色比：3.5%
漢中(zhong)交通標志桿哪里有
圖(tu)5 高壓鈉燈色(se)(se)溫：1981K，顯色(se)(se)指數：23紅(hong)色(se)(se)比(bi)：25.8%;綠色(se)(se)比(bi)：27.6%;藍色(se)(se)比(bi)：1.4%
從霧天(tian)路面的(de)可(ke)視距離來看(kan)，雖(sui)然可(ke)視距離差別(bie)不(bu)明顯(xian)，但(dan)LED燈(deng)(deng)(deng)顯(xian)色(se)指數(shu)高的(de)特點明顯(xian)使路上(shang)和路邊(bian)物體的(de)辨別(bie)清晰度提高。而從路面的(de)感(gan)(gan)覺(jue)(jue)距離來看(kan)，鈉燈(deng)(deng)(deng)雖(sui)然感(gan)(gan)覺(jue)(jue)景(jing)深較大，但(dan)是遠處的(de)路面已經看(kan)不(bu)清(如圖6)。鈉燈(deng)(deng)(deng)的(de)光(guang)線溢出(85度以上(shang)，10米燈(deng)(deng)(deng)桿，在114.3米以上(shang))使得鈉燈(deng)(deng)(deng)光(guang)源(yuan)在很遠均可(ke)見，讓人感(gan)(gan)覺(jue)(jue)前沈陽玉(yu)蘭燈(deng)(deng)(deng)價錢方有(you)路，有(you)誘導性，而LED燈(deng)(deng)(deng)由于截光(guang)良好(hao)，85度以上(shang)光(guang)線少，使得遠處看(kan)不(bu)見或者很難看(kan)見LED光(guang)源(yuan)。
由于鈉燈(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)不(bu)能像LED那(nei)樣(yang)截光(guang)(guang)，造成(cheng)遠(yuan)處的(de)(de)(de)(de)鈉燈(deng)(deng)如同(tong)機場跑道(dao)(dao)燈(deng)(deng)有道(dao)(dao)路(lu)(lu)誘導性，雖然遠(yuan)處的(de)(de)(de)(de)道(dao)(dao)路(lu)(lu)看(kan)不(bu)見，但是給人心里前(qian)(qian)方有道(dao)(dao)路(lu)(lu)，而LED燈(deng)(deng)由于截光(guang)(guang)精準，遠(yuan)處的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)強(qiang)已(yi)經非常(chang)弱，加上霧(wu)氣(qi)，會看(kan)不(bu)見，所(suo)以(yi)遠(yuan)處的(de)(de)(de)(de)LED燈(deng)(deng)看(kan)不(bu)見，造成(cheng)人心里對(dui)(dui)前(qian)(qian)方道(dao)(dao)路(lu)(lu)的(de)(de)(de)(de)不(bu)可(ke)知而造成(cheng)透霧(wu)性差的(de)(de)(de)(de)錯覺。經過多地點的(de)(de)(de)(de)實(shi)踐，該兩種燈(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)透霧(wu)性及對(dui)(dui)地面物體的(de)(de)(de)(de)識別無明顯區別。
圖六：霧(wu)天LED道(dao)路燈與高壓鈉燈路燈照明對(dui)比(bi)
綜(zong)上所述，LED產品應(ying)(ying)用(yong)在道(dao)路(lu)照(zhao)明(ming)中(zhong)已經(jing)成熟(shu)，以美(mei)國(guo)洛杉(shan)磯(ji)(ji)為(wei)例，可以明(ming)顯看到，該市在更換為(wei)LED街(jie)(jie)燈后(hou)，道(dao)路(lu)照(zhao)明(ming)情況在節(jie)(jie)電(dian)、減(jian)少碳(tan)排(pai)放(fang)以及可遠程(cheng)監控(kong)、調光(guang)(guang)、改(gai)善可見度和均勻度等(deng)方面得(de)以大(da)(da)大(da)(da)提(ti)高和改(gai)善(如圖7)。根據相(xiang)關統(tong)計數(shu)據顯示，洛杉(shan)磯(ji)(ji)市已實現實際平均節(jie)(jie)電(dian)62.9%(器具(ju)節(jie)(jie)能加調控(kong)節(jie)(jie)能);減(jian)少CO2排(pai)放(fang)40500噸/年(nian)，且(qie)運行兩年(nian)后(hou)，在燈具(ju)光(guang)(guang)衰、失效(xiao)率、照(zhao)度、亮度、均勻度、色溫、功(gong)耗(hao)、功(gong)率因數(shu)、諧波畸變、控(kong)制能力、電(dian)連接(jie)、燈具(ju)安裝維護等(deng)方面均具(ju)有明(ming)顯優勢。而且(qie)值(zhi)得(de)一提(ti)的是，據洛杉(shan)磯(ji)(ji)警方統(tong)計顯示，采(cai)用(yong)LED街(jie)(jie)燈后(hou)，犯罪率下降10.5%。因此(ci)，可以說，我們(men)應(ying)(ying)該嚴謹并加快行動了，加快LED道(dao)路(lu)照(zhao)明(ming)發展已成為(wei)大(da)(da)勢所趨。
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