本文对2009 年下半年的100 个LED 路灯的光性能质量进行持续性的统计分析,是2009 年度中期“LED道路照明灯具光度数据的现状分析”的续篇。这些数据是评价LED 路灯光度性能质量现状和发展的基础。
(1)车道数与横向配光
道路照明灯具的横向配光决定了灯具适用的车道数。
-光束照亮I 类纵向宽度,路灯可以用于2 车道;
-道路灯的光束照亮II 类纵向宽度,路灯可以用于4 车道;
-道路灯的光束照亮III 类纵向宽度,路灯可以用于6 车道;
-宽过III 类宽度的是第IV 类,路灯可用于超过6 车道。
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
2009 年下半年较2009 年上半年,窄配光的比例再次降低,比例值减少4%,II 型配光的比例提高4.8%。令人欣喜的是出现了达到III 型配光水平的路灯。但是,窄配光的路灯仍然占有半数以上,这些路灯的照明质量难以满足要求。
3.C-90°和C-270°的配光对称性
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,使得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,即C-90°和C-270°的光通量。测量得到的灯具配光图中C-90°和C-270°平面的配光曲线不能简单得处理成对称形式,否则,将造成灯具光通量分配不合理、利用系数不高,从而降低灯具的照明效率。
至 2009 年下半年,非对称的配光比例与上半年比较有提高,保持着持续上升的势头,如图8 所示。2009年下半年非对称占有43.4%,且最大光强全部投向路边,但对称型配光仍然超过一半。对称型配光适用于悬吊在道路中间的路灯,而且需要相应的安装结构,对于灯杆式路灯来说,这种配光是不合理的,造成光通量的浪费,如果通过提高仰角来改善路边、屋边的光通比,也会因此增加眩光的程度。
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。
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。路面亮度与观察角度有关,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。
图 9 和表4 是测得的道路灯具最大光强所在γ 角位置的数据。
数据分析(见表 4)表明,国内的LED 路灯最大光强所在的γ 角偏小,达到等照度配光要求,最大光强所在的γ 角位于55o-75o的数量只占23.5%。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。几年的数据表明达到55o-65o的比例在逐步上升,2007 年和2008 年只占10.0%4.9%。2009 年上半年则快速提高到了22.4%,2009 年下半年,最大光强γ 角的数据又有提高,55o-65o、65o-75o水平的路灯两者比例之和由2009 年上半年的26.5%提高至31%。最大光强γ 角较低的路灯比例由2009年上半年的73.5%降低至69%,仍占有较大比例。但就从这一类γ 角较低的路灯里去分析,也能看到数据是在进步的。比如,其中45o-55o路灯的比例增加了6.6%,而0o-45o的比例是在降低的。
2. 灯下点附近25o范围内的光强和最大光强的比值0-25 I / max I
图 10 和表5 是0-25 I / max I 测试结果的统计数据。
I / max I 和最大光强的γ 角是评价照明均匀度的两个方面。虽然最大光强的γ 角55o-65o、65o-75o的路灯比例不断的提高(见图10),但2009 年下半年的数据显示0-25 I / max I 的值位于之间的比例升至87%, 0-25 I / max I 的水平在降低, 0-25 I / max I 为0.5-1 路灯的配光里有许多光通量集中在了0°~25°的灯下区域内,光强变化不够大,将降低照度均匀度和亮度均匀度。
由于光强的变化不够大,此类配光形式会导致下述情况:
-每个路灯的照射面积较小;
-灯下点较亮,灯下点周围较暗。
-为得到均匀的照明效果,将导致LPD 值的升高。
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