道路照明灯具配光性能的重要性研究

道路照明灯具配光性能的重要性研究道路照明灯具配光性能的重要性研究前言道路照明灯具配光性能的好坏是决定道路照明质量与照明系统节能的关键因素。国内路灯使用单位因忽视这一重要性能，而导致道路照明质量不高、能耗浪费现象严重，所以加强对配光性能的要求，科学地选择灯具成为业内越来越关注的热点。本试验通过测试中心内测试和现场实测两方面试验，对测试的数据进行汇总分析、研究讨论，从而为未来的照明管理和照明同行提供参考道路照明灯具配光性能的重要性研究配光性能概念道路照明灯具的一个重要作用是把光源发出的光按需要重新加以分配，以提高光源光通量的利用率，并使路面获得良好的均匀亮度。这里的配光是指灯具在空间各个方向上的光强分布状况。灯具的空间光分布可以通过专业的仪器进行检测并得到配光曲线。任何灯具在空间各方向上的发光强度都不一样，我们可以用数据或图形把照明灯具发光强度在空间的分布状况记录下来，通常我们用纵坐标来表示照明灯具的光强分布，以坐标原点为中心，把各方向上的发光强度用矢量标注出来，连接矢量的端点，即形成光强分布曲线，叫配光曲线。道路照明灯具配光性能的重要性研究配光曲线平、立面图试验基本情况

2009年4月，选择了7家型号为NBDD18的道路灯具各一套，在我们测试中心内进行测试。2009年5月，将这7家灯具各六套安装到宁波市洪塘创业园C区广元路上进行试验。本次试验段道路性质为城市主干路，道路单幅横断面宽12米，中央绿化带横断面宽12米；试验灯具安装采用单侧布灯，间距约36米，安装高度为12米，灯臂长度为1.5米。道路照明灯具配光性能的重要性研究试验路段实景照片试验路段横断面图——试验路段及安装情况

道路照明灯具配光性能的重要性研究——试验灯具

试验灯具为7家NBDD18灯具，均配置400Wphilips高光效高压钠灯和400Wphilips电器。试验灯具NBDD18型照片

道路照明灯具配光性能的重要性研究——试验仪器

GMS-2000旋转反光镜式分布光度计（浙大三色）

道路照明灯具配光性能的重要性研究

XYI-Ⅲ全数字照度计和亮度计(杭州新叶)——试验仪器

试验结果

道路照明灯具配光性能的重要性研究厂家编号灯具光通量(lm)有效光通量(lm)灯具效率(%)上射光通比(%)下射光通比(%)路边下射光通比(%)屋边下射光通比(%)屋边和路边下射光通之比中心光强(cd)最大光强(cd)最大光强角度光束宽度（10%Imax）半峰边角（50%Imax）一404033942279.220.5378.6945.2933.40.741189816106C165°G30°166°150°二397203853977.880.4377.4648.5128.950.601597819812C15°G70°159°129°三396383818677.720.4577.2751.3425.930.511676621685C165°G35°163°114°四388403771376.160.475.7645.2630.50.671272518891C165°G55°162°143°五396583782477.760.4377.3452.8124.530.461792529251C15°G65°145°78°六392423815876.950.476.5447.529.040.611177020756C165°G45°159°101°七386783731675.840.3975.4545.1930.260.671478322441C15°G60°152°103°从灯具效率来看，都在75%-80%之间，第一家79.22%略高，第七家75.84%略低，上射光通比均在0.6%以内。屋边和路边下射光通之比第五家为0.46，其余六家均大于0.5。一基本数据汇总表

注：光源光通量均为51000lm二截光类型分类标准

道路照明灯具配光性能的重要性研究灯具分类在以下高度角允许的最大光强值最大光强方向小于80°90°截光30cd·(klm)ˉ110cd·(klm)ˉ165°半截光100cd·(klm)ˉ150cd·(klm)ˉ175°非截光任意任意我国的照明设计标准CJJ45-2006中关于灯具截光类型分类和CIE一致。设计标准中规定：机动车道照明应采用符合下列规定的功能性灯具：a快速路、主干路必须采用截光型或半截光型灯具；b次干路应采用半截光型灯具；c支路宜采用半截光型灯具。二截光类型汇总表

道路照明灯具配光性能的重要性研究厂家编号90°最大光强cd·(klm)ˉ180°最大光强cd·(klm)ˉ1最大光强与垂直轴夹角截光类型一7.7108.730°非截光型二7.879.170°半截光型三6.276.635°半截光型四7.1133.655°非截光型五3.816.565°截光型六4.582.145°半截光型七2.73060°截光型

从测试数据来看，截光型灯具有两家，半截光型灯具有三家，非截光型灯具有两家：第一家、第四家，因为此两家的80°最大光强均大于半截光灯具不超过100cd·(klm)-1，的要求。按照CJJ45-2006照明设计标准，作为主干路照明灯具必须采用截光型或半截光型灯具，所以第一家和第四家不符合道路照明灯具的要求。三配光曲线图道路照明灯具配光性能的重要性研究第一家灯具配光曲线图第二家灯具配光曲线图第三家灯具配光曲线图第四家灯具配光曲线图

道路照明灯具配光性能的重要性研究三配光曲线图第五家灯具配光曲线图第六家灯具配光曲线图第七家灯具配光曲线图

从配光曲线图来看，第五家和第六家灯具的配光曲线都太不平滑，可能会造成均匀度不够好。但直观的比较，难判断出配光性能好坏，将测试数据导入到照明设计软件中，它就可以精确分析出该灯具的配光性能是否符合我们的实际需要。四照明设计模拟

道路照明灯具配光性能的重要性将测试所得的.ies文件导入DIALUX照明设计软件中，按照道路情况：路幅12米*2、1米绿化带、柏油；模拟四种布灯方案：双侧布灯、灯杆高度12米、仰角15度、挑臂1.5米，安装间距36、42、45、48米不等，（因第一家和第四家在截光类型那项已不符合道路照明灯具要求，故未列入此项汇总）。安装间距36米模拟结果汇总表组数平均照度(lx)照度均匀度平均亮度(cd/m2)亮度均匀度符合情况标准≥30≥0.4≥2.0≥0.4第二家420.4742.50.7第三家450.4592.50.6第五家450.3622.60.5×第六家390.4892.50.7第七家420.5722.40.6注：灯杆高度12米*3=36米组数平均照度(lx)照度均匀度平均亮度(cd/m2)亮度均匀度符合情况标准≥30≥0.4≥2.0≥0.4第二家360.4192.20.7第三家380.4132.00.5第五家390.3412.20.6×第六家340.4522.10.6第七家360.5272.00.6注：灯杆高度12米*3.5=42米安装间距42米模拟结果汇总表道路照明灯具配光性能的重要性研究安装间距45米模拟结果汇总表组数平均照度(lx)照度均匀度平均亮度(cd/m2)亮度均匀度符合情况标准≥30≥0.4≥2.0≥0.4第二家340.42.00.6第三家360.3862.00.6×第五家360.3392.10.5×第六家310.4312.00.6第七家330.4911.90.6×注：灯杆高度12米*3.75=45米安装间距48米模拟结果汇总表组数平均照度(lx)照度均匀度平均亮度(cd/m2)亮度均匀度符合情况标准≥30≥0.4≥2.0≥0.4第二家310.3871.90.6×第三家340.3611.90.5×第五家340.3392.00.5×第六家290.4121.90.5×第七家310.4601.90.5×注：灯杆高度12米*4=48米四照明计算模拟

在实际工作中，我们的经验是灯具安装间距一般为灯杆高度的3倍，在我们测试、模拟后发现，间距在3倍、3.5倍灯杆高度时仅一家不符合要求，在3.75倍灯杆高度时三家不符合要求，而到4倍灯杆高度时，灯具都不能符合要求，所以安装间距可以调整到3.5倍灯杆高度，利于删选出既符合我们设计要求又具节能效果的灯具。假如一公里的主干道，安装间距（36米）按灯杆高度（12米）的3倍计算，需要灯具56套，如果安装间距（42米）按灯杆高度（12米）的3.5倍计算，需要灯具48套。在一公里的道路上，如果选择合适配光性能的灯具，能节省8套灯具及配套的灯杆、电器，假设一套400W灯具消耗总功率为440W，每天点灯12小时，一年内节省下来的总电量为8*440*12*365=15418度，按照省一度电可以减少二氧化碳0.75公斤的排放量，则可以减少11564公斤二氧化碳排放量。道路照明灯具配光性能的重要性研究五根据灯具最优化设计

道路照明灯具配光性能的重要性研究组数最佳设计方案一公里道路应用实际效果灯杆高度（m）安装间距（m）灯具数（套）总电量/年（度）总碳排量/年（吨）第二家1245448479763.6第三家1244468865166.5第五家14365610792380.9第六家1245448479763.6第七家1243468865166.5在已有灯具的情况下，做最佳设计方案后，可看出用电量和总碳排量第五家的＞第三家、第七家＞第二家、第六家最佳设计方案及应用效果汇总表六实测结果汇总、分析

道路照明灯具配光性能的重要性研究5月7日在江北区洪塘创业园C区广元路现场做了个试验，将电压均调至220V，测得照度、亮度及电参数值见下表：组号电流(A)功率(W)功率因素平均照度(lx)照度均匀度平均亮度(cd/m2)亮度均匀度第一家4.047

——0.50446.690.453.540.515第二家2.0684320.95245.60.343.490.425第三家2.147442.90.93756.370.43.940.367第四家2.137447.50.94840.260.4922.930.547第五家2.084443.60.96943.530.5243.250.529第六家2.181462.10.96942.130.5343.080.549第七家2.125444.50.96148.780.5743.730.571

由测试数据可见，同在220V下，几组数据比较接近，平均照度实测值均大于模拟值，可能是实际安装情况下有环境光的影响。平均照度和亮度最大值和最小值所对应的厂家与模拟值一致，均匀度第二家＜0.4，模拟值中却是第五家＜0.4。结束语

根据道路实际情况，选择合适配光的灯型，将实现最经济、最节能、最舒适的布灯方案。在本次试验中我们的发现是：1.在招投标之前设计阶段，我们可以打破常规的布灯间距约为3倍灯杆高度，而扩展至3.5倍灯杆高度，选用合适配光的灯型