基于多维度低位路灯的结构分析及优化
2021-12-14崔朋杰赵海天
照明工程学报 2021年5期
张 兵,崔朋杰,赵海天
(深圳大学,广东 深圳 518060)
引言
道路照明的作用在于夜间为驾驶员提供适宜的光环境,保证驾驶员的环境辨别能力与视觉舒适度。人体对于外界信息的接收80%以上都是通过视觉获得,所以驾驶员对于道路照明的路面亮度有着较高的要求[1],而高标准的亮度要求则意味着大量的电力消耗,目前我国各类路灯有3000万盏以上,并且还在以每年约6.75%的速度增加,经统计道路照明每年的耗电量约占全社会耗电总量的3%,并且此比例还在持续上升。为了降低照明能耗,人们从光源、光学配光[2]、智能控制[3]、照明方式[4]以及视觉上[5]进行了研究。从节能优化空间上来看光源优化[6]、光学配光与智能控制短时间内不会有太大突破,而道路照明方式与视觉亮度的研究目前还不够充分。
本文的研究基于多维度照明体系,涉及到一种新的照明方式,多维度低位路灯的优势在于根据驾驶员的视觉需求设计了正逆向的低位照明方式,提高了路灯的照明效率,在武汉市青山大桥五车道20 m路宽的测试实验中使用亮度成像计对光度数据进行了测试,在能耗低于国家标准47%的情况下,亮度达到了国家标准3倍[7],测试数据与国家标准对比如表1所示。但实验路面为水泥混凝土路面,亮度较柏油路面偏高,实际柏油路面的应用中亮度应为3~4 cd/m2,意味着在实际应用中功率密度可以降低至0.275 W/m2。
虽然此照明方式相比传统路灯可以极大地降低能耗,但多维度低位路灯为了提升路面亮度均匀度、消除眩光,灯具本身仍存在着出光效率较低的问题,经过测试其出光效率约为15%,经全空间分布式光度计测试后整灯能效仅为23.28 lm/W。……
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