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如何用低位照明技術來優化配光、降低眩光?

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上傳人:吳春海

上傳時間: 2016-04-27

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  4月20日晚上到常州開會,坐車出機場后眼前一亮,立交橋的低位照明效果不錯(當晚下雨沒拍到照片,22日去補拍了白天照片),亮度均勻度還好,關鍵是眩光很小。目測是高壓鈉燈,間隔約6米,安裝高度與一般護欄燈不同,是在防撞墻中部,高度約0.5米。

  第二天會議間隙請教了常州市城市照明管理處麥偉民處長,該燈已有十多年,是索恩的產品,主要目的是解決立交橋特別是匝道的維修難題。立交匝道一般只有一條車道,按常規的立桿方式,修燈必須使用高空車。高空車占道對交通影響很大,加上地面有高差,車斗升降存在一定安全隱患。同時匝道處于轉彎段,稍不注意,容易發生轉彎車輛追尾高空車事故。另外,該立交在橋外側有景觀照明,不立桿可避免路燈照明影響景觀照明,使其景觀效果更好。

  深圳也有低位照明,如新機場航站樓前的高架段、羅芳立交匝道等,但照明效果差強人意。羅芳立交匝道是在護欄上安裝索恩的低位路燈(與常州的樣式不同),高度約1米。大概是2008年左右安裝的,我們和深圳市市政設計院都有參與。當年為看實際效果,我利用到天津出差機會專門去了索恩天津公司,與袁景玉師兄(當時是索恩天津的設計總監)、杜建柱工程師在索恩的大院進行測試。把燈具按羅芳立交的現場高度和間距在路邊布置,然后開車分析感受眩光和均勻度。通過調整反光器角度和對燈罩局部磨砂,優化配光和降低眩光。

  客觀地說,我們的調整對現場照明效果改善明顯,但百密一疏,少考慮一個因素。我們是在平地測試,但實際的匝道有上坡段。小車駕駛員眼睛高度約1.5米,燈具高度約1米,調低出光角度后,平地和下坡段沒問題,但上坡段的眩光比較嚴重。原因在于上坡段前方燈具路面相比與小車路面抬高了幾十厘米,這樣燈具出光口剛好與駕駛員眼睛在同一高度,眩光無可避免。當然,如果開SUV,眩光會明顯減輕。

  對比常州的低位照明,深圳的問題在于安裝太高。按一般想法,燈裝高點,所照路面可以寬點,提高均勻度。殊不知,燈高了,但垂直出光角出于眩光原因必須調低,所以所照寬度并不增加,反不如燈低點垂直出光角高些效果更好。聽麥處長說,由于常州的低位照明時間很長了,近期維修比較頻繁,打算改為LED光源。我對此非常認同,LED光源的精準配光,在低位照明具有明顯優勢。以景觀照明的洗墻燈為例,洗墻效果比氣體放電燈的更大更均勻。把該技術用于立交匝道,只需一定調整,就可把“洗墻”變成“洗地”,期待看到改造后更好的照明效果。

  另外,立交跟常規道路的照明需求差別很大,立交車道完全封閉,不存在人車混行,也不用考慮環境比,但高差、弧度較大。個人認為,常規道路的照明需求順序是:亮度、均勻度、眩光控制、誘導性,采用低位照明的立交特別匝道可能會變成:眩光控制、誘導性、亮度、均勻度。當然,以上的順序還有討論空間,畢竟立交的現場情況也千差萬別,但眩光控制和誘導性的權重增大是毫無異議的。照明需求不一樣,設計和燈具自然應作相應調整。

  沒想到以上內容引起了行業諸位專家的討論,遂分享出來,以饗讀者。

  吳春海:深圳市燈光環境管理中心高級工程師

  李鐵楠:中國建筑科學研究院教授

  王小明:上海市路燈管理中心高級工程師

  楊方勤:復旦大學博士后

  李鐵楠:如果不按嚴格的要求,一或二條車道應該沒有大問題,就是想看一下三車道的效果。

  楊方勤:李老師與吳工兩位同行,個人拙見:一般護欄燈由于安裝高度低,距高比較大,要實現三車道及以上寬度的道路照明良好的亮度及其均勻度,對于配光設計提出了較高的要求,一般需采用較大幅度的偏光型配光曲線。同時,燈具距離駕駛員視線接近,眩光與頻閃問題顯得尤為嚴重,一般采用降低燈具表面亮度,控制進入駕駛員視線的光強,減少燈具安裝距離以實現光強的空間分布更均勻,LED光源的燈具相比于鈉燈光源的護欄照明燈具,具有更便于配光的特點,目前國內已有幾家廠家(德洛斯、光宇、德邦、晶日、三思等)不少成功案例。

  王小明回復李鐵楠:低位照明不太適合三車道。

  李鐵楠回復王小明:我也覺得是。

  王小明回復李鐵楠:我覺得低位照明應該要多做一些試點,我好幾年前就一直關注,也去過一些低位照明現場。

  楊方勤:繼續拙見:除光學設計上的難題外,LED護欄照明燈具產品質量是關鍵,燈具要有結構性防水,密封膠條采用優質硅橡膠條擠壓成型,耐高溫,抗老化能力強,密封效果好。燈具外表經除油過程和預處理后采用靜電噴塑處理,塑粉必須抗老化和鹽霧。燈具外表面上要有燈具安裝方向的標志,不致引起誤安裝和方便調整燈具角度。結構上要求不用拆卸鋼管和支座就可拆卸燈具,維護方便。燈具之間連接件采用專用防水航空接插頭。螺絲、螺母及內部相關附件要求采用不銹鋼材質。內部導線要求采用耐高溫導線。電器絕緣等級建議為Class Ⅲ。燈具結構應堅固耐用,能承受一定的振動與機械沖擊。燈具控制裝置應具有過流、短路、抑制涌浪電壓等保護功能。

  李鐵楠回復王小明:一、二車道的,您測試過嗎?

  王小明回復李鐵楠:我去過現場,業主有測試記錄。

  吳春海:按當晚比較粗略的感覺,總體還可以,但照明效果肯定比不上立桿。三車道是直線段,低位照明并無特別必要,還是匝道的必要性更大。

  李鐵楠回復吳春海:主要還是匝道上更適合一些。

  王小明:同意吳工的意見,最初提出的低位照明就是應用在匝道。

  李鐵楠:匝道上不要求那么高的均勻度,借助燈具自身的光學導向、以及車道邊緣的亮帶。

  王小明回復李鐵楠:匝道是直線段,低位照明沒有什么不合適的。但是,如果是彎道,尤其是有來回的匝道,那么,如何安裝、配光都是值得商榷的。

  吳春海:我漏了強調一點,匝道的低位照明一定要低,最好控制在50厘米以下,以前裝在扶欄上的做法有一定問題,上坡段的眩光問題無法解決。缺少晚上照片,僅靠我的描述,大家看得辛苦了。想不到引起行內專家的熱烈討論,我也受益匪淺。

  王小明:50厘米不太可能,至少我試過的方案中,但是高度確實應該限制,不能太高,正常高度應該在80公分左右以下。控制的高度以限制光源直射駕駛員眼睛為宜,其中的配光尤為重要,這時候應該充分體現“見光不見燈”的原則,因為低位照明與駕駛員的距離太近,幾乎是“親密接觸”。

  吳春海回復王小明:50厘米以下是針對新建立交,在防撞墻預留孔位和管道,現狀的不行。


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