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如何用低位照明技术来优化配光、降低眩光?

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上传人:吴春海

上传时间: 2016-04-27

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  4月20日晚上到常州开会,坐车出机场后眼前一亮,立交桥的低位照明效果不错(当晚下雨没拍到照片,22日去补拍了白天照片),亮度均匀度还好,关键是眩光很小。目测是高压钠灯,间隔约6米,安装高度与一般护栏灯不同,是在防撞墙中部,高度约0.5米。

  第二天会议间隙请教了常州市城市照明管理处麦伟民处长,该灯已有十多年,是索恩的产品,主要目的是解决立交桥特别是匝道的维修难题。立交匝道一般只有一条车道,按常规的立杆方式,修灯必须使用高空车。高空车占道对交通影响很大,加上地面有高差,车斗升降存在一定安全隐患。同时匝道处于转弯段,稍不注意,容易发生转弯车辆追尾高空车事故。另外,该立交在桥外侧有景观照明,不立杆可避免路灯照明影响景观照明,使其景观效果更好。

  深圳也有低位照明,如新机场航站楼前的高架段、罗芳立交匝道等,但照明效果差强人意。罗芳立交匝道是在护栏上安装索恩的低位路灯(与常州的样式不同),高度约1米。大概是2008年左右安装的,我们和深圳市市政设计院都有参与。当年为看实际效果,我利用到天津出差机会专门去了索恩天津公司,与袁景玉师兄(当时是索恩天津的设计总监)、杜建柱工程师在索恩的大院进行测试。把灯具按罗芳立交的现场高度和间距在路边布置,然后开车分析感受眩光和均匀度。通过调整反光器角度和对灯罩局部磨砂,优化配光和降低眩光。

  客观地说,我们的调整对现场照明效果改善明显,但百密一疏,少考虑一个因素。我们是在平地测试,但实际的匝道有上坡段。小车驾驶员眼睛高度约1.5米,灯具高度约1米,调低出光角度后,平地和下坡段没问题,但上坡段的眩光比较严重。原因在于上坡段前方灯具路面相比与小车路面抬高了几十厘米,这样灯具出光口刚好与驾驶员眼睛在同一高度,眩光无可避免。当然,如果开SUV,眩光会明显减轻。

  对比常州的低位照明,深圳的问题在于安装太高。按一般想法,灯装高点,所照路面可以宽点,提高均匀度。殊不知,灯高了,但垂直出光角出于眩光原因必须调低,所以所照宽度并不增加,反不如灯低点垂直出光角高些效果更好。听麦处长说,由于常州的低位照明时间很长了,近期维修比较频繁,打算改为LED光源。我对此非常认同,LED光源的精准配光,在低位照明具有明显优势。以景观照明的洗墙灯为例,洗墙效果比气体放电灯的更大更均匀。把该技术用于立交匝道,只需一定调整,就可把“洗墙”变成“洗地”,期待看到改造后更好的照明效果。

  另外,立交跟常规道路的照明需求差别很大,立交车道完全封闭,不存在人车混行,也不用考虑环境比,但高差、弧度较大。个人认为,常规道路的照明需求顺序是:亮度、均匀度、眩光控制、诱导性,采用低位照明的立交特别匝道可能会变成:眩光控制、诱导性、亮度、均匀度。当然,以上的顺序还有讨论空间,毕竟立交的现场情况也千差万别,但眩光控制和诱导性的权重增大是毫无异议的。照明需求不一样,设计和灯具自然应作相应调整。

  没想到以上内容引起了行业诸位专家的讨论,遂分享出来,以飨读者。

  吴春海:深圳市灯光环境管理中心高级工程师

  李铁楠:中国建筑科学研究院教授

  王小明:上海市路灯管理中心高级工程师

  杨方勤:复旦大学博士后

  李铁楠:如果不按严格的要求,一或二条车道应该没有大问题,就是想看一下三车道的效果。

  杨方勤:李老师与吴工两位同行,个人拙见:一般护栏灯由于安装高度低,距高比较大,要实现三车道及以上宽度的道路照明良好的亮度及其均匀度,对于配光设计提出了较高的要求,一般需采用较大幅度的偏光型配光曲线。同时,灯具距离驾驶员视线接近,眩光与频闪问题显得尤为严重,一般采用降低灯具表面亮度,控制进入驾驶员视线的光强,减少灯具安装距离以实现光强的空间分布更均匀,LED光源的灯具相比于钠灯光源的护栏照明灯具,具有更便于配光的特点,目前国内已有几家厂家(德洛斯、光宇、德邦、晶日、三思等)不少成功案例。

  王小明回复李铁楠:低位照明不太适合三车道。

  李铁楠回复王小明:我也觉得是。

  王小明回复李铁楠:我觉得低位照明应该要多做一些试点,我好几年前就一直关注,也去过一些低位照明现场。

  杨方勤:继续拙见:除光学设计上的难题外,LED护栏照明灯具产品质量是关键,灯具要有结构性防水,密封胶条采用优质硅橡胶条挤压成型,耐高温,抗老化能力强,密封效果好。灯具外表经除油过程和预处理后采用静电喷塑处理,塑粉必须抗老化和盐雾。灯具外表面上要有灯具安装方向的标志,不致引起误安装和方便调整灯具角度。结构上要求不用拆卸钢管和支座就可拆卸灯具,维护方便。灯具之间连接件采用专用防水航空接插头。螺丝、螺母及内部相关附件要求采用不锈钢材质。内部导线要求采用耐高温导线。电器绝缘等级建议为Class Ⅲ。灯具结构应坚固耐用,能承受一定的振动与机械冲击。灯具控制装置应具有过流、短路、抑制涌浪电压等保护功能。

  李铁楠回复王小明:一、二车道的,您测试过吗?

  王小明回复李铁楠:我去过现场,业主有测试记录。

  吴春海:按当晚比较粗略的感觉,总体还可以,但照明效果肯定比不上立杆。三车道是直线段,低位照明并无特别必要,还是匝道的必要性更大。

  李铁楠回复吴春海:主要还是匝道上更适合一些。

  王小明:同意吴工的意见,最初提出的低位照明就是应用在匝道。

  李铁楠:匝道上不要求那么高的均匀度,借助灯具自身的光学导向、以及车道边缘的亮带。

  王小明回复李铁楠:匝道是直线段,低位照明没有什么不合适的。但是,如果是弯道,尤其是有来回的匝道,那么,如何安装、配光都是值得商榷的。

  吴春海:我漏了强调一点,匝道的低位照明一定要低,最好控制在50厘米以下,以前装在扶栏上的做法有一定问题,上坡段的眩光问题无法解决。缺少晚上照片,仅靠我的描述,大家看得辛苦了。想不到引起行内专家的热烈讨论,我也受益匪浅。

  王小明:50厘米不太可能,至少我试过的方案中,但是高度确实应该限制,不能太高,正常高度应该在80公分左右以下。控制的高度以限制光源直射驾驶员眼睛为宜,其中的配光尤为重要,这时候应该充分体现“见光不见灯”的原则,因为低位照明与驾驶员的距离太近,几乎是“亲密接触”。

  吴春海回复王小明:50厘米以下是针对新建立交,在防撞墙预留孔位和管道,现状的不行。


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