案例

LED用于道路照明示范项目(组图)

陈丹 2009-09-28 4835

摘要:天津工业大学新校区是天津市大学城建设一个新校区,面积大约是300亩地。整个项目的道路和主干路大约的长度是4.5公里。该项目主要选用的是LED的路灯,灯具数量大约是1100套左右,相对同类项目规模较大。而如此大规模的把LED广泛应用在道路照明上,目前在全国甚至全世界都是比较好的LED应用在道路照明方面的示范项目。

 天津工业大学新校区道路照明设计项目:

  设计师:以袁景玉为代表的天津索恩团队
  工程地点:天津市工业大学新校区
  完工时间:06年7月左右完工
  选择光源:进口LED芯片、国内封装
  灯具品牌:索恩户外系列
  灯具数量:1100套左右

  项目总体概述

  天津工业大学新校区是天津市大学城建设一个新校区,面积大约是300亩地。整个项目的道路和主干路大约的长度是4.5公里。该项目主要选用的是LED的路灯,灯具数量大约是1100套左右,相对同类项目规模较大。而如此大规模的把LED广泛应用在道路照明上,目前在全国甚至全世界都是比较好的LED应用在道路照明方面的示范项目。

  项目整体要求

  我们通常把道路等级分级,这个项目在校园内,在整个城市的道路划分中属于非城市主干,在校园里属于区域性的交通分散作用的道路。整体的要求就是在路灯、灯型、灯竿造型设计上要跟新校区的建筑环境相匹配协调。作为业主的新校区建设委员会,他们要求要建设高标准、技术超前的一个项目,总体定位高。

  甲方要求和实现手段

  天津大学新校区是该校建设委员会重点关注的项目,他们的要求是要建设高标准、技术超前的一个项目。因此整个的电器设备的使用,环境、建筑设计方面都是请的高水平的设计单位,使用的也是先进的设备。整体定位比较高!

  光源大胆尝试LED

  在项目的实现中我们大规模地用到了当今新型光源LED。LED路灯要有比较好的光学系统,能满足路灯照明的要求。因为这是属于功能照明,那么在定义的照度设计上,我们设定的目标是10L,均匀度是0.35,是按照前一版的国家标准来做的。设计的另一个要求,就是供电方面的电器控制。即给LED照明电器或者电源加控制芯片,这部分是天津工业大学信息学院完成的。

  在路灯方面,我们也是要求高标准、体现绿色环保的概念。经过近年的发展,就国内情况相对而言,LED功率性的光源算是基本成熟,也是为未来广泛地应用提供了条件。本次一方面是应甲方要求,而现阶段LED在这方面能很好的满足需求。那么我们就达成协议共同选用LED完成这个大型项目。

  当然了,同时,在应用方面也做了一些开拓和探索。可以说,作为道路照明这样功能性照明要求较高的条件来说,尤其是这样大规模的使用确实有一定的冒险。比如说,目前LED用在广场小型庭院灯、交通照明之类的尽作为显示性用途方面的比较多。而在道路照明大规模的应用还是第一次。算是一次大胆的尝试吧!

  光源、灯具的选择和成本

  芯片是进口在国内封装的,索恩自主研发的灯具。自主研发主要包括光学和散热。造价就比一般的光源要高,其实灯具本身跟其他灯具对比只是结构的少许区别。

  新技术研发过程

  在光学设计方面,路灯的特点是要拉大灯具的间距、做到路面的均匀度,光线要集中减少向外散宜。而LED本身的配光不适合直接应用的道路照明中,我们的方法是采用适当的反光器解决灯具的配光。经过设计后,能实现在均匀度方面设计的指标。

  当然了,这里面经过了很多测试如热学测试!我们都知道LED的一个大问题是散热问题,尤其是路灯。因为路灯是在户外用的,要抵抗各种恶劣环境。防护等级等指数要求都很高,我们做到了IP65。散热方面,我们自主研发了新的散热技术来解决,并已经通过申请作为索恩天津新型专利。

  另外,在光学方面还有一个专利,是和天津大学信息学院合作申请的。整个项目其实是双方合作设计、研发的一个过程,总的设计,灯具的配置、灯杆的间距、高度,整个道路的布置是袁博士来做的。而在电器控制方面是该校的牛教授带领一批研究生共同研究的。06年8月,该校团队还特别向天津市科委会申报了本课题,得到了正式的验收。袁博士欣慰的说道,这个项目合作非常好,各自发挥优势,我在灯具设计、灯具制造有优势,而学校是在电器、电子控制方面发挥了长处,促成了该项目的圆满完成。

  LED面临的显色性问题

  我们都知道目前普遍使用的路灯光源是高压钠灯,而这种光源显色性较差,那么就算换了LED问题能得到解决吗?对于这个疑问,袁博士的回答是,其实LED的色温比高压钠灯要高很多,在实际的应用中,显色性、色彩还原和实际应用效果方面都做的较好,识别性也还不错,在校园中能较好的辩识道路和过往人群,实现了该项目照明的需求,应该说相对于高压钠灯而言有更好的利用优势。

  对比其他项目
  
  袁老师近年从事道路及市政交通功能照明研究及设计工作,完成了大量设计项目。谈到这个项目的区别之处,主要列出了3条:

  1、 项目的地点不同。首先是在学校,非城市道路的机动车驾驶环境,这是项目独特照明需求的重要因素。因此照明的设计重点体现在夜间的人群来往活动和校园环境,体现了人性化和视觉的舒适性。
 
  2、 该项目环境非桥梁、城市道路那种快速穿越的环境,平均照度和均匀度等标准都可以适当降低。这也是为了适应学校里特殊照明的要求。

  3、产品的应用不同,前面提到的首次大规模的应用LED,突破了传统光源的选择。

  整个项目的创新之处
  
  如此高标准高定位的一个LED应用项目,在完成初期就引起了业界的极大关注。袁博士再次总结了主要的2点创新:

  1、 LED光源在道路照明上大规模的应用,很好的解决了光学和散热的问题。主要的。

  2、 为需求研发了新技术,并很好的用专利解决需求完善项目,最后申请了的技术专利为日后同类项目提供了好的技术基础。

  该项目属于新型大功率LED在道路照明领域的首次大规模应用,在项目进展中很好的研究解决了LED照明光学系统散热要求的设计方法和相关技术,并申请获得相关专利技术,开创了LED大规模应用于道路照明的先例。

  袁景玉简介:

袁景玉阿拉丁照明网专栏

袁景玉论LED光源在美术馆建筑化照明中的应用

袁景玉论建筑光环境的环境行为学分析

袁景玉论城市道路照明设计标准

  袁景玉,博士,索恩照明(天津)有限公司设计及市场总监;河北工业大学建筑与艺术设计学院副教授,硕士生导师。
  
  2002年毕业于天津大学建筑学院建筑技术科学专业,获工学博士学位。
  
  参与国家自然科学基金课题建筑灯光可视化设计及测试系统研究,于1999年获天津市科技进步二等奖。完成中央电视台和天津大学合作课题电视演播室照明计算机辅助设计,2001年获天津市科技进步三等奖;攻读博士研究生期间完成国家自然科学基金课题虚拟演播室中虚拟灯光应用技术研究,在国内率先将计算机辅助光学和照明设计技术应用于电视演播室和虚拟现实领域,取得开创性成果。在建筑室内外光环境设计及其模拟、CAD技术等方面具备扎实的理论基础;在照明设计中,独立或合作完成天津电视塔、石家庄电视塔、北京京保大厦、万通商城、石家庄中山东路等40多项大型建筑、景观照明设计或照明规划工程。
  
  近年从事道路及市政交通功能照明研究及设计工作,先后完成天津快速路、上海临港新城等大量设计项目。
  
  2004-2006年,任《道路照明设计标准》修订组成员。
  
  2006年在广州国际照明展照明论坛作为主讲人发表演讲。

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