在推动智能街道照明设计中遇到的挑战

不同的照明情况需要不同的解决方本文介绍了推动智能街道照明设计的众多参数和法规。

因为运营成本占街道照明总成本的最大份额，效率需要很高。从光学上讲，这不仅意味着灯的总光学效率，更重要的是光被引导到街道和其他评估区域的效率。例如，具有简单反射阴影和裸LED阵列的灯具具有很高的总效率，但是由于不良的光控制，可能难以满足现有路灯配置的要求。因此，不仅要关注灯泡可以提供多少流明，还应该关注有多少有用的流明会到达街道表面。使用合适的光学元件时，您可以实现两者：最佳效率和光线控制。

将大部分光线照射到路面很容易，但均匀地进行操作是一项挑战。你经常可以看到有所谓热点的LED路灯;在灯下方的高强度区域，在这种情况下，远处的强度远低于在峰值处的强度。这会降低一个人注意到对比的能力。理想情况下，街道照明应该像日光一样均匀和视觉上令人愉悦，但它足够 - 并且在大多数安装中更有效 - 只是为了满足给定的要求。在装置中可以更灵活地使用产生均匀光的灯具，使得相同的灯适用于更宽范围的极距和均匀性要求。

道路通常根据相关法规以两种不同的方式进行评估。通常根据亮度评估具有较少中断的中到高速道路，例如与行人交通的交叉点。该方法评估驾驶员从远处看道路评估区域的均匀程度。这可以使用免费的计算机软件（如Dialux）进行计算，或者更方便地进行模拟（参见图1）。为了进行这些计算，您还必须知道路面类别，因为不同路面的扩散量会有所不同。

图1：街道照明模拟示例，显示照度和亮度值。

在低速交通和更多中断的街道上，驾驶员通常会密切关注近距离和周围的交通。对于这些类型的街道和其他区域，例如人行横道，公园和停车场，要求以照度给出。这是对入射光的测量，可以在不同的点使用勒克斯或英尺 - 烛台仪读取，而不考虑它将反射到道路和从道路反射的位置。亮度和照度均匀性不是齐头并进，但是，一般来说，更均匀的入射光在远处看起来更均匀。

有时，当太阳从地平线附近照射时，应使用太阳镜或遮阳板来减少交通事故和头痛。但是，您不能使用道路照明作为佩戴冷色调的借口，因为眩光也受到法规的控制。眩光是由来自75度和90度之间的垂直角度的入射光引起的。有两种类型的眩光：不适和残疾眩光。残疾眩光影响能见度和安全性。

Glare受到截止分类和眩光指数评级的监管，并且在许多高速公路中，它通过阈值增量（TI百分比）进行调节，计算驾驶员如何经受眩光考虑到适应的光线水平。

向上光线超过90度的眩光被认为是光污染;浪费的光可以指向道路，而不是天空或邻近的卧室窗户。北美照明工程学会（IESNA）将灯具分为四个不同的截止类别，从非截止到全截止。类别由眩光范围内的相对最大峰值强度，从80度到90度的垂直角度以及在90度及以上的天光范围内的相对峰值来定义。由于许多镜头光学元件和灯具都有球形保护盖，可能会出现一些杂散光，这使得很难达到最理想的全截止分类，这已成为当今越来越普遍的要求。但是，在很多情况下通过将灯罩集成到灯具中可以阻挡或反射眩光。允许非截止灯具产生无限量的光污染和眩光，但它们主要在购物街和公园等城市地区使用。即使在灯中很好地控制眩光，也应该注意，如果灯头倾斜以将更多的光引导到街道侧，则增加眩光和光污染。这可以通过使用专为灯具设计的非对称光束光学器件并与街道平行安装来实现（见图2）。除了有效的照明规定，使用和现有基础设施还设定了进一步的目标和市场要求。对光束角度和光束模式的要求来自于需要以特定的安装配置照亮特定道路。这些配置通常是用于传统路灯的现有布置，其需要用LED替换。对于新的道路，杆配置可以针对现有灯具进行优化。对于最常见的道路照明情况，已经建立了一些特定的安排，产生了对具有在这些流行布置中有效且灵活地工作的光束的街灯的需求。

图2：发光强度极化典型的不对称路灯示意图。最繁忙的城市道路，高速公路和高速公路的梁往往是水平最窄的梁，需要较短的杆距离。一个原因是它们通常安装得更高，以照亮更多的车道，并保持照明非常均匀，效率更高。当磁极彼此靠近时，确保均匀的光控制更容易，更有效。然而，由于实际原因，极距可能很长，直到视角变得太宽，导致太多眩光。

普通道路的灯通常需要使用更长的极距，以及极的高度通常与道路宽度大致相同。这种类型的道路需要一个相当强大的灯，它具有宽而均匀的光束，具有良好的眩光控制。

住宅街道通常具有最短的极点和最长的极距。这里允许更多的眩光并且需要更少的均匀性。这些灯通常功率最小，因为它们安装得很低并且不需要特别明亮对于城市地区，尤其是公园，商业街和停车场，宽而对称的圆形和方形光束图案非常受欢迎。这些灯具并不总是设计得非常高效或强大，而是构成了城市灯光结构中美观的部分。

IESNA将光束模式分为五种不同类型，以便于灯光安装规划和营销（见图3）。然而，这些分类通常在决策中占主导地位，因为它们基于许多灯具无法达到的理想路灯光束。因此，光束类型编号并未说明路灯的质量。例如，III型中型光束可能是最受欢迎的光束类型，它可能具有非常不均匀的照明和过度的眩光，这不符合典型安装中的规定。

图3 ：光束模式分类和眩光的确定，与北美相关。

Ledil在为不同的街道照明情况提供光学解决方案方面具有既得利益。我们很高兴通过电子邮件为客户提供支持性的照明工程。目前，我们有一个独特的不对称系列镜头，Strada-T，可单独使用或以不同的组合使用。 Strada-T镜头系列（见图4）是最常见的街道照明情况的最佳选择。 Ledil还不断发展其路灯光学产品组合，采用新型光学元件，如可密封和模块化透镜阵列，因此很快就会有更新。

图4：新的不对称Strada-T- LEDIL的6x1路灯透镜阵列。