1、本标准采用了照明功率密度(LPD)作为机动车交通道路照明的节能评价指标,其单位为瓦特每平方米W/m2。需要注意的是,安装功率应将传统光源的镇流器或LED光源的驱动电源等的功耗包括在内。
2、本条规定了各级机动车交通道路的照明功率密度值。各级道路照明的实际能耗不得超过此限值。本条中的常规路段系指除了各种交叉口等特殊区域之外、道路宽度及道路横断面形式保持一致的道路区段。
① 本标准对同一级道路规定了两档亮度、照度标准值,因而也相应规定了两档功率密度值。
② 由于照明功率密度与路面宽度即车道数有密切关系,而路面宽度又有多种变化,为了方便使用,先选定出现得比较多的车道数作为某级道路宽度的代表,然后把路宽归为两类,大于或等于此车道数为一类,小于此车道数为另一类。比如,快速路中出现得比较多的就6车道,则大于或等于6为一类,小于6为另一类,设计时就能根据具体道路参数很容易确定所对应的LPD值。
③ 本标准规定的各级机动车交通道路的照明功率密度值系采用高压钠灯的参数进行计算的结果。理论上讲,若采用其他光源,则应将LPD乘以适当的系数。比如,采用金属卤化物灯时,应乘以1.3,它是
高压钠灯路灯与金属卤化物灯的光通量之比,在2006年版中就是采取的这种规定方式。对于照明节能而言,肯定是要选择光效高的光源,之所以在道路照明中还要考虑金属卤化物灯,是基于它的良好显色性。现在,
LED路灯快速发展,并且在逐渐走向成熟,已经成为道路照明可选择光源中的一种,其所具有的高光效和高显色性会在道路照明不逊于其他光源,所以,在本次修订中,对所有光源统一规定功率密度值。
④ 由于本次修订对道路中的次干路照明标准提高了一级,因此其照明功率密度也要按照该照明等级进行规定。
⑤ 为了规定本标准中的LPD值,我们对我国部分城市道路照明耗能现状进行了调研,同时研究并参考了美国的有关资料的内容和计算方法,最终导出了各级道路的LPD值。表1为成都市部分道路的照明功率密度折算值。由于不少道路的平均照度超过了30lx,为了便于比较,均折合成100lx、30lx、20lx时的LPD,而不是实际照度下的LPD。表2为Journal of the IES,1990 Winter, “IES Guidelines for Unit Power Density(UPD) for New Roadway Lighting Installation”(北美照明工程学会杂志,1990,冬季刊,北美照明工程学会关于新道路照明设施的单位功率密度的指引)提供的不同宽度道路的照明功率密度折算值。
表1 成都市不同宽度道路的LPD平均折算值
道路宽度(m) |
车道数 |
LPD平均折算值 |
道路数 |
100lx |
30lx |
20lx |
15lx |
10lx |
8lx |
≥21 |
≥6 |
3.30 |
0.99 |
0.66 |
— |
— |
— |
14 |
14~20 |
4~5 |
3.50 |
1.05 |
0.70 |
0.53 |
0.35 |
— |
20 |
8~13 |
2~3 |
4.17 |
1.25 |
0.83 |
0.63 |
0.42 |
0.33 |
23 |
<8 |
1~2 |
— |
— |
— |
0.79 |
0.52 |
0.42 |
5 |
注: 表中的LPD值系在成都市城市照明管理处所提供的资料基础上经光源光通量、镇流器能耗、灯具维护系数等修正后所得到的数值。
表2 美国资料提供的不同宽度道路的LPD折算值
道路宽(m) |
车道数 |
LPD折算值 |
100lx |
30lx |
20lx |
15lx |
10lx |
8lx |
24~30 |
>6 |
3.8 |
0.95 |
0.63 |
— |
— |
— |
22 |
6 |
3.61 |
1.08 |
0.72 |
— |
— |
— |
16~20 |
4~5 |
4.1 |
1.23 |
0.83 |
0.61 |
0.41 |
— |
14 |
4 |
4.50 |
1.35 |
0.90 |
0.68 |
0.45 |
— |
10~12 |
3~4 |
5.67 |
— |
— |
0.85 |
0.56 |
0.45 |
8 |
2 |
6.36 |
— |
— |
— |
0.63 |
0.50 |
本标准的表2中的各级机动车交通道路的LPD值是在表1的基础上作必要的修正并参考表2导出的。
通过对我国22座城市的161条道路的照明功率密度进行了统计分析,再根据路宽分类、并折算成产生100lx照度情况下,统计约有60%的道路的LPD值符合本标准的要求。具体到某一条道路,如果其平均照度高于标准值,其LPD值多半就会超过本标准规定的限值,但在进行照明设计时,只要将照明水平控制在标准范围内,并进行认真计算,其LPD值完全能够达到本标准的要求。
表2中所列出的内容是1990年IES学报刊登的文章,这是本领域具有代表性的成果,其主要意义是它确立了一种计算方法,自那时至今,其所针对的道路形式并无变化,只是文章中采用的高压钠灯光效有一些提升,因此,其计算方法仍然适用。编制本标准时参考了他们的计算方法,但在具体计算中是依据我们国家道路形式和路宽进行的,光源和灯具的有关光度数据也是依据最新数据。基于光源光效水平的提升以及LED照明光源的引入,在本次修编时,又进行了深入的调研和计算,根据调研和计算结果,对功率密度进行了相应的调整,其目的是进一步提高节能效果。
3、 计算道路照明的功率密度,除了要考虑光源的功率之外,还要考虑灯具的电器附件功耗。如HID路灯光源配置的镇流器等附件以及LED路灯配置的驱动电源等附件,这些附件的功耗因品牌型号不同会有些许差异,但总的来说差别不大,对计算结果影响不大。为便于设计计算,本条对电器附件功耗作了统一规定,通过广泛调查,作出了传统HID道路灯功耗可按光源功率的15%计算,LED路灯功耗可按光源功率的10%计算的规定。
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