多维度解读城市道路照明标准

　　昨天使用EVO做道路模拟时，发现11.0版本比之前的版本有了更详细的参数选项目，如果不了解相关标准，模拟出的数据未必是符合实际需求的，因为这个软件主要是为欧美标准开发的，不同国家和地区标准是不相同的，接下来我们看都有哪些国际标准。

　　现行的国际标准中有四大标准：

　　1.CIE：国际照明委员会(英语：International Commission on illumination，法语：Commission Internationale De L’Eclairage，采用法语简称为CIE)，是一个集技术、科学及文化于一体的非营利性组织。 1)制定了一系列色度学标准，一直沿用到数字视频时代，其中包括白光标准(D65)和阴极射线管(CRT)内表面红、绿、蓝三种磷光理论上的理想颜色。

　　2)早在1931年就制定了色度图(RGB)，可以定义16777216种颜色，使颜料、染料和印刷等工业能够明确指定产品的颜色，后又延伸出RGB颜色空间(建立在笛卡尔坐标系中)。

　　3)在1964和1976年，CIE的专家们又对该系统进行了两次重大更新，解决了颜色空间的感知一致性问题，并订立了CIE 1976 L*a*b颜色空间规范。

　　4)被国际标准化组织(ISO)认定为照明相关领域最高权威机构，发行的光与照明基础研究的全球标准得到ISO的认可。

　　想了解更多CIE照明技术标准，可查看下面网址

https://cie.co.at/technical-work/divisions/division4/division-publication

　　2.北美标准：Illuminating Engineering Society of North America，I.E.S是技术性学会，致力于通过调查、评价和利用教育、著作和科学手段向消费者、生产商及一般团体传播知识，发展照明技术、科学和实践。各技术委员会从事各种照明设备的研究与标准的制定工作，其它课题包括光源、照明和空气调节等。

　　1)定制并实施“IES配光曲线”系统工程，推动了行业和设计的进步。

　　2)从1915年开始，着手制定行业标准、照明设计指南、能源管理标准、照明测量试验和方法、提出照度计算公式等。创办LD+A期刊(国内的ID+C命名方式参考此)，Lighting Design + Application为月刊，每期都包括照明设计、系统、设备、经济等方面的论文和实践创新新闻以及工业新闻等。

　　3)于1973年设立IES照明奖，同后来的IALD奖(国际照明设计师协会颁发)和LDA奖(英国照明杂志颁发)被称为全球最权威的三大照明设计类奖项，为三奖中历史最悠久。

　　这个都应该见吧，知道这是用在哪些场所吗

　　想了解更多北美照明技术标准，可查看网址 https://www.ies.org/

　　3.欧洲标准：欧洲标准EN13201是CEN/TC169光与照明技术委员会制订的，这项标准被赋予为国家级别。在道路照明领域，最重要的工作组是CEN/TC 169“照明和照明”和CEN/TC 226“道路设备”联合工作组“道路照明”(CEN/TC 169 WG12)。本技术报告指定了照明等级，并给出了为特定情况选择最合适等级的指南。共包含五部分内容：照明灯具及选择指南、性能要求、性能计算、测量照明性能的方法和能源性能指标。

　　4.中国标准:

　　DIALux evo默认采用亮度评价系统(欧美国家大多采用亮度评价系统)，但在道路照明设计计算时既能给出路面平均亮度维持值、亮度总均匀度最小值、亮度纵向均匀度最小值、眩光限制阈值增量最大初始值、环境比最小值，但同时也可以给出机动车道路面平均照度维持值和照度均匀度最小值。因为DIALux evo软件内置了三个标准供我们选择，那大家知道怎么选择吗?

　　由于国内道路照明设计标准和国外道路照明设计标准存在差异，在计算时需要合理选择计算标准，建议采用EN13201：2004(照明评价标准与CJJ45-2015《城市道路照明设计标准》可基本对应，只是标准值不完全对应)，另外两个是欧洲标准，这里就不展开了。

　　当选择不同照度种类时，右侧评估区域的参数也会随之改变，在做计算时，一定要清楚所需的评估标准。

　　国际标准之间都有哪些差异呢?

　　1、道路分类

　　2.冲突区域照明：CIE 对所谓的冲突区域的照明也进行了规范，冲突区域即道路上不同车流交汇，或者道路的地理条件发生变化 (比如车道减少)， 或者在相同道路条件下存在着混合交通结构以及一些其他的交通形式(行人、 自行车等) 的地点。

　　3.行人及低速交通：为了能够根据这些因素来确定适合的照明等级， CIE 提供了针对所有这些因 素的不同权重值 Vw。表 9. 5 中列出了这些权重值的一部分。所有权重值的总和 Vws决定了该交通环境的照明等级数， 计算方法为 P = 6 - Vws

　　4.光线的光谱：基于中间视觉中给出的中间视觉修正系数，允许高S/P比值的光谱环境下有更低的照明水平。然而，在同一份报告中还提到，只有在光源的显色系数R大于60的情况下，才能允许使用低照明水平。如果用S/P比值为0.6的高压钠灯作为未修正灯具的参照，则对Pl-P6的各个等级中所有S/P比值更高(也就是色温更冷)的灯具都能有更低的平均水平照度。

　　5.自适应照明：CIE 的建议明确地指出， 自适应照明能够自主适应暂时变化的环境， 例如交通、天气以及环境照明条件，因此自适应照明具有大幅降低能耗的可能性。如果照明设施被设计为能够真正尽可能地适应 (调光) 环境照明水平的大幅降低。值得注意的是，在这种环境下，只允许适当降低照明水平而不能降低均匀度。

　　对上面了解有困难的朋友，就来跟我一起补习一下吧

　　道路照明质量参数——机动车

　　1.照明水平：照明水平所采用的照明质量参数是驾驶员前方60-160m处道路表面的平均亮度值。160m以内的路面区域是作为路上障碍物的背景，而这个障碍物必须能够被在大多数驾驶速度下被发现。为了确定平均路面照度，驾驶员的侧面位置通常被认为处于近侧路边向内1/4车道宽度处。表示平均路面照度的符号是 Lav。

　　2.均匀度：路面亮度的最小值与平均值的比值,即Lmin/Lav。使用Uo来表示总体均匀度。为了确定总体均匀度，通常认为驾驶员的侧面就是处于近侧路边向内1/4车道宽度处位置。

　　3.周边环境比：为了能够保证光线在路沿位置上不会太快截止，引入了周边环境比(SR)这一照明质量参数。它的定义是：离道路左右两边5m处的道路相邻区域的平均水平照度与离道路左右两边5m处的道路自身区域的平均水平照度的比值。

　　4.眩光限制 ：失能眩光，或是不适眩光。在大多数道路照明的标准或建议中，往往只要求限制失能眩光。失能眩光等级的整体量度被称作阈值增量(TI，用百分比表示，实际应用中较难测量)。

总结：

　　道路照明质量参数——行人、 骑车者与居民

　　1.照明水平：在计算照明水平时，将平均水平照度Ehor，av与本地最小水平照度值Ehor，min结合使用。对平均水平照度的要求数值应该能够确保在此照度下适应水平足够高，并由此为反差视觉产生足够的敏感度。对于那些照明可以威慑犯罪的区域，面部高度(定为1.5m)上的最小半柱面照度Esemi-cyl，min被额外作为一项照明质量标准。有时，也可以使用面部高度的最小垂直照度来替代半柱面照度。

　　2.均匀度：如果本地最小照度很低，而平均水平照度却在一个比较高的水平上，这种情况也许刚好满足对均匀度的要求，但是就会导致暗处的障碍物无法被发现。这是由于较高的平均水平照度，眼睛保持在适应很高照明水平的状态所导致的。

　　3.周边环境的照明 ：对于周边环境的照明，表示照明质量的参数是在那些应该被充分照亮的平面位置上的垂直照度。有时，人们使用平均垂直平面照度Eplane ， av(或Efacade，av)，有时也使用绝对最小平面照度值 Eplane，min(或Efacade，min)来表示这里的照明质量参数。

　　4.眩光限制：道路照明灯具的不适眩光效应并不仅仅取决于灯具的光强度， 也取决于灯具的发光表面积的大小。有一项照明质量参数同时顾及了光强度与发光面积效 应， 这项参数就是灯具眩光指数。

　　总结：

　　照明质量参数——光线的光谱

　　在道路照明中，应该区分光线光谱的3个不同方面：光的色温、光线的显色特性以及光线光谱对中间视觉的影响。一些研究还提出，除了Tk、Ra以及S/P比值之外，还应该需要一些另外的特性来更好地预测光谱对视觉的不同方面的影响。

　　城市道路照明——能效等级

　　能效等级

　　GB 37478-2019 《道路和隧道照明用LED灯具能效限定值及能效等级》中将道路和隧道照明用LED灯具能效等级分为3级，各等级道路和隧道照明用LED灯具光效不应低于表1规定。

　　城市道路照明——光通维持率 、显色指数

　　光通维持率：在标称工作状态下，灯具连续燃点3000小时的光源光通量维持率不应小于96%，灯具连续燃点6000小时的光源光通量维持率不应小于92%。当灯具使用有LM-80测试(LED 封装、阵列、模组 流明维持率测量方法流明维持率测量方法)报告的LED封装，与报告对应的参数经测试和计算验证符合后，可将测试报告中LED封装的3000h光通维持率作为灯具3000h的光通维持率，若验证不符合或灯具未使用有LM-80测试报告的LED封装，则应测试光通维持率。

　　显色指数：道路和隧道照明用LED灯具初始显色指数不应低于70，显色指数实测值相对于额定值的降低不应大于3。

　　城市道路照明——节能标准

　　机动车道功率密度(LPD)限值

　　城市道路照明——照明标准值

　　机动车道照明标准值

　　1.表中所列的平均照度仅适用于沥青路面。若是水泥混凝土路面,其平均照度值相应降低约30%

　　2.表中各项数值仅适用于干燥路面。

　　3.表中对每一级道路的平均亮度和平均照度给出了两档标准值,“/”的左侧为低档值，右侧为高档值。

　　4.迎宾路、通向大型公共建筑的主要道路，位于市中心和商业中心的道路执行Ⅰ级照明

　　交会区照明标准值

　　1.灯具的高度角是在现场安装使用姿态下度量。

　　2.表中对每一类道路交会区的路面平均照度分别给出了两档标准值,“/”的左侧为低档照度值，右侧为高档照度值。

　　人行及非机动车道照明标准值

　　最小垂直照度和半柱面照度的计算点或测量点均位于道路中心线上距路面1.5m高度处。最小垂直照度需计算或测量通过该点垂直于路轴的平面上两个方向上的最小照度。

　　人行及非机动车道照明眩光限制值

　　表中给出的是灯具在安装就位后与其向下垂直轴形成的指定角度上任何方向上的发光强度。

　　城市道路照明——照度测量

　　平均照度测量方法---四点法布点

　　把同一侧两灯杆间的测量路段划分成若干个大小相等的矩形网格,把测点设在每个矩形网格的四角。这种布点方法的基础是假定四个角上测得的照度的平均值代表了整个网格的照度。

　　平均照度测量方法---中心法布点

　　把同侧两灯杆间的测量路段划分成若干个大小相等的矩形网格,把测点设在每个矩形网格的中心。这种布点方法的基础是假定网格中心测得的照度代表了整个网格的照度。

　　注：部分资料来自哈工大iLLab团队