LED道路照明:安全舒適是第一需求
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業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,LED道路照明經(jīng)過(guò)幾年的探索發(fā)展,經(jīng)過(guò)應(yīng)用過(guò)程中的技術(shù)積累和產(chǎn)品改進(jìn),目前市場(chǎng)持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng),其發(fā)展機(jī)會(huì)重新顯現(xiàn)。眾多技術(shù)專家分別從使用環(huán)境、優(yōu)化設(shè)計(jì)、消費(fèi)者的感受以及如何對(duì)LED光源進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)等方面探討LED如何更好的應(yīng)用于道路照明,如何獲得更加安全、更加舒適的道路照明環(huán)境。從中可以感受到LED道路照明的技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用向更加深入、更加人性化的方向前進(jìn)了一大步。
臺(tái)灣工研院光電所光電組件與系統(tǒng)應(yīng)用組組長(zhǎng) 朱慕道
優(yōu)化設(shè)計(jì),滿足人眼舒適要求
LED道路照明產(chǎn)品需要遵循相關(guān)道路照明的技術(shù)規(guī)范,滿足地面照度與區(qū)域亮度等相關(guān)要求。LED廠商關(guān)注的是出光效率,可是對(duì)于使用者來(lái)說(shuō),最終需要關(guān)注的是人的眼睛在具體環(huán)境下感受到的照明品質(zhì),在出光效率與光品質(zhì)之間存在一個(gè)轉(zhuǎn)換系數(shù),這個(gè)系數(shù)是與環(huán)境相關(guān)的,因此在道路照明產(chǎn)品安裝之前需要做大量具體的考察研究工作,不可能拿一個(gè)規(guī)范到處套用。
LED照明產(chǎn)品應(yīng)該在深刻理解LED光源的物理特性的基礎(chǔ)上與使用者的需求高度結(jié)合,比如與人眼對(duì)光的感受相結(jié)合,與使用環(huán)境相結(jié)合,開(kāi)發(fā)出真正人性化的照明產(chǎn)品,而合理的光學(xué)設(shè)計(jì)是一個(gè)重要方面。
幾種常用的光學(xué)設(shè)計(jì)方式主要有:(1)利用結(jié)構(gòu)方式調(diào)整光型,即將光源單體排成板陣列,再將燈板傾斜裝置,以調(diào)整成所需要的光型分布。這種光學(xué)設(shè)計(jì)的最大優(yōu)勢(shì)就是成本很低,但在滿足更高的光品質(zhì)方面卻不容易實(shí)現(xiàn),當(dāng)然也可以把單體彼此之間做不同程度的傾斜,使疊加出的光型符合路燈的需求。(2)利用二次光學(xué)設(shè)計(jì),使用單體外的光學(xué)設(shè)計(jì)元件,如反射罩或透鏡等,使光束達(dá)到需要的光型分布。這樣就可以把單體標(biāo)準(zhǔn)化,具有較高的彈性,可以把LED單體與光學(xué)設(shè)計(jì)分開(kāi),使得設(shè)計(jì)更加靈活,從而滿足不同道路的環(huán)境要求。(3)利用一次光學(xué)元件,在LED單體上直接用封裝透鏡導(dǎo)引單體輸出的光型成想要的分布形式,此種設(shè)計(jì)可減少在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的不便。在路面方向上的不對(duì)稱分布可利用燈板的傾斜或是光源透鏡設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)成,如此可以簡(jiǎn)化整合,但設(shè)計(jì)費(fèi)用和制造成本較高。(4)利用光導(dǎo)裝置,僅見(jiàn)于專利中,但產(chǎn)品方面還沒(méi)有運(yùn)用,這一設(shè)計(jì)方式光損耗大但易于維修,可以滿足更高的光品質(zhì)要求。未來(lái)道路照明需要整合這些技術(shù),同時(shí)也會(huì)導(dǎo)入指揮控制技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)。
飛利浦(中國(guó))投資有限公司飛利浦上海研究院照明系統(tǒng)及應(yīng)用部高級(jí)研究員 朱曉燕
調(diào)查表明3000K的暖白LED路燈更加舒適
談到LED道路照明面臨的挑戰(zhàn),大家通常都會(huì)提及產(chǎn)品質(zhì)量方面的挑戰(zhàn),如壽命、可靠性、光衰及投資回報(bào)率等。但產(chǎn)品是為照明服務(wù)的,最終用戶關(guān)注的是有沒(méi)有眩光,人行道是不是太暗,白光是否舒適、照度是否夠高等問(wèn)題。節(jié)能不僅僅是產(chǎn)品本身的節(jié)能,更重要的是應(yīng)用效果的節(jié)能,是立足于安全與舒適的照明環(huán)境基礎(chǔ)上的一個(gè)綜合考量指標(biāo)。
道路照明是為了道路安全服務(wù)的,首先需要滿足安全的基本需求。安全是與視覺(jué)功能相關(guān)的,視覺(jué)功能涉及到反應(yīng)時(shí)間、察覺(jué)速率、失能眩光(TI)和人臉識(shí)別等因素。其次還需要進(jìn)一步考慮舒適度,視覺(jué)舒適度涉及到色溫、平均亮度/照度、亮度(照度)均勻度、眩光、環(huán)境比等因素。
飛利浦做了很多關(guān)于LED道路照明視覺(jué)舒適度的研究,比如在荷蘭ApELdoorm的LED街道照明感覺(jué)評(píng)估實(shí)驗(yàn),在法國(guó)里昂做的室外暖白光照明效果用戶感覺(jué)評(píng)價(jià)試驗(yàn),在中國(guó)蘇州做的室外暖白光照明效果用戶感覺(jué)評(píng)價(jià)試驗(yàn),在上海做的色溫對(duì)道路照明不舒適眩光的影響等。
根據(jù)被調(diào)查者的反饋,LED街道照明可以被積極的接受,因?yàn)長(zhǎng)ED是節(jié)能的,可持續(xù)發(fā)展的光源,LED被期待可以改進(jìn)照明的視覺(jué)和安全感,帶有創(chuàng)新設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品總是受歡迎的??傮w來(lái)看,當(dāng)街道路面照度和人行道照度的對(duì)比度較小時(shí),照明燈具及效果非常容易被積極認(rèn)可;一般而言,暖色調(diào)的LED被認(rèn)為是舒適的。當(dāng)然LED道路照明也面對(duì)一些批評(píng):如照明光源太亮,眩光嚴(yán)重,燈光太強(qiáng)烈刺眼,會(huì)干擾視覺(jué)和視線等。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,暖白光(3000K)比冷白光(6500K)的不舒適眩光更小,更加舒適。LED道路照明暖白光是首選,但只是考慮它是不夠的。人行道和車道的低對(duì)比度更受歡迎,人行道最低的可接受照度范圍為>1.3Lux,最容易接受的明暗度的對(duì)比度為40%~50%,人行道和建筑立面的照亮程度直接影響到人們的安全感和舒適度。因此,對(duì)于道路照明而言,提高人行道與車道的照度比很重要。
相關(guān)文獻(xiàn)及案例表明,用日光色的金鹵燈做道路照明光源在視感覺(jué)上過(guò)分陰冷,沒(méi)有暖色的白光感覺(jué)好,也沒(méi)有HPS(高壓鈉燈)的金黃色好;日光色白光照到遠(yuǎn)處時(shí),眼睛的觀察能力下降,不適合遠(yuǎn)視,遠(yuǎn)視最好用暖色的白光;適合做道路照明燈的光色應(yīng)該是HPS燈的金黃色光或暖色的白光;就光色來(lái)講,用日光色LED做路燈是不合適的。
因此,通過(guò)實(shí)驗(yàn)反饋及理論研究可以發(fā)現(xiàn),對(duì)于LED道路照明光色而言,冷白光是市場(chǎng)的權(quán)宜選擇,而暖白光才是LED道路照明的正確方向。隨著暖白光技術(shù)的進(jìn)步,LED將更好地解決舒適和節(jié)能的矛盾。
Philips Lumileds 照明公司亞洲地區(qū)市場(chǎng)總監(jiān) 周學(xué)軍
LED道路照明市場(chǎng)機(jī)會(huì)重新顯現(xiàn)
2011年與去年和前年相比,LED路燈照明市場(chǎng)呈現(xiàn)出穩(wěn)定發(fā)展的狀態(tài)和趨勢(shì),一方面業(yè)界對(duì)于道路照明市場(chǎng)的預(yù)期不像以前那么高,對(duì)于需求的預(yù)估也向更加理性的態(tài)度回歸。另一方面,通過(guò)前幾年的應(yīng)用和摸索,LED道路照明產(chǎn)品不斷走向成熟,成本持續(xù)下降,令LED路燈照明市場(chǎng)的發(fā)展機(jī)會(huì)重新顯現(xiàn)出來(lái)。
從推動(dòng)LED路燈市場(chǎng)發(fā)展的因素來(lái)分析,目前保守的看,芯片價(jià)格每3個(gè)月約下降5%左右,整個(gè)系統(tǒng)成本的回收周期向3~4年內(nèi)逼近,價(jià)格的下降對(duì)于市場(chǎng)的啟動(dòng)非常關(guān)鍵,盡管未來(lái)中央政府不太可能會(huì)有針對(duì)道路照明出臺(tái)非常顯著的補(bǔ)貼政策。另外,在EMC商業(yè)模式方面,由于大多國(guó)內(nèi)的投資公司要求的回報(bào)率較高,投資回報(bào)期太長(zhǎng)往往成為制約EMC模式實(shí)施的主要因素。但隨著海外資金的進(jìn)入,其對(duì)投資回報(bào)率的要求相對(duì)較低,在投資回報(bào)期逐漸縮短的情況下,那些擁有海外資金背景的EMC公司會(huì)活躍起來(lái)。再者,2012年LED路燈的產(chǎn)值有望占到整個(gè)路燈市場(chǎng)的50%,而在市場(chǎng)推動(dòng)方面各地政府扮演了很重要的角色,三四線城市往往比一二線城市更積極。與早前各地路燈管理部門(mén)相對(duì)保守態(tài)度不同的是,目前,部分地區(qū)的路燈管理部門(mén)已經(jīng)開(kāi)始嘗試規(guī)模化的使用LED道路照明產(chǎn)品。最后,城市化進(jìn)程的加快也會(huì)刺激LED道路照明的需求。[!--empirenews.page--]
與隧道照明市場(chǎng)啟動(dòng)較早,已經(jīng)形成了基本穩(wěn)定的市場(chǎng)格局不同,LED路燈市場(chǎng)全國(guó)性的品牌還不多,大多以區(qū)域性的品牌為主,因此,對(duì)相關(guān)企業(yè)而言仍有一定的發(fā)展空間。目前,不少LED路燈企業(yè)已開(kāi)始越來(lái)越注重標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用、配光質(zhì)量以及視覺(jué)舒適性等更加人性化的照明需求因素。