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LED路灯的配光设计与照明计算黄瑞彬程彦刚梁建冬农文捷古念松（欧司朗照明（中国）有限公司深圳）摘要：本文从人眼视觉分辨原理出发，分析当前道路照明标准中各参数对道路照明安全性和舒适性的影响。
推理满足道路照明要求的配光应当具有的特点，并给出了一个能够符合BS EN 13201标准，覆盖ME1~ME5道路照明要求的光型组合。
关键词：LED路灯，配光，亮度均匀性，眩光。
Keyword:LED Street light, Light distribution, Uniformity of luminance, Glare1 概述LED相比传统光源具有更接近于点光源的特性，更容易通过光学设计满足道路照明的配光需求。
近年来LED路灯的应用逐渐普及，国内外对道路照明配光的研究也逐步深入，目前已经有比较完善的标准。
如北美的ANSI/IESNA RP-8-00，欧洲的BS EN 13201以及国内的CJJ 45城市道路照明设计标准。
这些标准多从人眼视觉分辨原理和行车安全需求出发，以亮度相关的参数作为主要参考指标。
常用以下参数评价道路照明的质量：L——路面的平均亮度avUo——路面总体亮度均匀度——纵向亮度均匀度ULTI——阈值增量SR——周边照度系数然而国内的部分院校及厂家在路灯配光的研发以及一些地方道路照明招标中，常以道路照明外观效果的均匀和测试验收的方便性考量，把照度作为主要评价指标，将配光设计成“蝙蝠翼”型，而忽视道路照明中安全相关的亮度标准的做法。
这样不但达不到应有的照明效果，还会给驾驶员带来严重的视觉不适应性(如斑马效应)。
Fig.1“蝙蝠翼”型配光 Fig.2斑马效应 本文从人眼视觉分辨原理出发，分析行车安全性和舒适性对道路照明参数和路灯配光的要求，并给出了一个能够符合欧标BS EN 13201标准，覆盖ME1~ME5道路照明要求的光型组合案例。
2 理论分析城市道路照明的主要目的是在夜间为机动车驾驶员创造良好的视觉环境, 达到减少交通事故, 提高安全和舒适性的目的。
4电气照明工程工程量计算电气照明工程是建筑工程中不可或缺的一部分，主要包括室内和室外照明系统设计与施工。
在进行电气照明工程时，需要进行工程量计算，具体步骤如下：1.室内照明工程量计算：(1)计算总照度：首先根据室内照明设计标准，确定不同区域的照度要求，包括通道、走廊、办公区、商业区等。
然后根据设计要求计算各个区域的平均照度，并计算总照度。
(2)确定照明设备：根据计算出的总照度、照明设计标准和实际需求，选择合适的照明设备，包括灯具、光源、灯泡等。
(3)计算灯具数量：根据照度要求和灯具性能参数，计算每个区域所需的灯具数量，并进行综合计算得出总灯具数量。
(4)计算电缆长度和截面积：根据灯具布置和各个区域的距离，计算所需的电缆长度，并根据电流大小计算电缆的截面积。
(5)计算开关、插座数量：根据室内布置和设计要求，计算所需的开关和插座数量，并进行综合计算得出总数量。
(6)计算容量：根据灯具、开关、插座的功率要求和数量，计算室内电气负荷总容量，并确定相应的电源容量。
2.室外照明工程量计算：(1)计算公共照明：根据室外照明设计标准和实际需求，计算公共区域的照度要求，并确定所需的灯具数量和功率。
(2)计算景观照明：根据室外景观设计和照度要求，确定各个景点的灯具数量和功率，并计算总数量和总功率。
(3)计算室外广告照明：根据广告设计和照度要求，确定各个广告牌的灯具数量和功率，并计算总数量和总功率。
(4)计算电缆长度和截面积：根据灯具布置和各个区域的距离，计算所需的电缆长度，并根据电流大小计算电缆的截面积。
(5)计算开关、插座数量：根据室外布置和设计要求，计算所需的开关和插座数量，并进行综合计算得出总数量。
(6)计算容量：根据灯具、开关、插座的功率要求和数量，计算室外电气负荷总容量，并确定相应的电源容量。
总结起来，电气照明工程量计算主要包括室内和室外照明系统的总照度计算、照明设备的确定、灯具数量的计算、电缆长度和截面积的计算、开关和插座数量的计算以及电源容量的确定等。
（照明）亮度计算方法照度计算方法利用系数法计算平均照度平均照度(Eav) = 光源总光通量(N*Ф)*利用系数(CU)*维护系数(MF) / 区域面积(m2) (适用于室内或体育场的照明计算)利用系数：一般室内取0.4，体育取0.3维护系数：一般取0.7～0.8举例1：室内照明：4×5米房间，使用3×36W隔栅灯9套平均照度＝光源总光通量×CU×MF/面积＝(2500×3×9)×0.4×0.8÷4÷5＝1080 Lux结论：平均照度1000Lux以上举例2：体育馆照明：20×40米场地，使用POWRSPOT 1000W金卤灯60套平均照度＝光源总光通量×CU×MF/面积＝(105000×60)×0.3×0.8÷20÷40＝1890 Lux结论：平均水平照度1500Lux以上某办公室平均照度设计案例：设计条件：办公室长18.2米，宽10.8米，顶棚高2.8米，桌面高0.85米，利用系数0.7，维护系数0.8，灯具数量33套，求办公室内平均照度是多少？灯具解决方案：灯具采用DiNiT 2X55W 防眩日光灯具，光通量3000Lm，色温3000K，显色性Ra90以上。
根据公式可求得：Eav = (33套X 6000Lm X 0.7 X 0.8) ÷ (18.2米X 10.8米)= 110880.00 ÷ 196.56 m2= 564.10Lux照明设计必须要求准确的利用系数，否则会有很大的偏差，影响利用系数的大小，主要有以下的几个因素：灯具的配光曲线灯具的光输出比例室内的反射率，入天花板、墙壁、工作桌面等室内指数大小不同的光源设计光通量是不一样的，与功率，电压有关。
一个灯具设计使用的光源个数也是不同的，因此，一个灯具的若干个光源的光通量总和，就是该灯具的光通量。
照明设计基础知识照明是人们对外界视觉感受的前提，室内照明分为天然采光和人工照明两大类。
天然采光是通过窗口获取室外光线。
人工照明是指使用器具确保室内的明度。
人工照明又分为明视照明和装饰照明。
在设计照明中，装饰照明表现一定的装饰内容、空间格调和文化内涵。
学习室内照明设计，必须掌握一些点光源、灯具、照明方式、照度标准、照明质量等相关的知识。
一、光源和灯具的分类及命名1.光源的分类室内常用的照明灯具是由白炽灯泡、荧光灯、卤钨灯三种光源以及各样的遮光体组成的。
1）白炽灯是指由通过电流加热达到白炽状态的物体中发出的光源。
2）荧光灯是指由放电产生的紫外线辐射所激发的荧光物质发光的放电灯。
3）卤钨灯是以一定的比率封入碘、溴等卤族元素或其它化合物的充气灯泡。
2.光源型号命名方法各类电光源的命名，一般由三部分组成：1）第一部分为汉语拼音首字字母，表示光源特征和名称。
2）第二、三部分一般由数字组成，表示光源的定额工作电压和定额电功率。
3）如型号为：PZ220—40，代表普通照明灯泡，定额工作电压为220V，定额功率40W。
如型号为：T—40，代表筒灯，定额电压功率40W。
二、室内照明的基本概念1、灯具效率灯具的效率是指在规定条件测得的灯具所发射的光通量值与灯具内的所有光源发出来的常用的光通量的测定值之比值。
白炽灯和日光灯有不同的光效，白炽灯的光效约为10Lm/w，日光灯的光效约为40Lm/w。
2、灯光源的颜色特性1）等光源的颜色作为照明光源，除了要求高的发光效率外，还要求它发出的光具有良好的颜色，光源的颜色有两方面的含义；A、一是指人眼直接观察光源时所看到的颜色，称为光源的色表。
B、二是指光源的照射到物体上所产生的客观效果。
2）光源的显色性人工光源照射到物体上时能确定物体色的可见度的特性，称为这个光源的显色性。
A）如果各色物体受照射的效果和标准光源（黑体或标准昼光）照射时一样，则认为该光源的显色性好（显色指数高）；B）反之，如果物体在受照射后颜色失真，则该光源的显色性差（显色指数低）。
电气照明工程量计算1.确定所需照明光源的种类和数量：根据照明设计的要求和功能需求，确定使用的照明灯具的种类和数量。
常见的照明光源有荧光灯、LED灯、卤素灯等。
2.计算灯具功率和光照度：根据建筑物或者室内空间的面积、高度以及照明的要求，计算出每个灯具的功率和所需的光照度。
这样可以确定所需的总功率和光照度，从而进一步确定所需的电气设备规格。
3.计算电缆和导线的长度和截面积：根据灯具的位置和布置，计算出每个灯具的电缆和导线的长度。
根据电流大小和电气设备的功率，计算出所需的电缆和导线的截面积。
这样可以确定所需的电缆和导线的数量和规格。
4.计算开关、插座和控制设备的数量：根据照明布置和功能需求，计算出所需的开关、插座和控制设备的数量。
根据电流大小和所需的控制功能，选择合适的开关和控制设备。
5.计算其他材料和配件的数量：除了灯具、电缆和控制设备外，还需要考虑其他材料和配件，如安装架、支架、接线盒等。
根据需求和安装方式，计算出所需的其他材料和配件的数量。
6.计算工程人工和其他资源：根据工程量和工作量，计算出所需的工程人工和其他资源，如工人工时、起重设备、搬运工具等。
这可以直接影响到工程的进度和成本。
7.编制工程量清单和预算：根据上述计算结果，编制电气照明工程量清单和预算。
清单应详细列出所需材料和设备的名称、规格、数量和价格。
预算应包括人工、设备、材料和其他费用的总额。
以上是电气照明工程量计算的一般步骤。
具体计算方法和流程会根据不同的项目和需求而有所调整。
在实际应用中，需要结合设计要求、现场情况和规范标准进行综合考虑和计算。
路灯照明1、道路照明分类根据道路使用功能，城市道路照明可分为主要供机动车使用的机动车交通道路照明和主要供非机动车与行人使用的人行道路照明两类。
机动车交通道路照明应按快速路与主干路、次干路、支路分为三级。
2、光源选择2.1光源的选择应符合下列规定：1）快速路、主干路、次干路和支路应采用高压钠灯；2）居住区机动车和行人混合交通道路宜采用高压钠灯或小功率金属卤化物灯；3）市中心、商业中心等对颜色识别要求较高的机动车交通道路可采用金属卤化物灯；4）商业区步行街、居住区人行道路、机动车交通道路两侧人行道可采用小功率金属卤化物灯、细管径荧光灯或紧凑型荧光灯。
注：道路照明不应采用自镇流高压汞灯和白炽灯。
3、灯具及其附属装置选择3.1 机动车道照明应采用符合下列规定的功能性灯具：1）快速路、主干路必须采用截光型或半截光型灯具；2）次干路应采用半截光型灯具；3）支路宜采用半截光型灯具。
3.2 商业区步行街、人行道路、人行地道、人行天桥以及有必要单独设灯的非机动车道宜采用功能性和装饰性相结合的灯具。
当采用装饰性灯具时，其上射光通比不应大于25%，且机械强度应符合现行国家标准《灯具一般安全要求与实验》GB7000.1的规定。
3.3 采用高杆照明时，应根据场所的特点，选择具有合适功率和光分布的泛光灯或截光型灯具。
3.4 采用密闭式道路照明灯具时，光源腔的防护等级不应低于IP54。
环境污染严重、维护困难的道路和场所，光源腔的防护等级不应低于IP65。
灯具电器腔的防护等级不应低于IP43。
3.5 空气中酸碱等腐蚀性气体含量高的地区或场所宜采用耐腐蚀性能好的灯具。
3.6 通行机动车的大型桥梁等易发生强烈振动的场所，采用的灯具应符合现行国家标准《灯具一般安全要求与实验》GB7000.1所规定的防振要求。
3.7 高强度气体放电灯宜配用节能型电感镇流器，功率较小的光源可配用电子镇流器。
3.8 高强度气体放电灯的触发器、镇流器与光源的安装距离应符合产品的要求。
照明灯电流算法公式随着科技的发展和人们生活水平的提高，人们对照明设备的要求逐渐提高。
而电流算法公式可以帮助人们更好地控制照明灯的亮度，让照明效果更加符合人们的期望。
在这篇文章中，我将会讲解照明灯电流算法公式的内容和应用。
照明灯电流算法公式，首先要从照明灯的工作原理开始了解。
照明灯的发光原理是通过电流作用于电子器件，使得其能量跃迁，进而释放出光。
而这个过程中，电流的大小直接影响发光效果和亮度。
因此，我们需要对电流进行计算和控制。
电流算法公式的主要目的是帮助我们确定电流的大小，从而达到我们所期望的照明效果。
照明灯的设计者和使用者可以根据公式计算电流，然后通过电路等手段控制电流的大小，以达到不同的照明效果。
照明灯电流算法公式比较复杂，具有一定的数学知识要求。
但是，这里我会尽力用简单直观的方式来解释这个公式的内容。
照明灯电流算法公式的核心参数是“流明”，流明是衡量光通量的单位。
光通量是表达光源所发出的可见光辐射强度大小，单位为流明。
照明灯电流算法公式包含了以下几个参数：1. 光源的功率：表示灯具能输出的总功率，单位为瓦特（W）。
2. 灯具的效率：表示灯具能将有效的能量转化为光的能力，量纲是lm/W(流明/瓦)。
3. 光源的光通量：单位为流明。
3. 需要照明的区域：表示需要照明的区域的面积大小。
根据照明灯电流算法公式，可以得出以下公式：电流 = (所需总光通量× 灯具效率) ÷ (灯具功率× 照明面积)这个公式可以用来计算达到某种光通量时，灯具需要的电流大小。
其中所需总光通量是根据照明灯的使用场合和目的不同而不同的，比如：办公室、家居、路灯等不同场合需要的总光通量大小是不同的。
需要注意的是，照明灯电流算法公式计算的是单灯的电流大小，而在实际使用中，需要考虑多灯互相影响的问题。
如果多个LED灯串联使用，电流大小需要考虑电阻值的影响。
总的来说，照明灯电流算法公式是设计和控制照明灯亮度的关键参数之一，通过计算灯具的功率、效率、光通量和需要照明区域的面积等参数，可以帮助设计者和使用者更好地控制照明灯的亮度，从而达到更好的照明效果。
