第4章 LED路灯的设计与组装
4.1 道路照明简介
道路照明（Road Lighting）是指在道路上设置照明器以便在夜间给车辆和行人提供必要的能见度。道路照明不仅可以改善交通条件、减轻驾驶员疲劳，而且有利于提高道路通行能力、保证交通安全。传统道路照明用的照明灯具有高压钠灯、陶瓷金卤灯、无极灯等。
目前道路照明用的照明灯具大部分都是LED路灯，实际上LED路灯目前都结合了智能LED路灯控制系统。照明灯具应合理使用光能，防止眩光。LED路灯发出的光线要沿要求的角度照射，落到路面上呈指定的图形。该灯具的光线分布均匀，可使路面亮度较大，而且眩光小。为减小眩光，可在最大光强上方采用不同的配光方式进行控制。
1.照明灯具分类
道路照明用的照明灯具大体可分为截光灯具、半截光灯具和不截光灯具。
（1）截光灯具照射到路幅外的光线不超过光源额定流明的10%，其光线沿路分布，产生的眩光小，适用于主要街道、干线公路和高速公路。灯具的最大光强方向与灯具向下垂直轴的夹角为 0°～65°，90°角和 80°角方向上的光强最大允许值分别为 10cd/1000lm 和30cd/1000lm。不考虑光源光通量的大小时，其在90°角方向上的光强最大值不得超过1000cd。
（2）半截光灯具照射到路幅外的光线不超过光源额定流明的30%，其光线沿路分布，适用于一般等级的街道。灯具的最大光强方向与灯具向下垂直轴的夹角为 0°～75°，90°角和80°角方向上光强最大允许值分别为50cd/1000lm和100cd/1000lm。在不管光源光通量的大小的情况下，其在90°角方向上的光强最大值不得超过1000cd。
（3）不截光灯具对照明灯具最大光强上方的光通量不加限制，其眩光值大，只适用于周围环境明亮的街道或交通量很少的次要街道。灯具的射程由光束的仰角决定。灯具的最大光强方向不受限制，90°角方向上的光强最大值不得超过1000cd。
注意
在道路照明中，人们经常用“灯杆”来表示“灯具”。灯具产品试验标准可以参照国家标准GB 7000.1—2015《灯具 第1部分：一般要求与试验》的有关内容。
2.道路照明的照明质量
道路照明的照明质量主要表现如下。
（1）亮度水平。道路平均亮度根据道路等级的不同有不同的要求。一般快速路和主干道沥青路面都需要达到2cd/m2的亮度要求，次干道和辅助道路或小区道路的要求相对较低，具体可以参照现行道路照明设计规范。
（2）平均照度。平均照度指路面所有照度的平均值，是照明强度单位，一般用 lx 来表示。
（3）眩光。道路照明应努力将眩光造成的不舒适感限制在一定范围内，一般用 GR 来表示。
（4）视觉诱导。道路照明要让驾驶员在一定距离外能立即辨认出这条道路的方向，特别是他自己要走的那条路的方向。
注意
① 机动车交通道路照明应以路面的平均亮度（或平均照度）、路面的亮度均匀度和纵向均匀度（或照度均匀度）、眩光限制、环境比和诱导性为评价指标。
② 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。
人行道路照明应以路面的平均照度、最小照度和垂直照度为评价指标。
③ 具体城市道路照明设计要求请参见行业标准《城市道路照明设计标准》，编号为CJJ 45-2015。
④ 具体城市道路照明施工及验收要求请参见行业标准《城市道路照明工程施工及验收规范》，编号为CJJ 89-2016。
3.照明灯具的布置方式
照明灯具的布置方式可分为单侧布置、双侧交错布置、双侧对称布置、中心对称布置和横向悬索布置，如图4-1所示。
图4-1 照明灯具的布置方式
注意
灯杆壁厚应不小于4mm，灯杆内外要进行热镀锌处理，并做局部结构强化处理，机械强度及各项技术指标应满足GB 50017—2017《钢结构设计规范》、GB 7000.201—2008《灯具 第2-1部分：特殊要求 固定式通用灯具》等规范要求，并通过3C认证。
灯具的配光类型、布置方式与灯具的安装高度、间距的关系（CJJ 45-2015）如表4-1所示。
表4-1 灯具的配光类型、布灯方式与安装高度、间距的关系（CJJ 45-2015）
注意
① Weff 为路面有效宽度（m），与道路的实际宽度、灯具的悬挑长度和灯具的布置方式有关。
② 灯具的悬挑长度不宜超过安装高度的1/4，灯具的仰角不宜超过15°。
③ LED路灯安装方案包括道路类别、道路宽度、车道数、道路表面材料、布置方式、安装高度、灯杆安装间距、悬挑长度和仰角等。
④ 具体道路照明设计请参见《城市道路照明设计标准》，编号为CJJ 45-2015。
4.灯具的横向分布
灯具的横向分布如表4-2所示。
表4-2 灯具的横向分布
注意
LRL的全称为Longitudinal Roadway Lines，即纵向道路线。发光强度的空间分布通常称为配光曲线。
5.灯具的纵向分布
灯具的纵向分布如表4-3所示。
表4-3 灯具的纵向分布
注意
TRL的全称为Transerse Roadway Lines，即横向道路线。
6.道路照明规范和标准
（1）CJJ 45—2015《城市道路照明设计规范》。
（2）GB 7000.1—2015《灯具 一般安全要求与试验》。
（3）GB 7000.203—2013《灯具 第2-3部分：特殊要求 道路与街路照明灯具》。
（4）GB 7000.201—2008《灯具 第2-1部分：特殊要求 固定式通用灯具》。
（5）CJJ 89—2012《城市道路照明工程施工及验收规程》。
（6）GB/T 9468—2008《灯具分布光度测量的一般要求》。
（7）GB 17625.1—2012《电磁兼容 限值 谐波电流发射限值（设备每相输入电流≤16A）》。
（8）GB/T 17626.5—2008《电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验》。
（9）GB/T17743—2017《电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法》。
（10）GB/T 18595—2014《一般照明用设备电磁兼容抗扰度要求》。
（11）GB/T 24969—2010《公路照明技术条件》。
（12）CIE 127：2007《LED的测量方法（Measurement of LEDs）》。
（13）GB/T 34846—2017《LED道路/隧道照明专用模块规格和接口技术要求》。
（14）GB/T 35255—2017《LED公共照明智能系统接口应用层通信协议》。
（15）GB/T 35269—2017《LED照明应用与接口要求 非集成式LED模块的道路灯具》。
（16）GB/T 31832—2015《LED城市道路照明应用技术要求》。
注意
① 对 LED 道路/隧道照明产品的节能认证要求的执行标准为 CQC3127-2016《LED道路/隧道照明产品节能认证技术规范》及CQC31-465392-2016《LED道路/隧道照明产品节能认证规则》。
② EN 60598-1：2015于2015年7月23日正式颁布并执行，并于2017年10月20日强制实施。