LED路燈桿高度和燈桿兩邊之間間距設(shè)計方法

　　路面平均照度是城市機動車交通道路和人行道路照明的評價指標(biāo)之一，也是路燈配置的一項重要參考指標(biāo)。一條城市道路要配置或更換為LED路燈，技術(shù)上首先就要涉及到照明的相關(guān)指標(biāo)的計算。用“利用系數(shù)”法計算則是比較簡單有效的方法之一。

　　“利用系數(shù)”法計算的公式，絕對照搬傳統(tǒng)照明理論研究的結(jié)論。我們要做的只是要將LED路燈的一些實驗或理論數(shù)據(jù)輸入公式，得到結(jié)果并與道路照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求對照而已。不言而喻，這些計算也是LED路燈的設(shè)計、開發(fā)、改進、提高以及市場營銷的必需。

　　1.概念

　　利用系數(shù)(U)是直接照在路面上的光通量與全部光源發(fā)出的光通量的比值，與路燈燈具的高度、仰角、布置方式、路面寬度等有關(guān)。

　　光通量(Φ)是光源發(fā)射并被人的眼睛接收的能量之總和。表示單位時間輻射光能量的多少，單位為流明lm。其它表示方法：(cd是發(fā)光強度的單位：坎德拉。Sr是立體角球面度的單位。

　　照度(E)是光通量與被照射面積之間的比例系數(shù)，單位為勒克司lx。1lx即指1lm的光通量平均分布在面積1平方米的能量，即lm/m2。

　　路面平均照度(Eav)是按照有關(guān)規(guī)定在路面上預(yù)先設(shè)定的點上測得的或計算得到的各點照度的平均值。

　　維護系數(shù)(k)是照明裝置使用一定時期之后，在規(guī)定表面上的平均照度或平均亮度與該裝置在相同條件下新安裝時在同一表面上所得到的平均照度或平均亮度之比。

　　燈具的安裝高度(H)是燈具的光中心至路面的垂直距離。

　　燈具的安裝間距(S)是沿道路的中心線測得的相鄰兩個燈具之間的距離。

　　懸挑長度(XL)是燈具的光中心至鄰近一側(cè)緣石的水平距離，即燈具伸出或縮進緣石的水平距離。

　　路面有效寬度(Weff)是用于道路照明設(shè)計的路面理論寬度，它與道路的實際寬度、燈具的懸挑長度和燈具的布置方式等有關(guān)。

　　2.計算公式

　　根據(jù)照度的定義式，E=Φ/A

　　(1)式中，A—被照射面積，m2

　　路面平均照度，Eav=F/(W*S)

　　(2)式中，F(xiàn)—路燈光源的額定光通量，lm;

　　W—路面寬度，m。

　　S—安裝間距，m;

　　因為路燈安裝的高度、仰角、布置方式、路面寬度等不同，其光源額定的光通量的利用程度也不同，所以路燈光源的額定光通量必須要考慮“利用系數(shù)”(U);這是其一;

　　其二，因為要維持路面的平均照度，要考慮燈具本身的光衰、燈具的防護等級和擦拭周期，所以路燈光源的額定光通量必須要考慮維護系數(shù)(k);

　　其三，因為路燈的排列方式如單排。雙排對稱，雙排交錯等，其對平均照度也有影響，也必須考慮排列系數(shù)(N)。

　　所以公式(2)在考慮以上因素后，為：

　　Eav=F*U*k*N/(W*S)

　　(3)這就是“利用系數(shù)”法計算平均照度的公式。

　　實際工程計算中，一般路面的平均照度標(biāo)準(zhǔn)是有要求的，也就是說Eav是已知的。而較多是要計算滿足需要路燈的額定光通量F。將公式(3)公式變形后為：

　　F=Eav*W*S/(U*k*N)

　　(4)注意，公式中W應(yīng)是路面的有效寬度，路面有效寬度的計算見表3。

　　計算實例

　　已知LED路燈配置在主干道，選低檔值Eav=20lx，路面實際寬度Ws為15m，LED路燈防護等級為IP54，路燈間距S為30m，路燈安裝高度約12m，懸挑長度為，燈仰角15°，雙側(cè)對稱排列。

　　由表2確定k=

　　由表3計算Weff=Ws-2*XL=15-2*

　　由表4核查H=12m≥≤3H=36m符合規(guī)定;

　　由前述知，道路燈雙側(cè)對稱排列時N=2;

　　查表1，因W/H=12/12=1對應(yīng)的15°仰角總“利用系數(shù)”為

　　帶入公式(4)

　　F=Eav*Weff*S/(U*k*N)=(20*12*30)/(**2)=7692(lm)

　　選擇一款大于等于7692流明的LED路燈產(chǎn)品就可以滿足照度要求。

　　將這些資料和數(shù)據(jù)在辦公軟件EXCIE中組合，根據(jù)實際情況選擇并輸入各項系數(shù)便可以自動計算出結(jié)果。

　　顯然，已知某LED路燈的流明數(shù)，也可根據(jù)條件或設(shè)定條件來計算其平均照度，再與CJJ45-2006《城市道路照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》的要求對照，從而進行有的放矢的配置選型。