住宅区道路照明光源选择的比较分析

住宅区道路照明光源选择的比较分析

摘要：介绍当前住宅区常用的几种道路照明光源的发光原理，使用现状以及一些存在的问题。比较了不同类型的小区道路照明电光源的选择及其优劣性，并结合人的感官舒适性，提出个人的

想法和见解。

自从电能开始用于照明后，白炽灯、汞灯、低压钠灯、高压钠灯、卤钨灯、金属卤化物灯、无极放电灯、发光二极管等电光源相继问世，几乎每一种光源的发明都会考虑到在道路照明中的应用。日前，国内在住宅区道路照明上使用最多的电光源是节能灯、金属卤化物灯和高压钠灯三种。那么，在住宅区照明中如何正确选用光源呢？显然，各种光源的照明功能、照明效果、初始投资成本和运行维护成本都是必需综合考虑的因素。

一、住宅区常用照明电光源的发光原理及使用现状

1、节能灯（紧凑型荧光灯）

节能灯工作时灯丝的温度在1160K右左，比白炽灯工作的温度2200K～2700K低，所以它的寿命也大大提高到8000小时以上；它不存在白炽灯那样的电流热效应，能量利用率高；荧光粉的能量转换效率也很高，能达到每瓦60（lm）流明。因此，节能灯诞生以来就取代了传统的白炽灯，一度成为照明界的新宠。

日前节能灯（CFL）在国内住宅区道路照明中的使用率约占到40%，之所以能成为主流光源，主要是因节能灯结构紧凑、体积小、价格低、节省能源。但同时，随着科技的进展，60lm/w的光效已不具优势，且节能灯在实际使用中，仍然存在很多技术瓶颈。例如，与节能灯相匹配的电子镇流器的寿命短，增加了维护费用；易受环境温度的影响，当气候严寒时照度将大大降低；节能灯的光衰明显等等。

2、金属卤化物灯

金属卤化物灯主要依靠金属卤化物作为发光材料，金属卤化物气化后在热对流的作用下，不断向电弧中心流动，一部分金属卤化物被电弧5500～6000K高温分解，成为金属原子和卤素原子，在电场的作用下，金属原子被激发发光；另一部分金属卤化物不被电弧高温所分解，在高暖和电场双重作用下,直接激发形成分子发光。两种发光元素的特点使得金属卤化物灯的发光效率具有不错的表示，节能自然是该光源的一大优势。

金属卤化物灯在国内住宅区道路照明中的使用率约占到20%，如此大量的使用得益于该光源显色性好，光通量维持率和寿命相对较高。美中不足的是，一般在使用一段时间后，金属卤化物灯的光色就会出现偏差，影响整体美观度。在追求品质的场合才会使用的金属卤化物灯此时就略显遗憾了。

3、高压钠灯

高压钠灯是一种典型的高强度气体放电灯泡。钠原子被撞击电离激发，然后由激发态回复到稳定态；或由电离态变为激发态，再回到基戊无限循环。钠元素的活跃、多激发、多电离、多循环，催生了高压钠灯的高光效。在消耗同样电功率的情况下，日前还没有一款光源能发出超过高压钠灯的光通量。

高压钠灯虽然是城市道路照明的主要光源，但是在住宅区道路照明中尚未得到广泛应用。高压钠灯其特点是发光效率高、寿命长、透雾能力强和不诱虫等。工程应用实例反映，高压钠灯的维护频率低、光通维持率高、产品性能较稳定。

二、住宅区道路照明的需求

从人的视觉、感官出发，从全新角度发掘我们所需的理想照明环境的理念，以其科学性

而越来越被现代照明设计师所倡导。所以，我们首先对住宅区道路的性质、作用和使用人群的不同加以分析，来寻求合理的照明方案，进而选择合适的电光源。

1、集散道路

集散道路是指一个住宅区内连接区外道路至重要的交通动脉的主要道路，一般来说，它们属于M2或M3级道路。这些道路可能通向社区中心、泊车场、公交或火车、地铁站等，因此有大量的自行车和行人，必需考虑他们的照明需求。与此同时，它们又穿越住宅区，所以照明设计时还必需考虑居民的视觉要求。

从照明灯具的光分布来说，灯具配光的选择必需照顾到灯杆后方的人行道，光线难免会射入沿街住户的窗户，因此，光污染的操纵是在设计时应该考虑到的问题。

从环境因素方面来看，在住宅区，照明电光源的光色对居住环境的舒适性的影响很大，是低色暖和色调还是高色温冷色调都要按照人的不同爱好作出调整。

2、区内道路

住宅区内的道路除了机动车外，大量使用者是行人，所以，要考虑的不仅仅是路面亮度。由于区内车速较慢，驾驶员的识别能力和反应时间大大上升，对比明的需求主要是保证道路使用者的如下能力：在所处环境中的方位感、发现道路上的物体、识别其他人的行动和意图、辨别街道招牌和门牌号码，并对街道及其环境有满足感，对于最后一点常是照明设计中忽略的要素。

3、复合型特殊住宅区（住宅小区）

复合型住宅是一种相当新型的住宅形态，入口被限制，区内道路经常有大量社区生活，人们在此交流，小孩在此玩耍，行人、自行车与机动车共同使用，并且道路很窄，车速严格限制。对这样的小区道路，夜晚理想的照明应该是：

在人们经常聚集会友的地方提供友善的气氛；

认可汽车和自行车在复杂的区域内缓速驶向泊车场，所有物体应可见；认可孩子们玩耍游戏；消灭暗角，阻吓犯罪；限制射入卧室的溢出光。

在复合型住宅区，照明水平无需均匀，甚至是不均匀的，照度的变化可以增加夜晚环境的视觉吸引力。玩耍的区域希望的照度最高，人们的聚集区要求的照明居中且更强调半柱面照度，汽车停泊区和绿化区域照度要求最低。区内照明光源的颜色应与建筑和环境相配，较好的显色性也很重要。

三、住宅区道路照明光源选择的比较

如何正确选用住宅区照明光源，就是要结合住宅区的照明需求，对光源特性等作出比较，因地制宜地使用最合适的光源。

1、光效的比较

照明光源的主要特性是光效，它是发光效能的简称，指一个电光源每消耗1W功率的电能所发出的光通量，单位为lm/W（流明/瓦）。由于节能灯、金属卤化物灯和高压钠灯三种光源的光效不同，在消耗相同的电功率时所提供的光通量也不一样。由表1可知，高压钠灯以其在光效上的显著优势，在采纳相同的灯杆摆列方式、灯间距及灯具安装高度的情况下，可获得最为理想的功能照明效果。换言之，要达到同样的照度水平，采纳高压钠灯可加大灯间距，减少设备投资，进而实现节能减排。

按照CJJ45-2006标准中3.5.1条的规定，流量小的居住区人行道路照明标准值为路面平均照度不小于5lx，路面最小照度不小于1lx。以住宅区内一般道路路幅6米，人行流量小的道路为例，利用专业软件计算其照度，可得到如下结果：

2、色温的比较

色温因素的考虑将从人的感官角度方面对光源的选择作出新的科学诠释。色温是光源发射光