城市道路LED路灯照明设计研究

城市道路LED路灯照明设计研究
摘要：主要针对城市道路LED路灯照明的设计展开了研究，通过结合具体的工程实例，对LED路灯照明的设计方案及参数计算作了详细的阐述和系统的分析，以期能为有关方面提供有益的参考和借鉴。

关键词：城市道路；LED路灯；照明设计；路面照度
LED路灯具有环保无污染、耗电少、光效高、寿命长等特点，在如今的城市道路照明上有着广泛的应用。

因此，为了建立良好的城市道路照明系统，就需要对LED路灯的照明进行优化设计，并做好相应的参数计算。

基于此，本文以某工程为例，对城市道路LED路灯照明的设计进行研究，相信能给有关方面提供一定的帮助。

1 工程概况
该工程设计道路等级为城市主干路等级，依据城市道路照明设计标准，路面照度维持值应为20 lx和30 lx两个等级，道路交口路面照度维持值应为30 lx和50 lx两个等级。

工程所采用的LED产品需至少满足《道路照明用LED灯性能要求》（GB/T 24907—2010）内相关参数要求，具体如表1所示。

考虑到当前制造厂家的技术水平和节能要求，本设计要求灯具产品初始光效不小于80 lm/W。

表1 LED路灯初始光效最低值（单位：lm/W）
等级颜色：RR/RZ 颜色：RL/RB/RN/RD 1 75 70 2 60 55 3 50 45
2 设计方案及参数计算
2.1 计算参数说明
计算参数有：灯具光通量φ，lm；利用系数U，依据灯具利用系数曲线查出；维护系数K，依据规范取0.7；灯具数量N，计算单侧取1，计
算两侧取2；布灯间距S，m；计算路面宽度W，m。

2.2 标准段设计
标准段断面形式为：人行道3 m＋非机动车道3.5 m＋侧分带2 m＋车行道8 m＋中央分隔带3 m＋车行道8 m＋侧分带2 m＋非机动车道3.5 m＋人行道3 m，如图1所示。

图1 标准段道路断面图
灯杆布置于侧分带，双侧对称布置，杆高9 m，间距30 m，双挑臂；车行道侧配LED光源180 W，非机动车道侧配LED光源100 W。

机动车道平均维持照度Eav＝φUKN/SW＝80×180×0.5× 0.7×1/（30×8）＝21 lx，满足《城市道路照明设计标准》对城市主干路平均
照度的要求。

功率密度LPD＝P/SW＝180/（30×8）＝0.75 W/m2，满足《城市道路照明设计标准》的节能要求。

非机动车道、人行道平均维持照度 Eav＝φUKN/SW＝80 ×100×0.4×0.7×1/（30×6.5）＝11.5 lx，满足《城市道路照明设计标准》对非机动车道、人行道平均照度的要求。

2.3 展宽段设计
展宽段断面形式为：人行道3 m＋非机动车道、车行道17.5 m＋中央分隔带2 m＋车行道11 m＋侧分带2 m＋非机动车道3.5 m＋人行道3 m，如图2所示。

图2 展宽段道路断面图
灯杆对称布置（无侧分带侧布置于人行道上），杆高12 m，间距40 m，单挑臂，配LED光源2×250 W。

机动车道平均维持照度 Eav＝φUKN/SW＝80×250×2× 0.6×0.7×2/（40×30.5）＝27.5 lx。

由于两侧车行道不等宽，因此此处两侧合并计算。

功率密度LPD＝P/SW＝250×2×2/（40×30.5）＝0.82 W/m2。

无侧分带侧非机动车道平均维持照度同机动车道。

人行道平均维持照度Eav＝φUKN/SW＝80×250×2×0.06 ×0.7×1/（40×3）＝14 lx。