LED城市道路照明设计导则.docx
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LED城市道路照明设计导则
重庆两江新区城市道路照明
LED路灯应用设计导则
重庆两江新区建设管理局2014年7月发布
前言
国内现行的城市道路照明设计主要参照以高压气体放电灯为光源的《城市道路照明设计标准》CJJ45-2006，该标准自2007-07-01实施以来，对规范我国城市道路照明设计和提升城市道路照明水平起到重要作用。
但是，随着半导体照明技术的不断成熟，LED道路照明灯具的节能效果日益凸显，尤其是LED的智能控制特性不仅强化了其灯具产品的优势，更大大提升了道路照明系统的节能空间。
时至今日，作为我国LED照明领域最先启动的应用市场之一，LED道路照明灯具在技术提升和成本降低的双重驱动下，已从示范性应用走向了规模性应用，目前新建和改造的市政照明工程中均广泛采用了此类产品。
然而，随着使用范围的不断扩大，现行设计标准已不能适应LED照明技术及产品的实际应用。
为解决上述问题，两江新区在新的LED道路照明相关国家标准正式出台前，为规范辖区内城市道路照明工程，特编制《重庆两江新区城市道路照明LED路灯应用设计导则》，作为CJJ45-2006的补充和说明，作为城市道路照明工程设计、LED路灯选择及工程验收的依据。
在编制过程中，我们成立了由重庆两江节能服务有限公司牵头，相关设计单位、辖区内LED道路照明灯具生产企业组成的编制组，并邀请重庆市半导体照明标准化技术委员会参与制订和审定。
编制组收集了重庆及其他国内城市在道路照明工程中应用LED灯具的成功经验和先进技术，考虑到技术可行性、可持续性和前瞻性，要求本设计导则中应用技术和产品技术均满足或略高于CJJ45-2006和LED道路照明相关国家标准（征求意见稿）的规定。
本导则由重庆两江新区建设管理局同重庆两江节能服务有限公司负责解释。
同时为使本导则更能符合两江新区城市道路照明工程建设实际情况，推进LED产业技术发展，请各有关单位在应用中将发现的问题及意见及时反馈重庆两江新区建设管理局或重庆两江节能服务有限公司。
本导则主编单位：
重庆两江新区建设管理局
本导则参编单位：
重庆两江节能服务有限公司
重庆市半导体照明标准化技术委员会
中国市政工程华北设计研究总院
中机中联工程有限公司
重庆四联光电科技有限公司
重庆市雪伦科技有限责任公司
重庆平伟光电科技有限公司
重庆超硅光电技术有限公司
本导则主要起草人：
杨治洪易吉林李伟朱必泽
文学峰陈昌鸿卢先贵张帆
余瑞易守寅胡栋黄敏
杨林蒋欣宏周锐王锋
刘冬春余乐李建江
说明
针对LED灯具在城市道路照明中的应用，本导则是CJJ45-2006相关条文的补充，因此，除符合本导则规定的要求外，还应满足CJJ45-2006和相关标准的规定，以下章节不再累述。
本导则自发布之日起实施。
1术语和定义
1.1道路照明用LED灯
满足道路照明要求的组合式LED照明装置，除了发光二极管（LED）作为光源发光外，还包括其他部件，例如光学、机械、电气和电子部件，并将这些部件组合成一个整体，以下简称LED路灯。
该灯具中的LED光源可以是整体式也可以是模组式，装配方式可以是可拆卸式也可以是不可拆卸式。
1.2安装高度
灯具的光中心至路面的垂直距离。
符号H，单位m。
1.3安装间距
沿道路的中心线测得的同侧相邻两个灯具之间的距离。
符号S，单位m。
1.4路面有效宽度
用于道路照明设计的路面宽度，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。
当灯具采用单侧或双侧（包括交错和相对）布置方式时，道路有效宽度为其实际路宽减去一个或两个悬挑长度。
当灯具在双幅路中间分车带上采用中心对称布置方式时，道路有效宽度就是道路实际宽度。
符号Weff，单位m。
1.5LED路灯光效能
在额定条件下，LED路灯光通量与其消耗的电功率之比，单位lm/W。
设计时宜采用LED路灯的额定光通量与额定功率之比。
1.6阈值增量
失能眩光的度量。
表示为存在眩光源时，为了达到同样看清物体的目的，在物体及其背景之间的亮度对比所需要增加的百分比，符号TI。
1.7不舒适眩光
令人感觉到不舒服的眩光，会影响对视觉对象的辨别，符号G。
1.8溢散光
不舒适眩光的主要影响因素。
LED路灯发出的光线中照射到被照目标范围外的部分光线。
主要以安装状态下80°光强（I80）与90°光强（I90）进行度量。
1.9环境比
车行道外边带状区域内的平均水平照度与相邻的等宽度车行道上平均水平照度之比，符号SR。
注：
带状区域的宽度取机动车道的半宽度和机动车道外侧无遮挡带状区域宽度两者之间的较小值，但不应超过5m。
1.10智能照明
一种根据道路条件、交通状况及周边环境影响合理选择道路亮度等级的动态照明智能控制方式。
1.11恒照度控制
一种利用调光技术确保照明系统在整个维护周期内，照度水平保持不变的照明控制。
1.12色温
当光源所发射的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的光的颜色相同时，则黑体的这个温度就称为该光源的颜色温度，简称色温，符号TC，单位K。
1.13相关色温
光源所发射的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的光的颜色最为接近，则黑体的这个温度就称为该光源的相关色温。
符号TCP，单位K。
1.14色容差
表征一批光源中各光源色品坐标与光源额定色品坐标的偏离，用颜色匹配标准偏差SDCM（standardderiationofcolormatching）表示。
1.15一般显色指数Ra
CIE推荐用“测验色”法来定量评价光源的显色性，选用15种测验色，分别计算它们在参照光源和待测光源下的色差ΔEi，Ri=100-4.6ΔEi为待测光源对某种测验色的显色指数，对测验色R1-R8特殊显色指数的算术平均值Ra=1/8∑Ri称为一般显色指数。
1.16照明功率密度
单位路面面积上的LED照明安装功率（包括LED模块及驱动电源和控制部件的功耗）。
符号LPD，单位W/m²。
1.17照明节电率
城市道路照明工程实施后，应用LED路灯的节电比率。
新建工程可用设计LPD值与标准（CJJ45-2006）中对应的LPD值之比计算。
改造工程可用改造后路灯照明用电量与改造前路灯照明用电量之比计算。
2照明标准
2.1城市隧道照明标准值
在城市隧道中，参照本导则附录A《隧道照明区域划分及照明标准》和公路隧道通风照明设计规范（JTJ026.1-1999）的规定。
3光源、灯具及其附属装置选择
3.1光源选择
3.1.1快速路、主干路、次干路和支路应选择LED光源。
3.1.2CJJ45-2006第4.1.1条中的其它道路照明如果条件满足也可选择LED光源。
3.2LED路灯及其附属装置选择
3.2.1LED路灯分类
3.2.1.1LED路灯按规格分类
LED路灯规格宜依据灯具额定光通量按表1进行分类。
表1LED路灯规格分类表
额定光通量
（lm）
额定功率值
（W）
3850
30
5700
60
8550
90
11400
120
15200
160
17100
180
19000
200
23750
250
28500
300
注：
1、额定光通量对应的相关色温为4000±320K；
2、额定功率供照明设计参考。
3、针对目前LED厂家技术水平，按照光效95lm/W计算。
3.2.1.2LED路灯按配光分类
LED路灯配光宜依据灯光投射距离按以下原则分类:
1）纵向配光宜依据最大光强在道路沿车行线方向的投射距离D按表2进
行分类。
表2LED路灯纵向配光分类
灯具配光类型
灯具特征
短投射
H＜D≤2.25H
中投射
2.25H＜D≤3.75H
长投射
3.75H＜D≤6H
注：
H为灯具安装高度。
2）横向配光宜依据道路侧灯具二分之一最大光强曲线在路面上形成的投影线与道路边缘的最大距离L按表3进行分类。
表3LED路灯横向配光分类
灯具配光类型
灯具特征
Ⅱ型
H＜L≤1.75H
Ⅱ-4型
灯具有四个光束且配光宽度符合Ⅱ型配光
Ⅲ型
1.75H＜L≤2.75H
Ⅳ型
L≥2.75H
注：
H为灯具安装高度。
3.2.1.3LED路灯溢散光分类
LED路灯根据溢散光限制宜按表4分类。
表4LED路灯溢散光限制分类
区域
分类
溢散光限制分类
SP0
SP1
SP2
SP3
区域光通（lm）
BH
110
500
5000
5000
BM
220
1000
8500
8500
UH
0
10
100
150
UL
0
10
100
150
FVH
10
75
150
不限制
BVH
10
75
150
不限制
1注：
灯具区域分类见附录B。
3.2.2LED路灯基本要求
3.2.2.1LED路灯应能够在环境温度为-30℃～50℃范围内正常工作。
3.2.2.2LED路灯应能够在电源电压为额定工作电压的80%～120%时正常工作。
3.2.2.3LED路灯应具有互换性，电子控制装置及光源模组等灯具部件应便于现场更换和维修，且均应满足互换使用要求。
3.2.2.4LED路灯的安全要求应符合道路与街路照明灯具安全要求（GB7000.5-2005）的规定。
3.2.2.5光源采用模组式的LED路灯，其模组的安全要求应符合GB24819-2009的规定。
3.2.2.6LED路灯的防护等级应不低于IP65。
3.2.2.7LED路灯的驱动电源和控制装置应具备防雷电感应功能。
3.2.2.8LED路灯出厂时的初始光通量应不低于额定光通量的90%。
3.2.2.9LED路灯光效能
LED路灯的光效能应不低于表5要求。
表5LED路灯光效能值
相关色温（K）
4000
光效能值（lm/W）
≥95
3.2.2.10光通维持率
LED路灯在燃点至3000h时的光通量维持率应大于96%，燃点至6000h时的光通量维持率应大于92%。
3.2.2.11配光要求
LED路灯的配光应符合表6和表7的要求。
表6纵向配光要求
安装间距S（m）
S≤2.5H
2.5H＜S≤3.5H
S≥3.5H
配光类型
短投射配光
中投射配光
长投射配光
注：
H为灯具安装高度。
表7横向配光要求
布置方式
安装高度H（m）
配光类型
S≤2.5H
2.5H＜S≤3.5H
S≥3.5H
单侧布置
H≥Weff
H≥1.2Weff
H≥1.4Weff
Ⅱ、Ⅲ型配光
双侧交错布置
H≥0.7Weff
H≥0.8Weff
H≥0.9Weff
Ⅲ、Ⅳ型配光
双侧对称布置
H≥0.5Weff
H≥0.6Weff
H≥0.7Weff
注：
Weff为路面有效宽度。
3.2.2.12溢散光限制要求
LED路灯溢散光限制应符合以下要求：
1）SP0等级以上灯具不适用于国家公园、自然保护区和天文台所在地区的
道路照明；
2）SP1等级以上的灯具不适用于乡村的工业或居住区的道路照明；
3）SP2等级以上的灯具不适用于城市道路照明。
3.2.2.13一般显色指数Ra
LED路灯的一般显色指数Ra应不低于65。
3.2.2.14相关色温
LED路灯的额定相关色温为4000K，LED路灯的实际相关色温与额定相关色温之差应不超过额定相关色温的±8%。
色容差应不大于7SDCM。
3.2.2.15LED路灯功率
LED路灯的实际消耗功率应不低于额定功率的90%，应不高于额定功率的110%。
3.2.2.16功率因数
LED路灯的功率因数应不低于0.92。
3.2.2.17电磁兼容
LED路灯骚扰电压应符合GB17743的要求。
LED路灯谐波电流限值应符合GB17625.1的要求。
LED路灯电磁兼容抗扰度应符合GB/T18595的要求。
4节能标准与措施
4.1节能标准
4.1.1机动车交通道路照明应以照明功率密度（LPD）作为照明节能的评价指标。
4.1.2机动车交通道路的照明功率密度值应不大于表8的规定。
表8机动车交通道路的照明功率密度值
道路级别
车道数
（条）
照明功率密度值
（LPD）（W/m2）
对应的照度值（lx）
快速路
主干路
≥6
0.62
30
＜6
0.58
次干路
≥4
0.48
15
＜4
0.48
支路
≥2
0.45
10
＜2
0.45
注：
1.本表实用LED路灯；
2.本表仅适用于设置连续照明的常规路段；
3.设计计算照度高于标准值时，同时LPD值不得相应增加。
4.2节能措施
设计智能化、运行可靠和高效节能的路灯智能控制系统，实现二次节能。
由于LED本身具有非常方便调制和控制的特性，使多项通讯及调控方式技术可应用于LED道路照明，调控除能扩展其使用功能，体现人性化照明和减少查找故障的工作量外，更能实现节能的最大化。
5照明供电和控制
5.1照明供电
LED路灯具有功率小、电流小、功率因数高等特点，照明供电方面宜选用铝合金芯或交联聚氯乙烯铜芯（YJV系列）电缆。
5.2照明控制
LED最大的优势在于其可控性，基于这一特性设计智能化、运行可靠和高效节能的路灯控制系统，是智能交通系统的必然需求。
目前基于ZigBee或WiFi标准的无线通讯技术和电力线载波通讯技术等在局部照明智能化控制方面已得到较好的应用。
DALI控制协议和基于DALI控制协议的扩展DALI协议在结合控制装置与声控传感器、光敏传感器、移动感应器、空闲和存在感应器等已被广泛用于LED照明的控制中，可实现节能、环保、多功能、高可靠和智能化管理，宜根据建设方的要求合理设置。
附 录 A（规范性附录）隧道照明区域划分及照明标准
A.1照明基本要求
城市隧道照明包括隧道日间照明和隧道夜间照明，应符合以下要求：
a）当隧道长度小于等于50m时，隧道照明可不设置日间照明；
b）当隧道长度大于50m时，隧道日间照明应包括入口段照明、过渡段照
明、中间段照明及出口段照明，其区域划分宜按图A.1确定。
城市隧道日间照明宜根据洞外亮度变化调整道路亮度（照度）。
应对隧道照明自动控制光感器件进行定期清洁并校准。
图A.1各照明段亮度与长度
P——洞口；S——接近段起点；A——适应点；L20——洞外亮度；Lth——入口段亮度；Dth——入口段长度；Ltr1、Ltr2、Ltr3——过渡段亮度；Lin——中间段亮度；Dtr——过渡段长度
A.2隧道照明标准值
A.2.1入口段的设计亮度标准值
可根据式（E.1）计算得出，
…………（E.1）
式中：
——入口段亮度折减系数，宜根据隧道设计车速按表A.1确定；
——距离隧道洞口1倍停车视距的位置，测得的以观测位置与洞口中心连线为中心20°视场区域的平均亮度，宜按A.2.2确定。
表A.1入口段亮度折减系数
设计车速（km/h）
入口段亮度折减系数
80
0.035/0.025
60
0.022/0.015
40
0.012/0.01
注：
当交通控制系统和道路分隔设施完善的隧道，宜选择本标准表E.1中的低档值，反之宜选择高档值。
洞外亮度
可按表A.2确定，也可按以下要求实测得出：
c）洞外亮度观测位置应位于接近段起点，该位置与隧道洞口的距离为1倍停车视距的位置；
d）洞外亮度观测高度应距离地面1.5m；
e）洞外亮度测试区域应包括以观测位置与洞口中心连线为中心20°视场区域。
表A.2洞外亮度
（cd/㎡）
天空面积百分比
洞口朝向或洞外环境
设计车速
80km/h
60km/h
40km/h
35%～50%
南洞口
4000
—
—
北洞口
5500
—
—
15%～35%
南洞口
4000
3500
3000
北洞口
5000
4000
3500
5%～15%
暗环境
3000
2500
2000
亮环境
4000
3500
3000
0%～5%
暗环境
2000
1500
1000
亮环境
3500
3000
2500
注：
1、空面积百分比指20°视场中天空面积百分比；
2、指北行车辆驶入的洞口，北洞口指南行车辆驶入的洞口；
3、东洞口与西洞口取用南洞口与北洞口之中间值；
4、暗环境指洞外景物（包括洞口门建筑）反射比低的环境，亮环境指洞外景物
（包括洞口门建筑）反射比高的环境。
入口段长度不应小于1倍的停车视距，停车视距宜根据表A.3确定。
表A.3机动车停车视距（m）
设计车速（km/h）
坡度（%）
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
80
112
110
106
103
100
98
95
93
90
60
62
60
58
57
56
55
54
53
52
40
29
28
27
27
26
26
25
25
25
过渡段由照明段TR1、TR2、TR3组成，三个照明段长度宜按表A.4取值，其照明标准可按表A.5取值。
表A.4过渡段照明标准值
设计车速（km/h）
长度（m）
TR1
TR2
TR3
80
72
89
133
60
44
67
100
40
26
44
67
表A.5过渡段亮度标准值
照明段
TR1
TR2
TR3
亮度标准值
（cd/㎡）
A.2.2中间段亮度设计标准值应符合以下要求：
f）当隧道所连接道路为主干道时，中间段亮度设计标准值为6cd/㎡；
g）当隧道所连接道路为次干道时，中间段亮度设计标准值为3cd/㎡。
在单向交通隧道中，应设置出口段照明，出口段长度宜取60m，其设计亮度标准值宜为中间段亮度设计标准值的5倍。
隧道照明夜间照明应符合以下要求：
h）不设置日间照明的隧道，其夜间照明亮度等级应不低于所连接道路照明设计标准值，但也不应超过所连接道路照明设计标准值的三倍；
i）设置日间照明的隧道，其夜间照明由基本照明提供。
按照隧道设计车速，隧道路面亮度均匀度应符合表A.6的要求。
表A.6隧道路面亮度均匀度
设计车速（km/h）
亮度总均匀度
亮度纵向均匀度
80
≥0.4
≥0.7
60
≥0.4
≥0.6
40
隧道路面左、右两侧墙面2m高范围内的平均亮度，应不低于路面平均亮度的60%，且亮度总均匀度不宜低于0.4。
A.3隧道灯具布置要求
隧道入口照明、过渡段照明和出口照明应由基本照明和加强照明组成，其灯具布置应符合以下要求：
j）基本照明灯具布置应与中间段照明相同；
k）入口段加强照明宜从洞口以内10m处开始布置。
A.3.1城市隧道照明灯具布置应消除频闪的要求，灯具安装间距应符合表A.7的规定。
表A.7隧道照明灯具安装间距
设计车速（km/h）
灯具安装间距要求
80
≥9.3m或＜1.5m
60
≥6.9m或＜1.1m
40
≥4.6m或＜0.7m
灯具布置可分为中线布置或两侧对称布置。
附 录 B（资料性附录）灯具区域分类
灯具区域分类宜按图B.1进行划分，其角度范围宜按表B.1确定。
图B.1灯具区域分类示意图
表B.1灯具区域分类表
光通区域分类
角度范围
FL
道路侧
0°～30°
FM
30°～60°
FH
60°～80°
FVH
80°～90°
BL
人行道侧
0°～30°
BM
30°～60°
BH
60°～80°
BVH
80°～90°
UL
上射区域
90°～100°
UH
100°～180°
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