高速公路夜間照明淺析

陳志明 徐全鵬 張虹

摘 要：近年來(lái)高速公路安全生產(chǎn)形勢(shì)日趨嚴(yán)峻，但高速公路夜間照明燈具的選取及更新?lián)Q代仍相對(duì)落后，本文以長(zhǎng)深高速公路青臨段為例，對(duì)高速公路夜間照明常用的高壓鈉燈、金鹵燈、LED燈及新型陶瓷氙氣燈進(jìn)行對(duì)比論述，為高速公路運(yùn)行管理提供參考。

關(guān)鍵詞：高速公路;夜間;照明

中圖分類號(hào)：TU113.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）19-0124-02

1 現(xiàn)狀調(diào)查

隨著近年來(lái)國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，通行高速公路車流量激增，高速公路安全生產(chǎn)形勢(shì)日趨嚴(yán)峻，但高速公路夜間照明燈具的選取及更新?lián)Q代仍相對(duì)落后，主流夜間照明設(shè)備仍以高壓鈉燈、金鹵燈為主，僅個(gè)別路段實(shí)驗(yàn)性采用LED燈具進(jìn)行夜間照明，但燈具質(zhì)量參差不齊，照明效果不良，普遍存在能耗大、不節(jié)能、顯色性不高等問(wèn)題，且現(xiàn)有燈具非露天場(chǎng)所專用燈具，經(jīng)實(shí)地調(diào)研，長(zhǎng)期使用下，部分燈具內(nèi)部蚊蟲積塵較多，嚴(yán)重影響照明效果，甚至造成線路漏電或短路。本文以長(zhǎng)深高速公路青臨段為例，對(duì)高速公路夜間照明常用的高壓鈉燈、金鹵燈、LED燈及新型陶瓷氙氣燈進(jìn)行對(duì)比論述，供高速公路運(yùn)行管理單位在日常運(yùn)行管理中參考。

2 具體試用及對(duì)比情況

在照明的各項(xiàng)參數(shù)中，顯色指數(shù)、光譜、照度、照度均勻度是幾個(gè)比較重要且常用的參數(shù)。為確保數(shù)據(jù)采集環(huán)境、條件一致，體現(xiàn)數(shù)據(jù)對(duì)比的公平性和公正性，本文以長(zhǎng)深高速公路青臨段青州南收費(fèi)站為例，在收費(fèi)車道及收費(fèi)廣場(chǎng)分別安裝同功率的金鹵燈、高壓鈉燈、陶瓷氙氣燈、LED燈，進(jìn)行各種參數(shù)采集、對(duì)比。具體對(duì)比情況如下：

（1）顯色指數(shù)對(duì)比。顯色指數(shù)：指物體用該照明光源和用標(biāo)準(zhǔn)光源（一般為太陽(yáng)光）照明時(shí)，其顏色符合程度的量度，也就是顏色逼真的程度，也叫顯色性，以Ra表示。太陽(yáng)光為作標(biāo)準(zhǔn)光源，其顯色指數(shù)為100，其它人造光源的顯色指數(shù)越接近100，其顯色性越好，顯色指數(shù)（Color Rendering Index）為目前定義光源顯色性評(píng)價(jià)的普遍方法（如表1）。

小結(jié)，從顯色指數(shù)對(duì)比可見（表2），相比于其他光源，陶瓷氙氣燈在顯色指數(shù)方面優(yōu)勢(shì)明顯。

（2）光譜對(duì)比。光譜：是復(fù)色光經(jīng)過(guò)色散系統(tǒng)（如棱鏡、光柵）分光后，被色散開的單色光按波長(zhǎng)（或頻率）大小而依次排列的圖案，全稱為光學(xué)頻譜。光譜中最大的一部分可見光譜是電磁波譜中人眼可見的一部分，在這個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的電磁輻射被稱作可見光。其他人造光源的光譜與太陽(yáng)光的光譜越接近，其顯色指數(shù)就會(huì)越高，對(duì)物體顏色還原度也越高。

小結(jié)，從光譜對(duì)比可見（圖1），相比于其他光源，陶瓷氙氣燈在光譜方面最為全面且連續(xù)。

（3）照度對(duì)比。照度：是光照強(qiáng)度的簡(jiǎn)稱，指單位面積上所接受可見光的光通量。單位勒克斯（Lux或Lx）。用于指示光照的強(qiáng)弱和物體表面積被照明程度的量，通常，物體照度越高越容易看清楚。

小結(jié)，從照度對(duì)比可見（表3），陶瓷氙氣燈照度與LED燈持平，高于高壓鈉燈和金鹵燈。

（4）照度均勻度對(duì)比。照度均勻度：照度均勻度指規(guī)定表面上的最小照度與平均照度之比。光線分布越均勻說(shuō)明照度越好，視覺感受越舒服，照度均勻度越接近1，說(shuō)明光源照明均勻，效果舒適，反之越小越增加視覺疲勞。平均照度：在照明范圍內(nèi)，分成一定尺寸的網(wǎng)格，測(cè)試每個(gè)網(wǎng)格線交點(diǎn)的照度，將這些照度值求出的平均值。

照度均勻度=最小照度值/平均照度值。

根據(jù)《中華人民共和國(guó)城市道路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ45—2006）中表3.3.1“機(jī)動(dòng)車交通道路照明標(biāo)準(zhǔn)值”規(guī)定：城市快速路、主干路路面平均照度要求不低于20LUX。所以圖中將照度值大于或等于20LUX的區(qū)域用紅色線圈起來(lái)，便于直觀比較（圖2、圖3、圖4、圖5）。

小結(jié)，從平均照度對(duì)比可見（表4），相比于其他光源，陶瓷氙氣燈平均照度最高;從照度均勻度對(duì)比可見，陶瓷氙氣燈稍高于LED燈，遠(yuǎn)高于高壓鈉燈和金鹵燈。

3 結(jié)語(yǔ)

從以上對(duì)比可以得出，金鹵燈、高壓鈉燈、陶瓷氙氣燈及LED燈4種常用光源各項(xiàng)檢測(cè)參數(shù)對(duì)比如下：

（1）顯色指數(shù)：陶瓷氙氣燈>LED燈>金鹵燈>高壓鈉燈;

（2）光譜：陶瓷氙氣燈>LED燈>金鹵燈>高壓鈉燈;

（3）照度：LED燈≈陶瓷氙氣燈>高壓鈉燈>金鹵燈;

（4）平均照度：陶瓷氙氣燈>高壓鈉燈>金鹵燈>LED燈;

（5）照度均勻度：陶瓷氙氣燈>LED燈>高壓鈉燈>金鹵燈;

綜合各方面數(shù)據(jù)，陶瓷氙氣燈作為一種新型光源，因其本身高光效、高顯色指數(shù)、照射區(qū)域廣且照度均勻、節(jié)能等特點(diǎn)，可作為高速公路收費(fèi)廣場(chǎng)照明新型光源，研發(fā)高速公路收費(fèi)廣場(chǎng)專用燈具，進(jìn)一步提升高速公路夜間照明效果。