本文主要介紹了城市道路照明光源、燈具關鍵性指標的對比，通過LED光源的試運行所得出的數據與高壓鈉燈比較分析，談談LED光源的發展前景。
關鍵詞：LED 指標對比 案例介紹 對比分析
當前我國正在創建資源節約型、環境友好型社會，“綠色照明”的概念也在逐步深入人心。隨著科技的不斷進步，半導體材料應用技術的高速發展，小功率LED光源已廣泛應用於的景觀照明，大功率的LED路燈也越來越多的引起各方面的關註。
大功率LED路燈是壹種通過直流低壓點亮發光二極管組來實現照明需求的壹種新型照明方式，具有亮度高、顯色性好等特點；另外，由於LED路燈的輸入為低壓直流，能與太陽能結合起來，使得太陽能LED路燈成為了未來道路照明方式的壹種可能。
壹．城市道路照明光源、燈具關鍵性指標對比
1．發光效率：單位為每瓦流明Lm/w。即電光源將電能轉化為光能的能力，以發出的光通量除以耗電量來表示。
LED光源的發光效率，目前國外美國、日本約75Lm/w左右，國內生產的LED約65Lm/w左右。
高壓鈉燈光源的發光效率為100Lm/w左右，每w發出的光通量比LED高25～35Lm/w。400w高壓鈉燈的發光效率高達120Lm/w。
2．平均壽命：單位為小時（H）。即指壹批光源至百分之五十的數量損壞時的小時數。
LED光源的平均壽命＞50000小時，但在實際應用中影響壽命的因素太多太復雜，除LED器件本身的材料、制造工藝、技術外，LED顆粒組合、燈具的設計、控制電路配套的元器件、散熱、防水、防塵等都會影響LED光源的壽命。所以LED光源壽命＞50000小時只能指光源的理論壽命。
高壓鈉燈光源的平均壽命＞24000小時，其配套的節能型電感鎮流器的壽命＞50000小時，鈉燈光源壽終後鎮流器仍可使用。
3．燈具利用系數：指光源發出的光通量通過燈具反光器將光二次分配反射的利用效率，城市道路照明設計標準規定燈具利用系數70%。
LED光源光束發射角小，光源方向性強，在壹個燈具內用成百上千，甚至上萬顆LED組成才能代替高壓鈉燈。這就帶來LED組合光源與LED燈具的匹配問題，再說每顆LED功率和體積太小，光通輸出量也少，直射到反光器再將光二次分配利用效率極低（沒有測試數據，用目測效果分析意見）。
高壓鈉燈光源為線、柱型發光源，即為光芒四射，能較好地利用光通過反光器的折射進行光的二次分配，所以利用系數較高。
4．燈具必須具有蝙蝠翼形的配光性能。因為道路的縱向兩燈之間距離在40m左右，燈具必須把光照射到20m以上，形成兩燈之間光的交叉，覆蓋二燈之間交叉地方的暗區。
LED燈具因受到發光源方向性的限制，以及發光源太小且數量眾多，難以達到理想的蝙蝠翼形配光的要求，它的最大光強值在15°左右以內，光線大部分只是向燈下端路面照射。達不到覆蓋二燈之間的暗區。詳見圖壹和圖二兩個燈具的配光曲線圖。
高壓鈉燈的發光源不受方向性的限制，通過光的二次分配形成蝙蝠翼形，它的最大光強值在60°～65°左右。能將光照射到更遠的方向，覆蓋二燈之間的暗區。
5.燈具的防護等級：單位為IP。即是燈具防塵、防水的密封程度。壹般燈具要求在IP55～IP65，兩種光源的燈具都能達到這個要求。
二、LED在道路照明的試用案例介紹
我們為了深入了解LED路燈燈具的特性，在常州市郊區次幹道且交通量不大的道路做了壹些嘗試性的試驗，並作了短期的跟蹤測試，以下就試點情況作簡單的介紹：
廠方提供燈具參數：
①燈具光通量：8000流明、②LED發光功率：125W、③耗電量：150W、④單顆LED功率：1.3W、⑤美國CREE芯片、⑥燈具尺寸：600*296*210。
實驗測試數據：
平均照度( E a v )：1 8 . 9 8 L x、水平照度均勻度（Emin/Eav)：0.07。
試驗點二：位於鐘樓開發區的梅花路，該機動車道寬14m，雙側對稱布置150wLED路燈，間距縮短
我市目前已在三條路上選擇不同布燈方案對大功率LED路燈進行試驗安裝，情況如下：
試驗點壹：位於新北區岷江路，該機動道寬9米(詳見圖三)，替換了3套常規的路燈燈具，單側布置安裝了3套150wLED路燈，間距33米，燈高9米。安裝初期，經過實際測量其燈下最大照度達66.1Lux，平均照度有18.98Lux，可滿足標準值，但其燈下照度隨著距離的延伸降低較快，在兩燈間出現明顯暗斑(詳見圖四夜景照明)，最低照度值僅為1.4Lux，均勻度只有0.07，遠未達到標準的要求。(詳見圖五照度實測)為27m，燈高降低為8m(詳見圖六)，安裝55天後實測得平均照度27.5Lux，均勻度0.09，狀況比岷江路稍好，但其均勻度仍不足以達到標準的要求。經過現場實際測量，150wLED路燈在兩個試驗點的燈下最大照度值均可達到約70Lux，但最低照度值僅為2.1Lux。由此可以看出，這種大功率LED路燈在縮小燈間距的情況下其平均照度雖然能夠滿足道路照明的要求，但其均勻度仍有待提高，道路上斑馬線很明顯(見圖七梅花路夜景)。
實驗測試數據：
平均照度(Eav)：27.5Lx、最大照度70.1Lx、最小照度2.5Lx、水平照度均勻度(Emin/Eav)：0.09、功率密度：0.79W/m2。
試驗三：位於新北區電子科技產業園區內，由業主自行安裝的路燈，路寬14m（詳見圖九），兩側對稱布置125wLED路燈，光源中心距22m，路燈間距50m，為了進行對比，在其北側有壹段間隔安裝250w高壓鈉燈（詳見圖十壹照度實測）。
燈具大約安裝半年後進行實地測量，LED路燈的平均照度僅為4.72Lux，照度均勻度只有0.04，兩套LED路燈的中間區域幾乎沒有光照，最小照度0.2Lx,卻發現燈下最大照度值為30.7Lux（詳見圖十）。
燈具技術參數:
功率125W、總光通量為8000lm，其他不詳。
實驗測試數據：
平均照度(Eav)：4.72Lx、最大照度30.7Lx、照站照度0.2Lx、水平照度均勻度(Emin/Eav)：0.04。
實驗測試數據：
平均照度(Eav)：7.14Lx、高壓鈉燈最高照度53.1Lx、離燈30m處照度為0.8Lx、LED燈最高照度27.4Lx、離燈15m處照度為0.7Lx、水平照度均勻度(Emin/Eav)：0.1。 梅花路LED與高壓鈉燈比較
項目 梅花路案例
光源 150wLED 400w高壓鈉燈
安裝高度(M) 8 10
路燈布置方式 雙側對稱 單側
路燈間距(M) 27 35
路寬(M) 14 14
挑臂長度(M) 1 1.5
仰角 10° 10°
平均照度(Lux) 27.5 29.7
均勻度 0.09 0.35
三．LED路燈實際使用效果初步分析：
壹、發光效率：
目前單顆LED產品光效很多達平均每瓦80lm，平均LED窄譜照度：10Lx（照明效果等同於金鹵燈）。但是對於燈體對光的吸收和損耗以及無法投射到路面的光應該去除；其投入到地面的有效光不同燈具產品需進行不同的系統測試。
二、路面均勻度：
從LED發光原理來講，其指向性決定了LED路燈燈具光強分布受到限制，與常規路燈光源+合理配光燈具方式存在根本的區別。因此其燈下最大照度值往往會比較高，但同時其照度隨著距離的增加衰減迅速，其照射面積直接影響到其均勻度，若達到照明水平的綜合指標，必須縮短燈間距，結果造成增加燈桿投資和燈桿林立的現狀，同樣會涉及壹次性投資過大的問題。因此道路照明燈具必須具備蝙蝠翼形配光性能，前面講過，LED路燈的配光曲線（圖壹）是完全不符合功能性的道路照明要求。
三、功率密度：
以梅花路為例，通過測試數據推算，若達到良好的均勻度，路燈間距最好不要超過20m，這樣功率密度將達到1.07W/m2，有些偏高。因此，從LED發光原理來講，對於LED燈具需要解決均勻度與功率密度的矛盾。
四、壽命方面：
LED路燈產品的壽命和功耗不能僅限於光源本身，應考慮其整個光源電器的系統壽命，其電路中的配套電器、散熱系統等各個器件均需考慮在內，才能測算壹個比較科學的平均壽命。
五、散熱問題：
目前還沒有十分理想的方法來解決LED芯片的散熱問題，這就導致其隨著時間的推移會產生很大的光衰；對於長時間全夜連續開啟的道路照明的影響更大；這就導致LED路燈的功率無法有很大的突破，同時其光效、穩定性也受到了極大的限制，可以說目前這種照明方式暫不適合安裝在交通流量大的快速道路。
六、長期應用有待進壹步試驗測試:
LED路燈在常州還處於試驗階段，實測數據因時間較短，還無法完全判定其光學穩定性，仍需運行壹段時間作進壹步進行跟蹤測試。
綜上所述，隨著科技進步，提高發光二極管（LED）發光效率的潛力巨大，已成為全球照明領域關註的熱點。理論上講高光效的LED將會做為壹種新型的綠色、節能、環保產品取代傳統光源完全可能。
但在實際應用中，景觀照明已得到了廣泛采用，我們認為：對照度要求不高的庭院燈、草坪燈等局部照明、點照明或輔助照明應該是可行的；大範圍的功能性道路照明和主照明,短期之內實現還有待時日，如要達到蝙蝠翼形配光性能、LED光源電器整體壽命等，需要解決的問題還很多。