對于LED路燈產品早期失效可靠性的判定,目前只能依靠對進入的產品嚴格把關。根據美國方面公布的統計,在接受到的有技術認證的送選產品中,大約有30%可以達到候選指標。在候選產品里,也只有1/3可以真正采納進入實際試用考核,這大約是不到10%的產品可以被接受參與試驗使用。最后經過考驗選定產品的只有2%。
個別城市由于對進入產品不熟悉,對采購審查檢驗不嚴,試裝的2000盞路燈,在惡劣天氣下發現幾盞早期失效后全部拆卸,連同未安裝的25000個產品,全部退回供應商。案例在聯盟網上公布,引起了供應商和各城市的重視,促使改進今后的LED道路推廣工作。
中國尚未有可以反映工程質量的公共平臺,以防止劣質產品進入市場和避免重復錯誤發生。
色溫和顯色性的討論
關于LED路燈道路照明采取什么樣的色溫問題,目前還在探討中。從美國的城市街道使用經驗來看,從繁華市區和街道公共安全出發,傾向于高顯色指數的白光。有助于各種目標識別,方便人群活動。
但5000K以上的色溫,不能被接受。傳統純居住區街區,郊外道路,偏向于較低色溫,感覺比較平安溫馨。對車輛行駛速度較高的近郊干道,主張用暖色調。初期試用安裝的LED路燈都是色溫比較高,目前正在探討色溫下調的可能性。大致范圍都是3500-5000K之間。
由于片面強調燈具的光效,我國早期安裝的LED路燈很多多采用高色溫,顯色性也低,公眾難以接受。目前在向低色溫回歸。紐約和上海兩個城市,呼吁3500K左右的夜間適宜色溫。
LED路燈的光衰
LED道路照明回報的一個最大不確定因素,就是對燈具的光衰壽命可靠性的判定。光衰是一個需要時效來驗證的參數,對實際使用的燈具進行長期跟蹤驗測是不現實的。但由于這種困難而放棄或放松對產品光衰的要求,會使大量廉價劣質燈具靠工程驗收,混入在建工程,導致項目最終失敗。
美國對燈具光效光衰的控制方法是,只接受所選用有LM-80和LM-79資格認證的LED元件的路燈產品。實際證明采用了符合認證資格元件的產品,至少在7年內光衰是可以接受的。我國綿陽災后重建的遼寧大道,采用優質LED道路照明,兩年實測光衰為5.5%,與美國現行水平相當,高于國內平均水平。LED道路照明的嚴格要求,將促使國內LED元件更重視產品光衰指標。
對LED道路照明均勻性的要求
美國的公共照明一般是在廣場照明才強調均勻性。普通道路照明則更看重照明的提示性能,強調重點照明,并不追求道路照明的高度均勻。城市街燈設置的距高比普遍大于我國,一般都在3以上;在非商業地區的居民街區,路面照度較低,距高比遠大3的也不少見。但是在交叉道口或者居民進出的地方,都設置增強照明,起到照明和警示雙重效果。
最新的專題研究表明,明暗起伏的道路照明更符合人類對夜間照明的自然習慣,更能提高視覺的警覺性。均勻的照明環境反而容易產生視覺疲勞,降低警覺識別目標能力,不利于駕駛安全。而且人為構筑過度的均勻道路照明,不但技術難度高,耗費大,照明效率低,而且眩光增加。絕對是得不償失的選擇。
我國的LED照明工程現狀,由于路面照度均勻度指標易于檢測,工程驗收方便,而且觀感明顯,媒體宣傳效果好,因此均勻性在我國LED照明工程設計中往往被過分強調。大多數示范工程在均勻性方面都超過規定標準,并視作最為突出的一項指標。為此,采用超低的距高比大大增加了建設和運行成本。但這種新建的華而不實明亮的工程,不足以成為LED道路照明推廣應用的樣板,最終成為反面教材。
對LED眩光問題的新認識
LED道路照明應用最受詬病的指標就是新燈具所產生的弦光。很多閾值增量TI達標的LED照明設計,仍然令人感覺到有明顯的不適甚至接近失能的眩光。
這是由于與傳統燈具用大面積的反射罩來實現不同,LED燈具都是采用直接投射。發光光源視在面積小,每平方米上萬cd表面亮度,超出普通燈具的千百倍。而肉眼的高分辨率使LED光源可以在局部的網膜細胞上直接產生強烈剌激而不只是光幕復蓋。基于光幕理論而設定的閾值增量標準TI和空間極低分辨率的測量方法是完全無法區分這種視覺差異的。
對于這種高亮度的光源,目前公認只能通過截光方法來解決,而不能用傳統的閾值增量TI指標來判斷。但理論上任何對弦光控制的方法多少都要以損失效率為代價。這是對未來的LED道路照明技術的一項挑戰。