LED照明维护系数浅析

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1、LED道路照明维护系数浅析王书晓赵建平（中国建筑科学研究院、国家建筑工程质量监督检验中心北京100037）摘要：在照明设计中，一个重要的工作就是确定照明维护系数，该数值应综合考虑安装、使用及维护成本等因素。近年来，随着LED技术日趋成熟，LED照明产品在道路照明等领域得到了广泛应用。然而由于LED与传统光源发光特性的差别等因素，也导致LED照明产品应用中的维护系数确定存在一定差异，本文将探讨LED照明应用中的维护系数如何确定。关键词：LED照明产品道路照明维护系数1前言《城市道路照明设计标准》C

2、JJ45-2006所规定的照度标准值均为作业面或参考平面上的维持平均亮（照）度值。它是在计入光源计划更换时光通量的衰减以及灯具因污染造成效率下降等因素（即维护系数）后设计计算时所采用的平均亮度（照度）值。因此在照明设计中，一个重要的工作就是确定照明维护系数，该数值应综合考虑安装、使用及维护成本等因素。近年来，随着LED技术日趋成熟，LED照明产品在道路照明等领域得到了广泛应用。然而由于LED与传统光源发光特性的差别等因素，也导致LED照明产品应用中的维护系数确定存在一定差异，本文将探讨LED照明

3、应用中的维护系数如何确定。2维护系数定义及计算方法根据《建筑照明术语标准》JGJ/T119-2008、《IESNA照明手册》（第九版）及《室外照明系统的维护》CIE154：2003，维护系数是指照明装置在使用一定周期后，在规定表面上的平均照度或平均亮度与该装置在相同条件下新装时在规定表面上所得到的平均照度或平均亮度之比。影响维护系数取值的因素有光源光通量维持率、光源残存率及灯具污染等，其计算方法为：（1）式中：MF——维护系数；LLMF——光源使用寿命结束时的光通量维持系率，应根据生产企业产品数

4、据确定；LMF——灯具污染的维护系数，其取值与灯具擦拭周期有关，可根据查表1确定；LSF——光源使用寿命结束时的失效率，该数值与光源功率、开关频率以及电源附件等有关，但可以通过及时更换损坏光源消除光源损坏对于维护系数的影响。表1灯具污染维护系数灯具防护等级污染分类维护周期（年）1.01.52.02.53.0IP5X高污染0.890.870.840.800.76中污染0.900.880.860.840.82低污染0.920.910.900.890.88IP6X高污染0.910.900.880.85

5、0.83中污染0.920.910.890.880.87低污染0.930.920.910.900.90注：摘自《室外照明系统的维护》CIE154：2003根据《“十二五”城市绿色照明规划纲要》的规定我国快速路、主干道亮灯率不应低于98%，次干道及以下亮灯率不应低于96%，因此在我国当前道路照明实践中光源失效率可以取值为0.98或0.96。从式（1）可知，LED照明产品应用于道路照明中，影响其与传统光源维护系数不同的主要因素为光源光通量维持率，因此研究LED产品在道路照明应用中的维护系数，其研究重点

6、主要为LED光源与传统光源光通量维持特性的差别。3光源光通量维特性对比因光源光通量衰减的维护系数，按照光源实际使用寿命终了时来确定。因此要研究LED与传统光源光通维持特性的差别，就要研究LED光源寿命的界定及光通衰减规律与高压钠灯等传统光源的差别。3.1光源寿命定义图1灯的寿命定义光源的寿命是评价光源的性能的一个重要指标。光源的寿命有全寿命、平均额定寿命和有效寿命之分，有效寿命是根据光源的发光性能来定义的，当光源所发出的光下降到其初始值的80%（或70%）时，它所已经点燃的时间被定义为它的有效寿

7、命或经济寿命，光源从点燃到不能工作的时间称为光源的全寿命，而当有一半的光源已不能工作时的燃点时间则称为光源的平均额定寿命。传统光源多采用平均额定寿命，如根据国家标准《高压钠灯》GB/T13259-2005、《金属卤化物灯（钠铊铟系列）性能要求》GBT24333-2009规定，高压钠灯、金属卤化物灯寿命为光源的光通维持率达到本标准要求并能继续燃点至50%的光源失效时的累计时间。而因为LED光源在正常使用中较少出现突然失效，而是随着使用时间的增长光通不断衰减，因此当前国际上多采用有效寿命（70%）来

8、进行评价。如《道路照明用LED灯性能要求》GB/T24907-2010应按《普通照明用LED模块测试方法》GB/T24824-2009标准测试条件下LED道路/隧道照明产品保持正常燃点，在燃点过程中光通维持率符合本技术规范的要求，且光通维持率衰减到70%时的累积燃点时间。3.2光源光通衰减规律1）传统光源传统高强气体放电灯的在点燃的过程中，光通输出会逐渐降低。光源光通衰减受到多个因素影响，包括光源功率、电极衰退、溅射引起的电弧管变黑、电弧管内化学物质的平衡改变以及镇流器性能变化，而频繁的开关灯同