道路照明必读——IESNA路灯配光分布类型及应用

LED灯具的光分布是指灯具发出的光线的分布、方向和强度。它对照明效率、能源效率和视觉舒适性有着重要影响。合理的光分布能够提供适当的照度和均匀性，节约能源，减少眩光，增强安全性，减少光污染，并营造舒适的照明环境。LED灯具企业应设计合适的光分布，以确保灯具的优势，而照明工程师和设计师应根据具体需求选择适当的光分布模式，以实现LED灯具的最佳照明效果。

当光源发出光时，光的传播方向可能与预期方向不一致。在这种情况下，需要设计特定的结构（如透镜、反射器）来改变光的传播方向。这涉及到调整光的空间分布，以实现所需的效果。这种控制光传播方向的方法被称为灯具光度曲线或光分布。

灯具的光强分布曲线，通常称为光度曲线或光分布曲线（LDC），显示了灯具发光强度的空间分布。光强分布曲线是通过光度计对灯具进行测量直接得出的。常见的光强分布曲线文件格式包括IES（北美）和LDT（欧洲）。作为买家，我们也可以通过联系灯具制造商获取这些文件。光度曲线的表示方法有两种：对于投光灯，一般使用直角坐标系，而对于室内照明和道路照明，则采用极坐标系。

光分布曲线（极坐标）

在通过光源中心的测量平面上，测量灯具在不同角度的光强值。从某一方向开始，标出每个角度的光强，并用向量表示。连接这些向量的端点，就形成了灯具的极坐标光分布曲线/光度曲线，如下图左侧所示。

光分布曲线（线性坐标）

这种分布曲线通常用于LED聚光灯和投光灯等设备。由于这些灯具的光束集中在非常小的立体角内，使用极坐标系很难表示其空间光强分布。因此，一些制造商使用线性坐标光分布曲线/光度曲线来表示它们的光分布。纵轴代表光强（I），横轴代表光束角，如下图右侧

IESNA 照明分布类型分类

北美照明工程学会（IESNA）自1906年成立以来，已有百年历史。IESNA推出的照明分布分类至今仍被广泛使用。灯具分布分类系统在ANSI/IESNA RP-8-1983标准中有明确定义。北美照明工程学会的灯具分布类型是用于描述灯具光分布模式的标准化类别。这些照明分布类型帮助照明专业人士和设计师理解灯具如何发光以及光在给定区域内的传播方式。IES定义了几个标准的分布类型，并用两个字母的代码表示。常见的IES灯具分布类型包括Type I、Type II、Type III、Type IV和Type V，后面跟着罗马数字（I-V），其中S、M、L分别代表短（Short）、中（Medium）和长（Long）。具体的分类是通过IES文件中50%和最大光强度的落点来决定的，后续部分将详细介绍这些光谱的具体分类。

目前，光度文件有许多标准化格式，其中常用的包括EULUMDAT、CIE102和IESNA LM-63。IESNA LM-63在北美使用，而EULUMDAT在欧洲使用，CIE102则在新西兰使用。现行的2002年标准已获得美国国家标准协会（ANSI）的批准和认可。IESNA LM-63-2002已经成为北美地区专用的光度文件格式，文件扩展名为“*.ies”。

IESNA光分布类型根据照明区域的形状更精确地定义灯具的光分布。对于横向光分布，这种模式描述了光如何从灯具散射，并以灯具光强达到50%的点为特征。该分布模式涉及灯具向前和向后投射光的能力。简单来说，如果您想照亮单车道，Type I可能合适；如果想照亮双车道，Type II可能更合适。然而，这并不是绝对规则，还受灯具安装高度、倾斜角度、臂长和灯具与道路边缘的距离等因素的影响。IESNA确定了五种主要的光分布模式：Type I、Type II、Type III、Type IV和Type V。这些分类通常用于确定适合不同宽度道路的光谱。

在IESNA发布的标准中，道路沿纵向划分为五个区域，如上图所示。横向光分布根据50%最大光强点所在的区域进行分类。对于上述灯具的光分布曲线，如果50%光强点位于Type III区域，则其对应的光分布类型被归类为Type III。从图中我们可以一般推测，这种分布适用于三车道道路。不同的横向光分布适用于各种应用场景，具体如下：

Type I：1-1 MH，当50%光强轨迹位于灯具位置房侧和街道侧各1 MH之间时，我们称之为Type I窄对称或非对称光分布。适用于人行道、小路、单车道道路。

Type II：1-1.75 MH，当50%光强轨迹位于灯具位置街道侧的1 MH和1.75 MH之间时，我们称之为Type II窄非对称光分布。适用于1-2车道的道路、主干道和高速公路。