一，路燈的定性比較
根據(jù)CIE和IESNA兩類道路路燈照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容可以得出兩類標(biāo)準(zhǔn)機(jī)動(dòng)車道照明燈具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)上的差異主要體現(xiàn)在以下三點(diǎn)：
1.是評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇。CIE主要采用亮度指標(biāo)來進(jìn)行評(píng)價(jià)，也包括閾值增量TI和環(huán)境比SR指標(biāo)；而IESNA則采用了三種指標(biāo)即照度指標(biāo)、亮度指標(biāo)和小目標(biāo)可見度指標(biāo)STV進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中照度指標(biāo)和亮度指標(biāo)中均包括光幕亮度比指標(biāo)來評(píng)價(jià)眩光。
2.是評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算方法。主要差別體現(xiàn)在亮度指標(biāo)的計(jì)算上，CIE規(guī)定每個(gè)車道上只有一個(gè)觀測者，且固定于計(jì)算區(qū)域起始位置后方60米處，觀測一個(gè)燈具周期內(nèi)的所有矩陣點(diǎn)的亮度；而IESNA則規(guī)定計(jì)算區(qū)域的每一行矩陣點(diǎn)均設(shè)一個(gè)觀測者，且每個(gè)觀測者始終觀測該矩陣行方向前方83米處矩陣點(diǎn)的亮度，意味著IESNA標(biāo)準(zhǔn)中的觀測者不僅在垂直于車道方向上做橫向運(yùn)動(dòng)，且在平行車道方向上做縱向運(yùn)動(dòng)。
3.評(píng)價(jià)指標(biāo)的定義和指標(biāo)規(guī)定值。對(duì)于平均亮度、亮度總均勻度和亮度縱向均勻度，CIE和IESNA在其定義上正好是倒數(shù)關(guān)系，并且從數(shù)值上看，相同指標(biāo)所規(guī)定的CIE標(biāo)準(zhǔn)明顯比IESNA標(biāo)準(zhǔn)要高，IESNA的平均亮度是CIE的60%，亮度均勻度是CIE要求的82%。
二，路燈的定量比較
為了定量分析這兩類標(biāo)準(zhǔn)在路燈亮度計(jì)算方法上的差異，選擇了PHILIPS公司的五種典型的道路照明燈具，對(duì)不同寬度的四種車道、三種燈具安裝方式的20種燈具和道路的組合進(jìn)行計(jì)算，得到每種組合下CIE標(biāo)準(zhǔn)方法和IESNA標(biāo)準(zhǔn)方法在亮度指標(biāo)值上的差異。圖5中橫坐標(biāo)表示不同燈具和車道寬的20種組合方式，縱坐標(biāo)表示分別用CIE和IESNA所定義的亮度計(jì)算方法得到的平均亮度、亮度總均勻度和亮度縱向均勻度在數(shù)值上差異的相對(duì)值。采用兩類標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算方法，平均亮度值和亮度縱向均勻度值總體差異不大，其中用IESNA計(jì)算方法得到的亮度縱向均勻度大體上比用CIE方法得到的數(shù)值略大，而亮度總均勻度值明顯大于用CIE計(jì)算方法得到的數(shù)值。這就意味著相比CIE標(biāo)準(zhǔn)的方法，用IESNA標(biāo)準(zhǔn)的方法來設(shè)計(jì)燈具布置更容易在較低能耗的條件下達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
三，不同標(biāo)準(zhǔn)下路燈能源消耗的定量比較分析
由于道路照明標(biāo)準(zhǔn)在計(jì)算方法和規(guī)定值不同所導(dǎo)致的不同路燈燈具安裝參數(shù)會(huì)影響到能耗大小的不同，采用最優(yōu)化方法對(duì)上述20種組合方式進(jìn)行不同標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下的燈具安裝條件優(yōu)化。為統(tǒng)一起見，兩類標(biāo)準(zhǔn)均采用亮度指標(biāo)進(jìn)行道路照明的優(yōu)化設(shè)計(jì)指標(biāo)，兼顧眩光評(píng)價(jià)指標(biāo)，由不同標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)得到不同的燈具安裝間距S，結(jié)合不同燈具的功率W，可得相同道路在兩類標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)設(shè)計(jì)下能源消耗的差異△E。在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，假定每種組合下所需安裝路燈的道路長度均為1000米，根據(jù)最優(yōu)化計(jì)算結(jié)果，得到兩類標(biāo)準(zhǔn)下每種組合所需的單側(cè)燈具數(shù)目如圖6所示。所耗能源之差用CIE和IESNA兩類標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化下所耗能源的差值與用CIE標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化所耗能源之間的比值表示，其結(jié)果用百分比表示所示。
采用IESNA的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定及計(jì)算方法，相同組合下所用單側(cè)燈具數(shù)N均比用CIE標(biāo)準(zhǔn)少得多。采用IESNA標(biāo)準(zhǔn)中亮度的計(jì)算方法及規(guī)定，其相比于CIE標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)而言、能耗節(jié)約率最少的都在10%以上，****的接近30%。以一個(gè)城市的市區(qū)道路和高速公路為5×104公里為計(jì)，均在滿足各自指標(biāo)要求前提下，由兩者得出的能源消耗的差別是相當(dāng)大的。
為與目前處于主流節(jié)能方式之一的燈具替換節(jié)能效果相比較，本文以一段1000米三車道雙向?qū)ΨQ布燈的機(jī)動(dòng)車道為例，在相同道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下（以CIE標(biāo)準(zhǔn)為例），用一款PHILIPS公司的LIM Fortimo型LED燈具替換HPL-N80W型高壓鈉光燈具，通過道路照明配光優(yōu)化設(shè)計(jì)可得滿足指標(biāo)要求時(shí)的所用的每種燈具數(shù)目及能源消耗的大小如圖9所示。針對(duì)這段路段，由于路燈燈具的光通量較小，直接用LED燈具替換鈉光燈具，要達(dá)到相同照明要求，所需的燈具數(shù)會(huì)增加25%，而由于LED燈具的功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于高壓鈉燈的功率，因此消耗的能源可減小58.3%。
四，兩種路燈燈具在相同標(biāo)準(zhǔn)安裝條件下的燈具數(shù)和能耗
如果進(jìn)一步結(jié)合道路照明標(biāo)準(zhǔn)的不同對(duì)節(jié)能的影響，將這款LIM Fortimo型LED燈具用IESNA的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行道路配光優(yōu)化用于該三車道路段，所得的燈具數(shù)和能耗與之前高壓鈉燈的結(jié)果相比如圖10所示。較之在相同標(biāo)準(zhǔn)下單獨(dú)的燈具替換，在將LED燈具用IESNA的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化布燈時(shí)，所用燈具數(shù)與高壓鈉燈在CIE標(biāo)準(zhǔn)要求下的燈具數(shù)減小6.2%，消耗的能源可進(jìn)一步減少68.8%。與之前用相同標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行直接替換相比，由于所用LED燈具數(shù)減少，因此燈具的替換成本節(jié)約了24.8%，LED照明能源能耗在IESNA標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下又可比CIE標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下減少25%。
五，兩種燈具在不同標(biāo)準(zhǔn)安裝條件下的燈具數(shù)和能耗
由此可見，用IESNA道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行道路照明配光優(yōu)化，所消耗的能源普遍低于用CIE標(biāo)準(zhǔn)所帶來的能源消耗，再結(jié)合用高效LED路燈替換傳統(tǒng)照明燈具的節(jié)能方式，可以將能源節(jié)減的方式從單純的工程節(jié)能推進(jìn)至標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的****化。
六，可借簽性
標(biāo)準(zhǔn)研究的目的就是根據(jù)實(shí)際情況、在保證行車安全與節(jié)能環(huán)保這兩者之間找到****平衡點(diǎn)。我國現(xiàn)有的《道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)CJJ-2006》在評(píng)價(jià)指標(biāo)上同時(shí)采用照度、亮度、評(píng)價(jià)眩光的閾值增量及環(huán)境比等照明評(píng)價(jià)指標(biāo)，在計(jì)算方法和指標(biāo)值的規(guī)定上，主要是參考了CIE標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算方法及指標(biāo)值，更多的考慮了行車安全的問題。
通過對(duì)CIE和IESNA的定量計(jì)算與分析可知，它們?cè)谠u(píng)價(jià)指標(biāo)、計(jì)算方法及指標(biāo)值上存在一定差別，且CIE中各項(xiàng)指標(biāo)要求略高于IESNA，從而在用這兩類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行道路照明設(shè)計(jì)時(shí)，相同情況下基于CIE獲得的路燈照明效果略好于IESNA標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)于保證行車安全較為有利；而相同情況下基于IESNA標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行燈具布置優(yōu)化所需燈具數(shù)要明顯少于采用CIE標(biāo)準(zhǔn)，即用IESNA標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)道路照明燈具安裝在能源消耗上至少可比CIE標(biāo)準(zhǔn)的能耗降低10%，這對(duì)于節(jié)能減排與防止光污染較為有利。
上述這個(gè)路燈的定量對(duì)比僅是一個(gè)理論計(jì)算結(jié)果，還需要進(jìn)一步的深入研究，因此建議在今后道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的完善修訂中予以適當(dāng)考慮。由于我國地域面積廣、城市差異大，不適合一刀切，因此對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的研究是否可以區(qū)別對(duì)待：對(duì)于地廣人稀的部分地區(qū)如西部邊疆等地，可以考慮嘗試一下適當(dāng)借鑒IESNA標(biāo)準(zhǔn)的方法來定義和確定指標(biāo)值；但對(duì)于人口相對(duì)密集、道路路燈相對(duì)復(fù)雜的地區(qū)如中東部一帶，還必須貫徹執(zhí)行CIE標(biāo)準(zhǔn)、保證較高的照明水平。
