要求太阳能路灯维持道路照明等级时,你听到的第一个反对意见就是它会调光。离网照明依靠固定的每日能量预算运行,因此大多数系统会在凌晨降低输出,以保证电池能撑到日出。这个反对意见值得一个比安抚更好的回答:真正的问题是哪些时段必须维持该等级,哪些时段可以调光,以及什么证据能证明结果。
本指南面向那些必须对该回答签字确认的人——项目采购方、EPC承包商、顾问以及面向市政和公路工程销售的经销商。它解释了你在招标中会遇到的两套等级体系实际如何运作,太阳能调光曲线如何与之相互作用,为什么配光比流明数值更重要,以及应在报价请求中写入什么内容,才能使相互竞争的投标至少可以比较。
为什么调光和道路照明等级在太阳能项目上会发生冲突
太阳能路灯是围绕固定的每日能量预算来确定规格的,因此输出常常在午夜后降低,以保证电池能撑到日出。道路照明等级是对道路主管部门作出的承诺,而这一承诺不会因为灯具是离网的就失效。
在并网安装中,调光决策在很大程度上是照明设计的选择:节能固然受欢迎,但很少起决定性作用,因为市电总能提供更多电力。在离网情况下,同样的决策则是结构性的。每一个满输出的小时都要用组件瓦数和电池瓦时来支付,而这两项主导了灯杆的单位成本。一个悄悄压平夜间曲线以节省电池、却从不重新审视等级要求的项目,是太阳能照明方案最终与自身规格发生争执的最常见方式。
实际后果是,调光不能是调试时才添加的事后想法。它必须与编写规格的人达成一致,因为它同时改变了所需的等级、所需的配光和所需的电池。
招标将引用的两套等级体系
你会遇到的大多数规格来自两个体系之一。欧洲EN 13201系列定义了欧洲的道路照明等级,并在其他地方被广泛引用,而IES道路推荐做法则是北美和亚太大部分地区使用的参考。
EN 13201按部分发布,了解某个条款指向哪一部分会有所帮助。第1部分涵盖照明等级的选择,第2部分规定性能要求,第3部分定义计算,第4部分定义测量,第5部分定义能效指标。一份只写“EN 13201”而不指明部分的招标文件,通常引用的是第2部分的性能值。
IES体系运作方式不同。道路实践按道路分类而非单一亮度表来设定照度和均匀度目标,当上射光或光侵入成为约束时,规格通常会增加针对后向光、上射光和眩光的BUG评级。由于两套体系建立在不同的准则之上,一套体系中的等级无法通过算术转换为另一套体系中的等级——必须按照主管部门采用的体系进行计算。
一个等级实际要求什么:M、C和P
欧洲标准将道路分为三组。M级涵盖机动车交通区域,按路面亮度评判;C级涵盖冲突区域;P级涵盖行人和低速区域,按水平照度而非亮度评判。
以下数值是M级的第2部分要求,M级是公路和集散道路工程中最重要的一组。它们是维持值:即道路在维护周期结束时仍必须达到的水平,而不是灯杆竖起当天测得的数值。
| 照明等级 | 路面亮度(cd/m²) | 总均匀度Uo | 纵向均匀度Ul | 阈值增量TI(%) |
|---|---|---|---|---|
| M1 | 2.00 | 0.40 | 0.70 | 10 |
| M2 | 1.50 | 0.40 | 0.70 | 10 |
| M3 | 1.00 | 0.40 | 0.60 | 15 |
| M4 | 0.75 | 0.40 | 0.60 | 15 |
| M5 | 0.50 | 0.35 | 0.40 | 15 |
| M6 | 0.30 | 0.35 | 0.40 | 20 |
数值取自EN 13201-2:2015,此处仅作为方向性参考;请确认你的规格所指的版本,并核对适用的国家附录,因为各国的采用情况不同。
其中三列值得用通俗语言解读。总均匀度是车行道上最低亮度与平均亮度之比,它正是防止道路看起来像一连串亮斑的因素。纵向均匀度控制驾驶员沿灯杆排列行驶时看到的明暗图案,这就是间距不良的方案上那种熟悉的斑马纹效应背后的原因。阈值增量衡量失能眩光——驾驶员眼前的面纱亮度——它是最容易因短灯杆上瞄准不当的灯具而被突破的数值。
这些性能值也是针对长到足以使亮度概念成立的道路定义的,大约为安装高度的二十到二十二倍。短路段、交叉口和环岛则归入C级,这就是为什么在长路段上满足某一等级的方案,仍可能在尽头的交叉口处不达标。
等级选择具有时间依赖性:半夜调光的依据
选择等级的指南并不把交通视为恒定不变。设计速度、交通量、交通构成、交叉口密度、停放车辆、环境亮度和导航难度都带有权重值,等级编号由它们的总和推导得出。
这不是技术细节——而是夜间调光的正当依据。一条在20:00承载大量混合交通、在03:00几乎无车的道路,在两个时段并不具有相同的照明需求,因为两个选择参数——交通量和环境亮度——已经改变。如果主管部门接受这一论点,那么在比如22:00至05:00之间必须保持的等级就是较低等级,系统只需在傍晚时段提供较高等级。
主管部门不会接受的是供应商单方面做出这一决定。调光是与道路所有者共同做出的设计决策,记录在规范中,然后以时间表的形式实施。一个夜间调光却没有书面协议的照明方案不是高效方案——而是一种未经批准的偏离,会在移交时暴露出来,那时灯杆已经立好。
太阳能调光曲线如何与等级相互作用
调光曲线是一张时间表,为夜间每个时段固定一个输出水平,对于离网灯具而言,它是影响电池容量的最大杠杆。VOLTIC ZHENYE 一体化系列的已公布默认设置如下。
| 夜间时段 | 检测到人体时的输出 | 无人体时的输出 |
|---|---|---|
| 第1-4小时 | 100% | 50% |
| 第5-8小时 | 70% | 40% |
| 第9-12小时 | 60% | 30% |
这些是为该系列公布的出厂设置,并会针对所订购型号以书面形式确认;同一曲线可为项目调整,但调整必须提出申请,而不能自行假定。
真正重要的算术很简单,值得在招标发出之前算一算。满输出十二小时是每晚1,200个百分点小时的能量。上述曲线在传感器从未触发的情况下为480个百分点小时;在传感器每个时段都被触发的情况下达到920个百分点小时。因此同一灯具面对的夜间能耗范围是满输出夜晚的40%到77%,取决于道路实际繁忙程度。
现在套用等级。如果规范要求从黄昏到黎明保持完整等级,曲线就必须是平坦的100%,系统必须按1,200个百分点小时配置,光伏板和电池也相应增大。如果规范允许午夜后采用较低等级,所需能量会大幅下降,同一灯杆可以按更小的电池报价——或者同一电池可以按更大的续航余量报价。两种答案都站得住脚。两者都不回答、却悄悄假定更便宜那一种的投标,会在第一次冬季检查时失败。

光学:使配光与道路和等级相匹配
等级是由光的形状实现的,而不是包装盒上的流明数字。两只流明相同的灯具可以在车行道上产生完全不同的亮度,这就是为什么规范要求的是配光类型和光度文件,而不是输出数字。
招标中常引用的横向分类描述的是当灯具安装在靠近道路边缘时,有效光束横跨道路能到达多远。实用的几何规则以安装高度作为测量单位,因此同一光学器件既适用于高杆上的宽路,也适用于矮杆上的窄路。
| 配光 | 典型应用 | 实用几何规则 |
|---|---|---|
| Type II | 窄车行道、住宅巷道、共享路径 | 道路宽度最高约为安装高度的1.75倍 |
| Type III | 中等宽度车行道、停车通道、集散道路 | 超过安装高度的1.75倍,最高约2.75倍 |
| Type IV | 较宽车行道、宽路单侧安装 | 超过安装高度的约2.75倍 |
| Type V | 区域、路口、环岛、广场 | 对称配光;间距由均匀度而非宽度决定 |
这些类型标签遵循招标中常引用的横向分类。请将这些比值视为起点,并确认你所引用规范版本中的定义,因为各版本之间边界已被重新表述。
在一体化太阳能灯具上还有第二个约束,是并网指南从未提及的。光伏板和灯头共用一个壳体,因此光伏板方位角和光学方向在机械上相互关联。固定式一体化单元可以朝向道路或朝向太阳,但无法同时独立兼顾两者,这一折中必须在安装时决定,而不是在订购时。这就是分体式系统在南北向道路以及阵列必须大于壳体所允许的场地上仍然胜出的原因之一——这一权衡在我们的一体化与分体式太阳能路灯对比指南中有所阐述。
这是大多数报价遗漏的部分。我们公布的产品数据涵盖输出、光伏板尺寸、电池容量、安装高度和建议间距,但并未按型号公布配光类型。因此不要接受投标中的“Type III”说法——应索取所报价确切型号和光学器件的光度文件,并让你的道路几何在DIALux、Relux或AGi32中运行计算。如果供应商无法提供特定配置的文件,等级承诺就不是基于证据的。
续航、最差夜晚与调光基线
续航是系统在指定调光曲线下能够支撑的连续低日照天数,如果不附带该曲线就毫无意义。两个供应商都可以说三个阴天,而一个假定整夜满输出运行,另一个假定夜间大幅削减。
续航还取决于能量预算中假定的日照时数。按五个峰值日照小时引用的数字和按三个峰值日照小时引用的数字,在同一纬度描述的是完全不同的硬件,两者都没有错——它们只是对不同问题的回答。解决办法是在规范中同时写明曲线和假定的每日日照时数,使每份投标回答同一个问题。
ZHENYE 一体化系列公布的安装高度和间距在这里很有用,因为它们展示了系统如何随道路规模增长。
| 型号 | 公布输出 | 建议安装高度 | 建议间距 |
|---|---|---|---|
| 100W 一体化 | 6,000 lm | 6-7 m | 25-30 m |
| 150W 一体式 | 9,000 流明 | 7-8 m | 30-35 m |
| 200W 一体式 | 12,000 流明 | 8-10 m | 35-40 m |
| 300W 一体式 | 18,000 流明 | 10-12 m | 40-45 m |
| 太阳能停车场灯 | 9,000 流明 | 8 m | 20-25 m |
这些间距数值是工厂针对通用均匀度目标给出的推荐值,并非等级结果。间距才是真正决定均匀度的因素,因此必须根据您的道路宽度、安装高度和等级重新计算间距——这正是应在报价中一并返回的计算。关于大型场地的计算示例,请参阅太阳能停车场照明指南。
还有两个已公布的信息点值得带入询价。我们的标准型号防护等级为 IP65,这是灯具在户外使用中所依据的制造和测试等级;LED 寿命公布为 50,000 小时,灯具质保五年,LiFePO4 电池寿命为八至十年。电池通常是决定维护经济性的部件,我们的太阳能路灯电池指南对此有进一步讨论。
在规格冻结之前,有一个需要如实说明的注意事项:我们的标准型号公布的相关色温为 6000K。目前许多市政规格为住宅区固定采用更暖的 3000K 至 4000K 范围,若规格中有此要求,请在询价阶段向工厂提出,并在报价前要求书面确认,而不要假设该选项存在。
询价单中应写明的内容
只写明等级而不写其他内容的询价单,会吸引来无法相互比较的投标,因为每个供应商都会用自己的假设填补空白。以下条款迫使这些假设公开化,而其中大多数条款对供应商而言,不过是要求一个诚实的回答。
- 等级与时段。按道路类型说明等级、其来源的标准及部分,以及必须保持该等级的时段。
- 调光曲线。逐小时写明允许的调光曲线,包括有人和无人两种状态,或明确说明要求恒定满功率输出。
- 光度文件。要求提供所报确切型号和配光的光度文件(IES 或 LDT),并附上能证明该配光的光强分布曲线图。
- 计算。要求基于真实几何条件——安装高度、灯杆偏移、间距和车行道宽度——提供维持性能报告,并说明平均值、最小值以及均匀度比值。
- 维护系数。要求说明计算中采用的维护系数,以及它所对应的清洁周期。
- 溢散光。如果主管部门限制上射光或光侵入,要求提供 BUG 数值或等效的光度证据,而不是"全截光"这样的说法。
- 续航。要求说明在所述调光曲线下的电池续航天数,以及所假设的每日日照小时数。
- 相关色温。固定所需范围,若标准产品与之不同,要求提供书面确认。
- 交付文件。约定每笔订单随附的测试报告、图纸和手册,以及必须使用的语言。我们的认证与合规指南说明了如何核查哪份证书在哪个市场有效。
该清单中有两项条款经常被跳过,也经常引发争议。第一项是计算:等级是布局的属性,而不是灯具的属性,因此基于他人几何条件运行出的报告无法证明您的布局。第二项是维护系数,因为一个宽松的假设会悄然承诺一条比硬件在服役两年后实际所能提供的更亮的道路。
眩光是第三个值得在订单前关注的领域,其限值通常以上射光或阈值增量的要求形式写明,而非偏好性表述。我们关于眩光与光污染的说明涵盖了这些限值的表达方式,而用于核查等级的计算正是同一套计算。
常见问题
调光后的太阳能路灯还能符合 EN 13201 吗?
可以,前提是调光时段所适用的等级仍是系统实际能够达到的等级。等级选择取决于交通流量和环境条件,而这些在夜间会发生变化,因此在晚间高峰之后采用较低等级可以是合理的——但必须获得主管部门的书面同意。
M、C 和 P 等级有什么区别?
M 等级适用于以机动车交通为主的道路,依据路面亮度和其均匀度进行评判。C 等级适用于交叉口等冲突区域。P 等级适用于行人和低速区域,其评判标准是水平照度和半柱面照度,而非亮度。
对于六米宽道路上的 7 m 灯杆,哪种配光类型合适?
作为起点,请将道路宽度与安装高度进行比较。Type II 是窄配光,Type III 覆盖中等宽度车行道,Type IV 在更宽道路上照射更远,Type V 对称铺展光线用于区域照明。请基于您的真实几何条件通过计算确认选择。
太阳能路灯能否整夜保持某一等级而不调光?
可以,但必须按此进行配置。满功率输出十二小时相当于每晚 1,200 百分比小时的能量,而阶梯式调光曲线约为 480 至 920 百分比小时。组件功率和电池容量都会增加,因此这一决定应在设计阶段做出。
什么是维护系数,由谁设定?
维护系数是照明计算中为透镜积尘和清洁周期之间光通量逐渐衰减所留的余量。该数值必须在计算中说明,因为采用宽松系数的供应商是在悄然承诺一条比硬件实际所能提供的更亮的道路。
我需要 IES 文件,还是流明数值就够了?
对于基于等级的规格,流明数值是不够的。请索取所报确切型号和配光的光度文件,而不是系列文件,并要求提供能证明该配光的光强分布曲线图。没有它,计算就只是假设而非证据。
分体式系统是否更容易实现等级合规?
有时是。分体式系统可以让组件和灯具独立朝向,因此配光可以朝向道路,而组件朝向太阳。这在南北向道路和紧凑布局中很有帮助,也消除了固定式一体外壳所强加的折中。
下一步:提供道路信息,而不只是功率
如果您只提供功率,任何工厂都能给您报价。请提供道路宽度、您打算采用的安装高度、规格中写明的等级以及必须保持该等级的时段,这样您得到的答复就可以被核查。
您可以从150W 一体式太阳能路灯或更广泛的太阳能路灯系列入手,并将公布的安装高度和输出数值与您自己的道路进行核对。如果布局尚未确定,我们关于人体感应与调光曲线的说明解释了夜间时间表如何设定,而太阳能停车场灯则涵盖了几何条件为区域而非车道的场地照明。当需求明确后,请发送给我们的工程团队,我们将针对确切型号作出答复,并附上光度文件和所说明的假设。