淺談城市道路照明的節(jié)能方法

駱柳春

摘要：文章簡(jiǎn)要分析了當(dāng)前城市道路照明工作中存在的問(wèn)題，并從照明設(shè)計(jì)、施工和新能源使用等幾個(gè)方面入手，提出進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能照明的針對(duì)性建議和意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：城市道路照明；節(jié)能照明；新能源

中圖分類(lèi)號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）09-0124-02

1 概述

全國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和城市化建設(shè)需求不斷增長(zhǎng)，對(duì)城市交通的需求也不斷增加。為了保證城市交通道路的安全運(yùn)行，這就需要不斷加大對(duì)城市道路基礎(chǔ)設(shè)施投資建設(shè)。作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的路燈不僅能照明、保障交通安全，還能起到美化環(huán)境及亮化城市的作用，因此成為城市道路基礎(chǔ)設(shè)施必不可缺的部分。城市道路照明需求呈上升趨勢(shì)，其耗資耗能也大幅增長(zhǎng)，因此該項(xiàng)工程引起國(guó)家相關(guān)部門(mén)的高度重視。

2 我國(guó)城市道路照明現(xiàn)狀分析

我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛增長(zhǎng)和城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大促進(jìn)了各城市街道照明的建設(shè)和發(fā)展。

2.1 我國(guó)城市道路照明的現(xiàn)狀

中國(guó)為一個(gè)處在發(fā)展中的大國(guó)，中國(guó)的城市正以一日千里的速度發(fā)展著，城市道路照明光源處在了世界的前端。以高強(qiáng)度的氣體放電燈（HID）為主（高壓鈉燈和金屬鹵化物燈），具有耗電少、發(fā)光效率高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，替代傳統(tǒng)汞燈和白熾燈，其安裝更換比例與速度甚至超過(guò)了許多歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，但在運(yùn)營(yíng)和管理方面，尤其在提高效率以及降低耗能等方面仍然存在著一些無(wú)法克服的問(wèn)題和缺乏有效的技術(shù)手段。然而道路照明的耗電量目前約占總電力消耗的10%，占照明耗電的30%，年耗電439億kW·h左右，年電費(fèi)開(kāi)支上百億元。如我市2012年路燈電費(fèi)大約3380萬(wàn)元，比上一年度增加480萬(wàn)元。相關(guān)部門(mén)要求節(jié)電必須達(dá)到290億kW·h，減少2900萬(wàn)噸的二氧化碳排放為目標(biāo)。如何降低照明用電，有效節(jié)省能源成為社會(huì)關(guān)注的問(wèn)題。

2.2 我國(guó)城市道路照明中存在的問(wèn)題

目前，大多數(shù)城市和地區(qū)曾經(jīng)都采取路燈隔盞關(guān)燈、半邊燈、高低燈、凌晨減少照明燈數(shù)量等節(jié)能手段，但只是表面省電卻容易造成路面亮度分布不均，而且會(huì)由于不穩(wěn)定電壓而減少路燈的壽命。城市路燈的控制管理方式經(jīng)歷了定時(shí)控制、感光模塊控制和智能控制。相對(duì)智能控制，時(shí)空、光控缺少通訊功能，不能進(jìn)行遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)采集，因此不能對(duì)其有效地集中監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)和記錄，在管理中存在許多問(wèn)題。時(shí)控需按季節(jié)調(diào)整，工作量大，影響服務(wù)質(zhì)量，造成電能浪費(fèi)；光控容易受環(huán)境影響，如受灰塵污染導(dǎo)致控制失靈。除此外，傳統(tǒng)的控制方式不易管理和維護(hù)，浪費(fèi)財(cái)力、物力而得不到很好的效果。

3 實(shí)現(xiàn)節(jié)能照明的建議和意見(jiàn)

針對(duì)城市照明，我們不能光顧其作用，還應(yīng)考慮其設(shè)計(jì)上的問(wèn)題。不能局限在路燈的本身只考慮其技術(shù)層面，還應(yīng)從全局考慮：既要考慮城市景觀，如白天和周?chē)臻g協(xié)調(diào)；夜間能夠營(yíng)造良好的氣氛、挖掘城市文脈使路燈成為和諧城市的構(gòu)筑元素，又要考慮城市照明的節(jié)約能源和節(jié)省財(cái)政支出。

3.1 提升設(shè)計(jì)理念

3.1.1 確定照明的方式：明確城市道路照明的主題和格調(diào)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)前，認(rèn)真研究設(shè)計(jì)資料、現(xiàn)場(chǎng)考證，確定照明方式。根據(jù)需要設(shè)計(jì)既有利于照明需求從而簡(jiǎn)化照明的設(shè)備類(lèi)型，又強(qiáng)調(diào)城市部位或景點(diǎn)如大橋或公園、廣場(chǎng)，雕塑城市特色的觀賞樣式，運(yùn)用燈光明暗和色調(diào)變化突出城市主題。

3.1.2 照明光源選擇：照明光源在光色、效率和顯色等方面有個(gè)不同的特長(zhǎng)，在一般場(chǎng)所如道路、平臺(tái)等可選用亮度強(qiáng)、效率高的高壓鈉燈和熒光高壓汞燈等以保證高效節(jié)能。綠化觀賞則用泛光燈，應(yīng)用金屬齒化物燈，真實(shí)反映植物本來(lái)的色彩。噴泉或長(zhǎng)河或湖泊則宜選用色彩變化的光源，營(yíng)造夢(mèng)幻效果。

3.1.3 燈具的布置和選擇：燈具的應(yīng)用需根據(jù)城市的格調(diào)，造型要適合城市主題，要與城市的氣氛相符。以燈具本身的布置和造型與光源的結(jié)合產(chǎn)生城市氛圍效果。如廣場(chǎng)道路燈具宜選用亮度為低色溫的庭園燈具，可營(yíng)造浪漫的曲徑通幽氣氛。所有燈具都應(yīng)考慮與環(huán)境相協(xié)調(diào)，而且要有統(tǒng)一風(fēng)格，實(shí)現(xiàn)在照明和景觀的造型之間體現(xiàn)和諧統(tǒng)一。

3.1.4 照明控制：現(xiàn)目前多數(shù)采用時(shí)空、感光和智能控制，但特殊的道路或平臺(tái)應(yīng)設(shè)計(jì)為根據(jù)需要改變亮度的線(xiàn)路，以便區(qū)別平時(shí)、節(jié)假日和人流高峰的需要。要與非主要的照明燈具如水景、草坪燈營(yíng)造節(jié)日氛圍等裝飾的照明線(xiàn)路，明確區(qū)分線(xiàn)路連接，以便于根據(jù)季節(jié)或節(jié)假日需要控制各類(lèi)照明的投入和撤出。總體來(lái)說(shuō)，城市道路照明的設(shè)計(jì)要符合城市道路的格調(diào)，同時(shí)還應(yīng)做到既多姿多彩，又節(jié)約電源，減少費(fèi)用。用燈光去體現(xiàn)城市道路的設(shè)計(jì)意念。

3.2 選取節(jié)能燈具

目前，路燈照明主要采用的光源類(lèi)型有：金屬鹵化物燈、白熾燈、高壓鈉燈和緊湊性熒光燈等。在電功率相同時(shí)，高壓鈉燈光的能量比金鹵燈高出40%左右，鈉燈透霧性能較好；按道路的標(biāo)準(zhǔn)照明要求，高壓鈉燈電耗低于金鹵燈光源。因此用高光效鈉燈取代原有的鈉燈和低光效汞燈。更換原有的高壓汞燈和高壓鈉燈為高光效高壓鈉燈。

燈具：將原來(lái)低效的、陳舊的燈具替換為高光效用和維持率高的照明燈具。以使用壽命長(zhǎng)、安全、節(jié)能、高效和綠色環(huán)保的燈具為主體。具體方案如下：

3.2.1 在選擇燈具時(shí)，要滿(mǎn)足燈具的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及眩光限制和光強(qiáng)分布要求的前提下，采用高效率燈具。常規(guī)道路的照明燈具效率不應(yīng)低于70%；泛光燈具的效率不低于65%。

3.2.2 燈具利用系數(shù)為道路照明燈具重要的光學(xué)性能指標(biāo)，根據(jù)道路的不同級(jí)別選擇燈具利用系數(shù)相適宜的配光類(lèi)型的燈具。

3.2.3 提高燈具防護(hù)等級(jí)可有效減少燈具的維護(hù)工作量，從而提高燈具維護(hù)系數(shù)，有效節(jié)約能源。道路照明宜采用密閉式的燈具，燈具的光源腔防護(hù)等級(jí)不得低于IP54。維護(hù)困難或環(huán)境污染嚴(yán)重的道路，光源腔防護(hù)的等級(jí)不得低于IP65。

3.3 安裝節(jié)能產(chǎn)品

目前與光源相配套的電器設(shè)備，主要包括觸發(fā)器、補(bǔ)償電容及電感鎮(zhèn)流器，在實(shí)際使用過(guò)程中針對(duì)所存在的問(wèn)題而具體設(shè)計(jì)的。解決方案的主要目的是為了降低能耗，提高效率，延長(zhǎng)光源的使用壽命，從而降低安裝成本，將傳統(tǒng)的光源設(shè)備更換為新的智能光源設(shè)備，使得光源設(shè)備能擁有自己的大腦。將笨重的、噪音大的、功率因數(shù)低的、耗材的電感式鎮(zhèn)流更換為電子鎮(zhèn)流器。建立電纜防盜報(bào)警系統(tǒng)減少因電纜被盜引起的不必要經(jīng)濟(jì)損失和道路照明障礙。建立無(wú)線(xiàn)監(jiān)控路燈控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)城市道路照明情況，減少人工排查和檢修有效控制開(kāi)關(guān)，避免早開(kāi)、晚關(guān)引起的能源浪費(fèi)。

3.4 利用新能源實(shí)現(xiàn)節(jié)能

采用太陽(yáng)能、風(fēng)光互補(bǔ)型路燈。太陽(yáng)能路燈是以太陽(yáng)光為能源，利用白天的太陽(yáng)能電池板為蓄電池充電，晚上利用蓄電池給予負(fù)載供電的使用，不需鋪設(shè)輸電線(xiàn)路，也不需考慮因距離原因而出現(xiàn)的給線(xiàn)路升壓等變壓器設(shè)備，這將大大降低架設(shè)費(fèi)用。

以上兩種路燈都無(wú)需敷設(shè)電纜、施工簡(jiǎn)便，應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，不消耗電能、造型優(yōu)美，是藝術(shù)與實(shí)用的有機(jī)結(jié)合體，既是景觀燈又是路燈。目前存在的普遍問(wèn)題為其功率偏小、價(jià)格較貴、啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)、蓄電池使用周期短、廢棄電池污染嚴(yán)重、可靠性較差、相關(guān)技術(shù)還并不十分

成熟。

還有一種是目前大力推廣的節(jié)能產(chǎn)品——LED光源的路燈。LED光源的節(jié)能效果毋庸置疑，同時(shí)具備使用壽命更長(zhǎng)、顯色指數(shù)高、熱啟動(dòng)快的優(yōu)點(diǎn)，且LED燈具簡(jiǎn)潔美觀，對(duì)于美化城市形象效果很好。缺點(diǎn)是各個(gè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)技術(shù)不一，規(guī)格型號(hào)不統(tǒng)一，造成產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，光衰嚴(yán)重。產(chǎn)品缺乏通用性，備品備件多，維修成本高。

3.5 采用節(jié)電裝置

采用在控制箱內(nèi)安裝整體降低電壓、電流的接電裝置，通過(guò)降低首端的電壓，從而降低光源消耗功率，達(dá)到節(jié)能的效果。它的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備集中，方便維護(hù)管理。缺點(diǎn)是在已建成的線(xiàn)路上安裝位置比較困難，在降壓后對(duì)末端線(xiàn)路上的氣體放電燈使用壽命、運(yùn)行造成影響，增加維護(hù)成本。

4 結(jié)語(yǔ)

道路照明的節(jié)能是一個(gè)系統(tǒng)的工程，體現(xiàn)于整個(gè)道路照明的系統(tǒng)工程全過(guò)程的各個(gè)方面，必須要綜合考慮其技術(shù)和管理等多個(gè)方面的因素，要追求綜合效益的最大化。道路照明節(jié)能需根據(jù)各城市實(shí)際情況具體選擇適合的產(chǎn)品和節(jié)能技術(shù)，并綜合考慮其穩(wěn)定性、安全性及長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)效益等問(wèn)題。

城市照明節(jié)能的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)及安裝環(huán)節(jié)，因此在設(shè)計(jì)道路照明時(shí)應(yīng)合理選擇照明方式（包括路燈的間距、布置模式、高度等），正確選擇照明標(biāo)準(zhǔn)值并且嚴(yán)格遵照照明功率的密度值，選用反射效率高、高光效、密封性能好、壽命長(zhǎng)的節(jié)能電氣附件和優(yōu)質(zhì)燈具，采用合理的控制方式及配件。

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（責(zé)任編輯：趙秀娟）