芻議城市照明設(shè)計及相關(guān)的節(jié)能措施

馮亞凡 呂增社 徐佳

摘 要：談起城市照明這個話題，人們首先想到的就是與城市道路照明相關(guān)的內(nèi)容。文章就依據(jù)我國現(xiàn)狀分析論述一下城市照明設(shè)計與節(jié)能的重要性，從而合理確定照度標準、光源與燈具的選用、照明方式等，從而創(chuàng)造一個高效、節(jié)能、經(jīng)濟、環(huán)保的城市照明環(huán)境。

關(guān)鍵詞：道路照明；設(shè)計；節(jié)能措施

隨著我國城市化建設(shè)的迅速發(fā)展，道路照明工程日趨大型化，能源消耗也越來高，“綠色照明”已成為我國必須要發(fā)展的方向。根據(jù)有關(guān)資料顯示，我國城市道路照明占照明耗電的30%，電能的使用率卻只有70%，為此照明設(shè)計與節(jié)能問題成為城市乃至國家的重要工作。城市道路照明，是提高道路的夜間利用率，確保夜間交通安全，美化城市環(huán)境的照明措施，是城市建設(shè)不可缺少的一項公共設(shè)施。公路、街道、橋梁、街心廣場和隧道等地的照明均屬道路照明。

1 合理的道路照明設(shè)計前都應(yīng)做好調(diào)研工作

隨著我國綜合經(jīng)濟的發(fā)展，我國各個城市的用電量也在逐年升高。據(jù)統(tǒng)計，目前我國城市道路照明用電量已占城市總用電量的30%，而其中充斥著大量的無意義耗電，這造成了我國電力發(fā)展的重大浪費，給國家的發(fā)展建設(shè)帶來了不利的影響。去年由住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)發(fā)布的《“十二五”城市綠色照明規(guī)劃綱要》中詳細的闡述了當前我國城市的道路照明節(jié)能的現(xiàn)狀，并依據(jù)事實統(tǒng)計數(shù)據(jù)總結(jié)出我國目前城市的道路照明節(jié)能的具體發(fā)展指標，積極使用節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品和技術(shù)，提高城市照明系統(tǒng)的節(jié)能水平。

調(diào)研道路的交通情況、路線形式及路面發(fā)射率等，還要推算行車速度與交通量，其次調(diào)研道路照明周圍的相關(guān)情況、氣候信息等，下面幾項內(nèi)容均與道路照明設(shè)計質(zhì)量息息相關(guān)：（1）路面的平均亮度；（2）路面亮度分布的均勻；（3）照明器的技術(shù)指標和眩光抑制程度；（4）照明器布置的誘導(dǎo)性。

2 路燈布置及燈具樣式

路燈有單側(cè)布置、雙側(cè)交錯布置、雙側(cè)對稱布置、中心對稱布置及橫向懸索布置五種布置形式，現(xiàn)如今的道路越來越寬，路口的轉(zhuǎn)彎半徑也就越來越大，依據(jù)有關(guān)規(guī)定：平交路口照度要比直線路段照度提高50%，按照一般的路燈布置原則，根本就達不到照明設(shè)計要求，正確的做法應(yīng)該是依據(jù)道路路口的有效面積計算滿足照度、照度均勻度及功率密度值，然后再選擇正確的合理的路燈布置形式及燈具樣式，常規(guī)來講，在平交路口轉(zhuǎn)彎半徑中心點布置中桿投光明是一種比較理想的方式。路燈應(yīng)位于道路邊0.6-1m處，路燈水平線仰角應(yīng)為5°，路面亮度應(yīng)大于等于1cd/m2。

設(shè)計路燈時應(yīng)按照“突出照明為主，裝飾為輔”的原則，但是現(xiàn)在我國許多城市在道路照明工程中都存在盲目追求視覺效果造成了能源極大浪費，例如一些一塊板的道路車行道外側(cè)即為綠化帶，路燈設(shè)計采用單懸臂路燈即可，它卻采用了雙懸臂路燈。

3 路燈安裝高度

路燈安裝高度與路燈間距、照度、均勻度等有著密切的聯(lián)系，為了避免眩光，宜采用漫反射燈中（d）（e）（f），路燈的安裝高度不宜小于4.5米。路燈間距為25-30m，拐彎處可適當減少。還應(yīng)在每個燈桿設(shè)置獨立的短路保護。安裝高度在滿足設(shè)計標準的同時還應(yīng)考慮：（1）對于特變寬的道路；（2）雙促布置路燈時道路寬度存在下限值；（3）單側(cè)布置路燈時道路寬度存在上限值，就不能按照H≥0.6Weff設(shè)計了，不然路燈會太高，可采用雙光源燈具，離道路中心線較近的光源發(fā)射器仰角應(yīng)適當擴大。

4 光源與光源功率

選擇節(jié)約型的燈具是我國城市道路照明節(jié)能設(shè)計中的重要措施，我國的燈具材料自發(fā)展以來主要有金屬鹵化物燈、鹵鎢燈、中顯鈉燈、白熾燈、熒光燈、LED光源燈、高壓鈉燈等。

選用節(jié)能的光管與燈具是照明節(jié)能的重要內(nèi)容，光源和光源功率與照明參數(shù)、視覺效果、節(jié)能水平等有著密切的聯(lián)系，因此應(yīng)根據(jù)道路的功能設(shè)計光源和光源功率?，F(xiàn)在市場上有許多種光源，選擇光源的原則是符合國家綠色照明規(guī)劃要求，既要滿足照明又要達到節(jié)能的目的，光源的節(jié)能只要體現(xiàn)在發(fā)光率和光衰指標，但是實際選擇光源的時候又不能單單考慮這兩個指標，還應(yīng)考慮經(jīng)濟性、發(fā)光率效率、顯色指數(shù)、使用壽命、光通量及啟用特性等等。因此光源功率需滿足兩個要求：第一，道路照度要求。第二，功率密度值的要求。在燈具的選擇后，人們往往忽略了對于電氣附件的選擇，而這些電氣附件往往會在道路照明節(jié)能中產(chǎn)生很多負面影響。

5 城市道路照明供電線路

城市道路照明宜采用路燈專用變壓器供電。在城市的重要道路、交通樞紐及人流集中的廣場等區(qū)段的照明應(yīng)采用雙電源供電。每個電源均應(yīng)能承受100%的負荷。正常運行情況下，照明燈具端電壓應(yīng)維持在額定電壓的90%～105%， 高桿燈或其他安裝在高聳構(gòu)筑物上的照明裝置應(yīng)配置避雷裝置。

道路照明應(yīng)根據(jù)當?shù)氐牡乩砦恢煤图竟?jié)變化合理確定開關(guān)燈時間，并應(yīng)依據(jù)天空亮度變化進行及時調(diào)整。應(yīng)將光控和時控兩種控制方式相結(jié)合。以上的措施都可以起到節(jié)能的效果。以某市為例，裝燈容量從1999年底統(tǒng)計為900W，如果控制路燈啟閉時間不精確，如果每天亮燈時間少5分鐘，每年可以節(jié)電2800Kw.h；或者夜深的時候可以關(guān)閉一部分路燈（前提是不影響道路正常照明）也可以節(jié)約相當大一部分能源。當?shù)缆氛彰鞑捎眉羞b控系統(tǒng)時，運動終端應(yīng)具備在通信中斷的情況下自動開關(guān)路燈的控制功能和手動控制功能。道路照明開燈時的天然光照度水平宜為30lx，次干路和支路宜為20lx。

6 路燈系統(tǒng)和燈具定期維護

城市照明路燈因為常年處在風吹雨淋、粉塵污染等惡劣的外界環(huán)境，難免會損壞，不時常檢修，將會帶來巨大的安全隱患，威脅人民的生命及財產(chǎn)安全。在照明路燈的檢修中，最最要檢測的是絕緣電阻，在更新燈具和其他部件時，一定要選用節(jié)能高效安全的產(chǎn)品，再加上正確合理的維修工藝，才能保證維修的施工質(zhì)量。

根據(jù)不同的使用環(huán)境，采用不同燈具樣式，特別多的燈具在生產(chǎn)時都增加了反光板，在燈具使用過程中反光板會生銹從而降低亮度、反射率；玻璃樣式的燈具，時間久了以后上面會沾上特別多的粉塵、油污、小蟲等，這樣也會降低燈具的透明度，所以要對燈具頂起維修，爭取保證燈具正常的發(fā)光效率，這樣燈具才能發(fā)揮其正常的照明作用。如果同一種光源使用在高低不同效率的燈具上 光通量的利用率也會有很大的差別，因此選用高效燈具，頂起維修燈具，是節(jié)能和保證道路照明質(zhì)量的有效措施。

7 道路照明控制管理

城市道路照明控制分為集中控制盒單點控制。在實際的道路照明中，部分道路往往不需要在夜晚提供持續(xù)的照明，此時保持燈具常開就是一種電力浪費。實際使用中往往采用自動獨立配電柜等控制措施來達到實現(xiàn)局部道路的照明切斷功能，以此來保證城市道路節(jié)能的目標。

雖然城市道路照明樣式眾多，其所要求的也各不相同，但最終都要滿足路面亮度、國家標準、眩光控制、行車功能等要求，并且能夠幫助提高城市的環(huán)境美化，使得城市路燈照明既滿足人們生活的需要，又滿足城市及國家發(fā)展的需要。

參考文獻

[1] 莫遠屏.城市道路的照明與節(jié)能[J].中國科技信息，2006.

[2] 周太明.高效照明設(shè)計指南[M].復(fù)旦大學出版社，2004.

[3] 陳發(fā)強.路燈照明與技能探討[J].科技咨詢，2007.