淺談城市道路照明設(shè)計與節(jié)能

摘 要：在城市的建設(shè)與發(fā)展中，城市照明發(fā)揮著重要的作用，需要相關(guān)人員加大重視力度。對此，本文將分析當前城市道路照明設(shè)計與節(jié)能的現(xiàn)狀，結(jié)合案例探究具體的設(shè)計方案。并在這一基礎(chǔ)上，對光源選擇、燈具性能、維護工作等方面，進行簡單的探究。以期為相關(guān)人員提供參考，優(yōu)化城市道路照明設(shè)計方案，減少能源消耗，達到節(jié)能的目的。

關(guān)鍵詞：城市道路；照明設(shè)計；LED燈

中圖分類號：U491.53 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）04-0052-02

Brief Discussion on Urban Road Lighting Design and Energy Conservation

JIANG Weijia

（CQC Standard （Shanghai） Testing Technology Co.，Ltd.，Shanghai 200233，China）

Abstract：Urban lighting plays an important role in the construction and development of cities，which requires more attention from relevant personnel. In this regard，this paper will analyze the current situation of urban road lighting design and energy Saving，and explore specific design schemes combined with cases. On this basis，the light source selection，lamp performance，maintenance and other aspects are simply explored. In order to provide reference for relevant personnel，optimize the design of urban road lighting，reduce energy consumption and achieve the purpose of energy Saving.

Keywords：urban roads；lighting design；LED light

0 引 言

就城市道路照明系統(tǒng)來說，其不僅是夜間行人、行車的基本安全保障，更是城市化建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施。隨著時代的發(fā)展，人們對于城市道路照明的設(shè)計，提出了全新的要求，并倡導將節(jié)能理念融入到具體的設(shè)計之中，科學地節(jié)約能源，提高環(huán)境質(zhì)量。

1 城市道路照明設(shè)計現(xiàn)狀分析

在當前的城市道路照明設(shè)計中，常常會因為多種因素，進而影響設(shè)計的合理性，節(jié)能的有效性。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在設(shè)計城市道路照明系統(tǒng)的過程中，很多人員高度重視造型問題，追求大規(guī)模、超豪華，忽視最終的照明效果、照明功能。除此之外，在城市道路照明的設(shè)計中，由于工程量較大，設(shè)計人員具有較高的壓力，所以常常為了能夠縮短工作周期，在設(shè)計過程中脫離城市道路的實際情況。這樣的問題，不僅會耗費大量的資金，還可能達不到城市照明的初衷，造成能源的浪費。此外，部分設(shè)計人員也會忽視燈具的配光問題，進而影響路面照度分布的均勻性。一旦在城市道路照明設(shè)計中出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，就會影響路面獲得的燈光效果，呈現(xiàn)出“忽明忽暗”的狀態(tài)，給交通安全埋下隱患。

2 城市道路照明設(shè)計方案

2.1 安裝設(shè)計

在筆者的日常工作中，會參與城市道路照明設(shè)計與節(jié)能的相關(guān)工作，因此以具體的案例為基礎(chǔ)，對城市道路照明燈的安裝、布局等，進行相關(guān)的分析、探究，以提高研究工作的專業(yè)性。就筆者所設(shè)計的城市道路照明方案來說，其主要的內(nèi)容為：城市道路為雙向四車道，同時在道路兩側(cè)，分別設(shè)有寬度為4m的人行道，而四車道的總寬度為14m，選擇的燈具桿高度等于10m，預(yù)計各個燈具桿之間的距離為30m。

在選擇城市道路照明燈具的過程中，使用截光型的設(shè)備，而其兩側(cè)為對稱的設(shè)計，在人行道的一側(cè)，可以使用70W的燈具，而在機動車道的一側(cè)，則可以安裝150W的燈具。同時，在設(shè)計的過程中，還需要對燈具（光源）、地面之間的距離等，進行合理的設(shè)計。具體來說，70W的燈具與燈具桿之間的距離為1.5m，距離地面的距離為7m，150W的燈具與地面的距離則為10m。另外，在該道路的照明設(shè)計中，其燈具桿之間距離為10m。通過這樣的設(shè)計，能夠保證城市道路照明的合理性，為夜間的行人、行車，提供一個安全、舒適的環(huán)境[1]。

2.2 亮度均勻度

亮度均勻度，就是指在某一個特定的照明范圍之內(nèi)，路燈投射到地面上，其所產(chǎn)生的均勻效果。在本文的道路設(shè)計中，四車道的總寬度為14m，總長度等于300m，選擇的燈具桿高度等于10m。所以，在寬度為14m、長度為10m的范圍內(nèi)，LED照明燈具的光線，投射到地面上的亮度（或者照度），最小亮度值（或最小照度值）和平均亮度值（或平均照度值）的比值，即為亮度均勻度。例如：工作人員可以使用儀器，在140m2的范圍內(nèi)，測試100個點，發(fā)現(xiàn)最小亮度是10，而其平均亮度是20，那么均勻度的值只有0.5。而這一數(shù)據(jù)，實際上就是衡量燈具配光的一個重要參數(shù)，其均勻度的數(shù)值越小，說明燈具的光越集中，沒有擴散開；反之，均勻度的數(shù)值越大，說明燈具的光越分散，即照明效果越好。

3 城市道路照明設(shè)計與節(jié)能

3.1 光源的選擇

在城市道路照明設(shè)計與節(jié)能中，要想切實實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，設(shè)計人員應(yīng)該對光源進行合理的選擇，保證光源的科學性，為后續(xù)的設(shè)計工作奠定基礎(chǔ)。實際上，城市道路照明的燈具具有較強的多樣性、豐富性，而每一種燈具中，其所對應(yīng)的光源亮度，都存在明顯的差異，所以應(yīng)該結(jié)合城市道路照明的實際需求，對光源進行有針對性的選擇。就目前的現(xiàn)狀來看，基本上在城市道路照明的節(jié)能設(shè)計中，都會采用LED光源，主要是因為其光源形式非常突出，可以獲得良好的照明效果，同時還符合綠色、節(jié)能、高效的相關(guān)要求。

具體來說，使用LED燈具作為光源，在相同的照明條件下，能夠節(jié)約電能80%左右，在降低城市道路照明成本的同時，還能夠獲取更多的環(huán)境效益，實現(xiàn)節(jié)能的根本目的[2]。例如：將150W的LED燈與250W的高壓鈉燈進行比較，主要內(nèi)容包括：

（1）LED燈的顯色指數(shù)為80，高壓鈉燈的顯色指數(shù)為23；

（2）LED燈的額定壽命為50000h，高壓鈉燈的額定壽命為15000h；

（3）LED燈的實際效率76.5lm/W，高壓鈉燈的實際效率51.4lm/W。

3.2 燈具性能

在城市道路照明的設(shè)計工作中，選擇LED燈作為主要燈具，就應(yīng)該在節(jié)能的前提下，重視燈具的實際效率。國內(nèi)好的企業(yè)如今LED燈的有效光效已達到150-160lm/W，而鈉燈的有效光效僅為70-75lm/W，所以這一方面的比對數(shù)據(jù)中，可以發(fā)現(xiàn)LED燈的性能更明顯、更優(yōu)異。在采用LED燈的基礎(chǔ)上，其具備蝙蝠翼型的配光性能，也就是在兩個路燈之間，能夠形成燈光之間的交叉，從而避免出現(xiàn)燈光暗區(qū)的現(xiàn)象，影響照明的效果。不僅如此，LED燈具防護等級較高，其防水密度、防塵密度等，都能夠滿足道路照明系統(tǒng)設(shè)計的最高要求。

3.3 節(jié)能鎮(zhèn)流器

設(shè)計城市道路照明系統(tǒng)的過程中，將鎮(zhèn)流器應(yīng)用在照明燈中，其主要的作用體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）節(jié)能。對于這一類的器件，工作人員可以選擇頻率為60Hz左右的燈管完成供電，從而能夠提高10%的光效，并能夠降低20%左右的功率；

（2）穩(wěn)定。在應(yīng)用鎮(zhèn)流器的條件下，可以在根本上解決照明系統(tǒng)中路燈的頻閃問題，提高路燈發(fā)光的穩(wěn)定性，從而為夜間駕駛汽車的司機，提供一個舒適的分辨率環(huán)境，防止出現(xiàn)視覺疲勞的現(xiàn)象；

（3）可靠。通過鎮(zhèn)流器，道路照明系統(tǒng)可以更加穩(wěn)定的運行，在啟動系統(tǒng)時對燈具進行預(yù)熱，進而保證一次就可以點亮。

3.4 設(shè)計方式

在城市道路照明的設(shè)計工作中，要想實現(xiàn)節(jié)能的目的，就應(yīng)該對設(shè)計工作予以高度的重視。就照明節(jié)能設(shè)計來說，工作人員需要結(jié)合相關(guān)的理論資料，明確城市道路照明設(shè)計的特殊性和標準，從而對設(shè)計方案進行相應(yīng)的優(yōu)化。同時，工作人員需要充分搜集道路結(jié)構(gòu)、道路平面的相關(guān)的資料，以便于合理設(shè)計燈具桿之間的距離，在保證照明效果的同時，還能夠減少各項資源的利用。在設(shè)計電路的過程中，必須建立在掌握周邊環(huán)境的基礎(chǔ)上，以便于合理選擇進線、電源的位置，為城市的夜間行車提供更科學的保障。

除此之外，在節(jié)能設(shè)計中，設(shè)計人員需要根據(jù)日照時間等，設(shè)計路燈的開啟、關(guān)閉時間，并且要根據(jù)季節(jié)的變化進行設(shè)計，從而提高照明系統(tǒng)的節(jié)能效果。就控制方式來說，工作人員可以設(shè)置兩種控制方式，即人工控制方式、自動控制方式，從而能夠更加及時地實現(xiàn)對城市道路照明系統(tǒng)的控制。例如：將光照、時間進行結(jié)合，并利用光敏控制器的功能，就能夠達到節(jié)能的效果。而在深夜的時段，由于人流量、車流量都在減少，可以對路燈以間隔的方式進行關(guān)閉，減少對電力能源的消耗[3]。

4 城市道路照明維護工作

燈具的維護工作，在一定程度上影響著照明效果，如果沒能在第一時間發(fā)現(xiàn)燈具故障，并處理故障，就會削弱光照強度。不僅無法保證夜間的行車安全，還會導致電力能源的浪費，違背節(jié)能的設(shè)計理念。因此，在城市道路照明系統(tǒng)的運行中，工作人員應(yīng)該重視燈具的維護工作，定期對城市道路照明系統(tǒng)進行檢測、檢查，對其中存在的問題及時整理、優(yōu)化。不僅如此，工作人員還可以選擇耐紫外線的燈罩，或者將抗沖擊聚碳材料等應(yīng)用在燈具的設(shè)計中，從而提高燈具的使用壽命，降低燈具使用過程中的故障率，實現(xiàn)節(jié)能的目的。

5 結(jié) 論

在當前的城市道路照明設(shè)計與節(jié)能中，還存在著很多需要解決的問題，所以設(shè)計人員應(yīng)該積極地對方案進行優(yōu)化，并重視設(shè)備的選擇過程。在這一基礎(chǔ)上，提高照明設(shè)計方案的科學性，將更多具有節(jié)能性質(zhì)的設(shè)備應(yīng)用在具體的工作中，使之發(fā)揮出其最大的價值。城市道路照明節(jié)能是一項長期且重要的任務(wù)，只有不斷的探索和實踐，才能找到有效的節(jié)能方法。

參考文獻：

[1] 卞和營，曹森鵬，常英麗，等.基于PLC的城市道路照明節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計 [J].平頂山學院學報，2018，33（5）：53-55+64.

[2] 范永倫.電氣節(jié)能在設(shè)計中的應(yīng)用及對城市道路照明的幾點探討 [J].建材與裝飾，2016（32）：217-218.

[3] 管慶磊.城市道路照明節(jié)能控制系統(tǒng)的設(shè)計 [J].電子世界，2014（13）：142.

作者簡介：江魏佳（1990-），女，漢族，湖南人，助理工程師，本科，研究方向：照明燈具類檢測。