道路照明設(shè)計中LED路燈的應(yīng)用與研究

朱明

摘 要：隨著世界經(jīng)濟的快速發(fā)展，地球之中的自然資源儲備量逐漸減少，綠色環(huán)保節(jié)能成為當(dāng)前全世界人民的共識。在照明設(shè)計之中，LED已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，其具有功率低、使用時間長、耗電少、環(huán)保等特點。因此，LED燈成為道路照明設(shè)計之中的最優(yōu)選擇，具有較為廣泛的發(fā)展前景。目前我國正處于推廣應(yīng)用階段。本文對于道路照明設(shè)計之中LED的應(yīng)用進行了研究探討。

關(guān)鍵詞：道路照明設(shè)計;LED路燈;節(jié)能環(huán)保;城市建設(shè);應(yīng)用

引言：近年來，隨著城市化的不斷發(fā)展進步，城市建設(shè)水平逐漸提升，夜間路燈照明設(shè)計也成為城市建設(shè)之中的一個關(guān)鍵部分，并且形式逐漸多樣化。隨著道路的增多以及人們對于夜間道路照明的需求不斷的提升，路燈數(shù)量不斷增加，耗能也越來越多，環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，出于節(jié)能環(huán)保，LED節(jié)能路燈應(yīng)該被廣泛應(yīng)用其中。

一、城市道路的照明設(shè)計

在城市道路進行路燈照明設(shè)計之時，應(yīng)當(dāng)依據(jù)城市道路本身的狀況與四周的環(huán)境因素因地制宜進行建設(shè)。使得路燈設(shè)計可以為城市道路提供良好的照明，并且可以將能耗降到最低。同時，在進行城市道路路燈設(shè)計之時還應(yīng)該考慮到審美問題以及環(huán)保問題。

二、常規(guī)道路照明型式

當(dāng)前，我國城市道路照明主要分為三種形式，其中包括電氣照明、風(fēng)光照明以及太陽能照明。當(dāng)前我國城市道路照明之中最為普及的就是電氣照明這一形式。電器照明形式照明效果良好，并且方便后期維護。但是在起初進行施工之時，工作量較大，需要進行相關(guān)設(shè)施的鋪設(shè)。但是此類照明形式依靠的相關(guān)設(shè)施比較繁雜，且成本較高，并且需要較多的投資。而太陽能照明形式則是利用太陽能進行轉(zhuǎn)換，此種照明形式比較環(huán)保，且不需要設(shè)施鋪設(shè)，不需要較大的工作量。晚上開路燈之時智能感應(yīng)外界亮度自動開關(guān)，這就減少了人力上的投資與消耗。但是此類照明形式只適合應(yīng)用在次干道及以下的城市道路，并不適用于繁華路段、主路段。并且由于需要收集太陽能，因此，路燈設(shè)施不可被遮蔽，而且在后期維護之時，較為繁雜，花費較高。

三、LED路燈在道路照明設(shè)計之中的問題及優(yōu)勢

（一）LED路燈在道路照明設(shè)計之中的問題

在道路照明設(shè)計之時應(yīng)該充分考慮到配光的問題，以往進行道路照明設(shè)計之時考慮的往往是均勻的照度，而當(dāng)前則需要考慮亮度問題，設(shè)計合適的亮度。在進行照明設(shè)計之時，還應(yīng)該思考配光曲線，以免影響照明效果。在進行配光設(shè)計之時，需要與路燈高度以及周圍環(huán)境因素相結(jié)合，進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與計算，從而得出最優(yōu)配光設(shè)計。但是當(dāng)前照明設(shè)計之中，LED路燈都是直照，沒有考慮到照射范圍，導(dǎo)致兩個路燈之間的距離無法照射，從而影響配光效果。

光效與散熱設(shè)計。LED路燈在最初使用之時，發(fā)光效果良好，但是經(jīng)過一段時間的使用之后，光效就不如之前了。LED路燈的光效也會被芯片溫度影響，剛開始之時，芯片溫度低，但是在使用之后，會由于塵土和其它因素，使得芯片散熱出現(xiàn)問題，因此，在最初進行設(shè)計之時，應(yīng)當(dāng)考慮好散熱問題。散熱不好，會使得路燈光效變差，從而使得路燈壽命變短，增加成本投入。因此，在設(shè)計之時，應(yīng)當(dāng)選取散熱效果較好的材料進行組裝，并且做好維護。

模塊設(shè)計。在進行路燈電源與配件選擇之時，應(yīng)當(dāng)選擇較好的材料，以此來保障LED路燈的質(zhì)量。LED路燈如果在電源方面出現(xiàn)問題，會使得整個路燈無法進行正常工作，系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓、路燈熄滅、配件受損等現(xiàn)象。而配件出現(xiàn)問題，則會使得整個系統(tǒng)出現(xiàn)問題，一小部分的配件材料問題會使得整體出現(xiàn)問題，因此在進行配件選擇之時，需要選擇質(zhì)量好的配件進行組合。

（二）LED路燈在道路照明設(shè)計之中的優(yōu)勢

1.發(fā)光效率高

LED路燈大部分照射出的光源都無需經(jīng)過反射，可以最大限度的照射出光源，提升燈具利用效率，在同等照度對比之下，LED路燈耗能更低。以往高壓鈉燈的光效是三百六十度發(fā)光，但是需要照射的方向只有百分之三十，因此，需要將非照射方向的光進行反射，以此來提升光源的利用率。并且其中一些光并不起照明作用。因此，光利用率較低。

2.不被電網(wǎng)波動所影響

LED路燈之中并沒有電離氣體以及燈絲，大部分屬于恒流驅(qū)動，這是其與傳統(tǒng)照明燈具的不同之處。其適用于全球范圍，對電壓以及電流都不做要求，其采取的是PWN恒流技術(shù)，不論電網(wǎng)怎樣進行波動，都不會影響其恒流，安全進行工作。而卻LED路燈的能耗也不跟隨電壓進行變化，因此，其進行工作之時溫度較低，對電網(wǎng)的影響十分小，在滿足基本電纜敷設(shè)情況下，可以使用線徑較小的電纜，進而節(jié)省此方面的成本。另外，LED路燈電流大小可以進行控制，從而控制亮度。只要將其控制在額定范圍之內(nèi)，無論如何頻繁控制，其壽命都不會減少或者受到影響。

3.壽命長、后期維護費用較少

LED路燈與傳統(tǒng)燈具對比而言，比較耐沖擊，不會輕易出現(xiàn)破碎的現(xiàn)象，因此，后期維護費用較少。

4.對環(huán)境無污染

LED路燈之中沒有鉛、汞等元素，因此不會污染環(huán)境。以往傳統(tǒng)的高壓鈉燈等燈具的氣體放射光源則是通過高溫作用進行液鈉汞氣的激發(fā)，從而發(fā)光，會對環(huán)境造成污染，即時廢除之后，經(jīng)過廢品處理之后仍然會產(chǎn)生汞污染。此外，LED照明之中不存在紫外線，并且熱輻射較低，不會出現(xiàn)閃爍狀況，解決了以往路燈頻閃導(dǎo)致視覺疲勞的現(xiàn)象。

5.產(chǎn)品多樣

LED路燈往往都是模塊化進行設(shè)計，有多種多樣的組合方式，每一種模塊都可以進行交換且獨立存在，可以進行任意組合，以此來滿足不同的亮度需求以及不同的功率，并且LED路燈局部出現(xiàn)問題不會影響整個系統(tǒng)進行工作，方便后期的維護與拆卸工作。此外，當(dāng)前一些LED路燈產(chǎn)品采取的是燈管樣式的設(shè)計，假設(shè)燈管出現(xiàn)問題，可以直接進行拆卸與更換，代替現(xiàn)有路燈之中的燈管，不需要更換LED路燈的外殼，從而節(jié)約成本的投入。

四、結(jié)語

綜上所述，節(jié)能環(huán)保是當(dāng)前國際政府與人民的共識，以此來緩解資源緊缺的狀況。在道路照明設(shè)計之中應(yīng)用LED路燈不僅有利于減少能耗，還具備功率低、污染少、更穩(wěn)定等特點，這使得LED照明具備較好的發(fā)展前景。盡管LED路燈設(shè)計部分與施工部分的要求都比較嚴(yán)格，但是其良好的社會效益與節(jié)能環(huán)保的作用也值得進行推廣。這就需要政府部門進行技術(shù)方面的主導(dǎo)，使得技術(shù)得以更新，市場得以規(guī)范，從而提升硬件設(shè)施的水平。

參考文獻：

[1]車兆浚.LED光源在城市道路照明中的應(yīng)用研究[D].華南理工大學(xué)，2012.

[2]孫振德.LED路燈替代高壓鈉燈路燈的經(jīng)濟可行性研究[J].照明技術(shù)與設(shè)計，2012，（3）.

[3]侯俊.LED燈在道路照明方面的應(yīng)用[J].安徽建筑，2008，（4）.