城市道路照明的節(jié)能措施

張勝云

山東華宇工學院，山東 德州 253000

0 引言

隨著我國經濟的迅速發(fā)展、城市化進程的持續(xù)推進以及城市道路交通的高速發(fā)展，道路照明需求越來越多，這對城市道路照明質量提出了更高的要求。在城市道路照明建設過程中，相關部門必須樹立生態(tài)文明、綠色環(huán)保的理念，創(chuàng)新和優(yōu)化道路照明節(jié)能設計，采取有效的管理和控制措施，在滿足道路行車功能與亮度需求的基礎上，注重能源的高效、合理利用，從而實現(xiàn)能源節(jié)約，推動我國基礎設施建設的良好發(fā)展。

1 城市道路照明的現(xiàn)狀

1.1 照明亮度過高，燈光配比不合理

當前，城市道路照明中普遍存在照明亮度過高和燈光配比不合理的問題。我國很多城市道路的照明亮度不符合國家有關規(guī)范和要求，在照明設計過程中，由于過于注重照明亮度而導致設計的照明強度超過標準，這會對夜間出行者的視覺產生較大的影響，既浪費了照明資源，也增加了道路行駛的風險。同時，燈光配比不合理也會在很大程度上削弱道路使用效果，如果沒有充分考慮駕駛員與行人對夜間燈光的具體需求，所選道路照明的燈光配比將難以滿足相關需求，從而無法獲得理想的使用效果。

1.2 照明功能被忽視

道路照明對整個城市道路交通的安全運營起著至關重要的影響。然而，在城市道路的實際建設過程中，有些城市過于追求“高大上”的形象，在道路照明設計中運用了大量的藝術效果，而忽視了原有的照明功能。雖然這樣提高了城市道路的美觀度和明亮度，但也在很大程度上造成建設投入資金和能源的浪費。

1.3 照明設計不規(guī)范

當前，我國已經明確提出了城市道路照明設計的相關行業(yè)標準與要求，即在具體設計過程中，設計人員應將照明功能、道路規(guī)劃與道路作用作為出發(fā)點，充分考慮燈桿高度、燈桿樣式、燈具顏色及燈桿造型等。但沒有對城市道路照明設施做出統(tǒng)一要求，導致不同城市的道路照明設計與安裝方式存在很大差異。不同城市的照明設施各不相同，有的城市還存在不同區(qū)域道路照明設施不一致的問題，既影響城市的美觀性，后期維護難度也比較大[1]。

1.4 照明管理模式不合理

目前，城市道路照明管理普遍采用人工控制模式與自動控制模式。在實際的城市道路照明中，以人工控制模式為主。通過人工操作的方式控制照明時間可以在確保正常照明的同時，盡可能地節(jié)省照明資源，但是會產生一些人力資源的浪費。為此，有的城市道路照明中采用了自動控制模式，但這種控制模式極易受到天氣、季節(jié)等因素的影響，造成電力資源的浪費。

2 城市道路照明的節(jié)能措施

2.1 合理選用照明節(jié)能材料

在城市道路照明的節(jié)能設計中，可以通過合理選用照明節(jié)能材料來達到節(jié)能降耗的目的。（1）選擇LED節(jié)能燈具。當前，市面上的城市道路燈具類型豐富多樣，不同燈具的光源亮度存在較大的區(qū)別，其中以LED燈具的照明效果最為突出，其符合高效、節(jié)能與減排等要求。根據相關實踐研究，250 W高壓鈉燈與150 W LED燈具相比，前者的顯色指數(shù)為23，額定壽命為15 000 h，實際效率為51.4 lm/W；后者的顯色指數(shù)為80，額定壽命為50 000 h，實際效率為76.5 lm/W。由此可知，在照明條件相同的情況下，LED燈具的節(jié)能環(huán)保效果更優(yōu)，使用壽命更長。（2）使用綠色材料。在符合城市道路照明使用要求的基礎上，盡可能采用一些能耗較低的材料，并減少材料的使用量，以達到節(jié)能降耗的目的。目前，市場中的節(jié)能型材料包括鋁合金芯鋁絞線、鋼芯高導電率硬鋁絞線、全鋁合金絞線，這些材料具備類似的電氣與機械性能，還擁有良好的節(jié)能效果。

2.2 科學構建道路照明管控平臺

（1）科學選擇控制系統(tǒng)。相關實踐研究證明，無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)在城市道路照明節(jié)能管控中具有突出優(yōu)勢。該控制系統(tǒng)能夠在很大程度上減少燈具的電損耗量和連接線路材料的使用量，具備良好的節(jié)能減耗與控制效果。在新形勢背景下，通過對城市道路照明管控平臺進行系統(tǒng)集成，可以在同一個管理平臺上實現(xiàn)多種功能控制需求，實現(xiàn)大融合的集成控制，從而獲得更加顯著的節(jié)能減耗效果[2]。

（2）選用5G多功能智慧路燈桿。智慧路燈桿作為一種智慧路燈系統(tǒng)設施，具備智能化控制、節(jié)能與環(huán)保等優(yōu)勢，主要由感知輸出設備、數(shù)據指令流程設備與通信控制設備構成[3]。5G多功能智慧路燈桿能夠結合場景需求，提出相應的節(jié)能控制策略，提高燈具的使用年限，達到智能節(jié)能的目的；能夠在線檢測各項設備設施，一旦出現(xiàn)異常情況，能夠立馬發(fā)出警報，以便相關人員進行有效調控與管理；還能夠比較分析燈具消耗狀況、故障發(fā)生率、亮燈率等，然后結合分析結果優(yōu)化節(jié)能管理策略。

2.3 優(yōu)化道路照明系統(tǒng)設計

（1）優(yōu)化照明系統(tǒng)的配電設計。在具體設計中，設計人員應結合導體流量的具體需求，選用合理的配電系統(tǒng)導體截面。然而，由于城市道路照明配電系統(tǒng)存在電流較小、線路距離較遠等問題，大大增加了供電線路壓降，使其不能符合相關規(guī)范和要求。針對這一情況，設計人員必須準確計算導體載流量，使之與斷路器相匹配；設計人員還需科學判斷配電線路中的壓降狀況，明確其是否滿足相關標準，若不滿足，必須及時進行改進和調整。

（2）合理布設立桿位置。道路路燈的立桿位置在很大程度上關系到道路工程造價、電能消耗、照明質量，而設置中心對稱的中央隔離帶能夠減少燈桿與電纜等材料的使用，且有效滿足人行道的照明需求。相較于兩側的步燈，機動車道燈的利用率顯然更低，這大大增加了道路照明的運行能耗。設計人員必須注重合理布設立桿位置，避免道路綠化遮擋燈管。若道路隔離帶種植了高大植物，就不可在人行道上放置燈桿。同時，為讓道路的行車照明功能達標，實現(xiàn)燈桿與城市景觀、環(huán)境的統(tǒng)一協(xié)調，可在主機動車道采用雙側對稱布燈方式，以單叉路燈的形式進行照明；在輔機動車道路上選擇高低叉路燈，并合理計算立桿之間的間隔距離，確保桿高的科學性。

（3）充分利用客觀環(huán)境。相關實踐研究證明，在高反射建筑旁或高反射的路面上布設路燈，能夠在最大程度上提高光能的利用率，增強城市道路的照明效果，并有效節(jié)約能源。目前，我國公路路面結構主要以混凝土瀝青結構為主，這種路面結構的反射率為0.18～0.21，而水泥混凝土路面的反射率為0.24～0.31。設計人員需要在確保安全的基礎上，盡量選擇水泥混凝土路面，以提高自然光的利用率。在自然光環(huán)境下，可以更好地保證駕駛員的行駛安全性。

3 結束語

縱觀當前我國城市道路照明的節(jié)能情況可以發(fā)現(xiàn)，很多城市存在照明亮度過高、燈光配比不合理、能源管理不到位、道路照明設計不規(guī)范等問題。針對這些問題，相關部門必須始終秉持節(jié)能減耗的原則，合理選用照明節(jié)能材料、科學構建道路照明管控平臺，優(yōu)化道路照明節(jié)能設計，以此來提高城市道路照明效果與照明強度，并延長燈具的使用年限，從而達到節(jié)能減耗的目的。