淺析城市道路的照明

廖曉娟

摘 要：隨著我國城市化進程的不斷加深，城市道路照明逐漸成為人們重視的話題，其要求不斷提高。在設計過程中，不僅要滿足相關標準的要求，還需要根據(jù)實際道路結構進行合理的路燈布置、光源選擇、供電方式選擇以及各項節(jié)能設計，實現(xiàn)合理人性化的布置。現(xiàn)以城市道路照明為對象進行研究，淺析各方面應注意的問題。

關鍵詞：照明設計；路燈；光源；道路照明

1 城市道路照明設計CJJ45-91標準簡介

在城市道路照明設計CJJ45-91標準中，對機動車輛道路以及人行道路的照明評價指標和標準值都做了明確的規(guī)定，另外，對燈具和光源的選擇、照明設計方式、道路及與其聯(lián)接的特殊場所的照明設計原則、照明供電以及節(jié)能等都做了具體規(guī)定。在總則中指出：為了確保城市道路照明能為車輛駕駛人員以及行人創(chuàng)造良好的視看環(huán)境，達到保障交通安全，提高交通運輸效率，方便人民生活，防止犯罪活動和美化城市環(huán)境的效果，特制定本標準，道路照明的設計原則是安全可靠，技術先進，經(jīng)濟合理，節(jié)省能源，維修方便[1]。

2 城市道路照明光源與燈具的選擇

對于光源的選擇，要遵守我國發(fā)改委頒布的各項相關政策，在道路照明中，要禁止使用白熾燈。當下，各城市道路中普遍使用的照明光源有：高壓汞燈和鈉燈、LED燈、金屬鹵化物燈等，近年來，我國成功研制出高效射流燈[2]。這些光源特點各異，其優(yōu)缺點也各不相同，在選擇的時候，要根據(jù)具體的道路功能和外部環(huán)境，按照我國的綠色照明規(guī)劃合理選擇。選擇的光源不僅要滿足標準規(guī)定的要求，同時也要達到節(jié)能減排的效果。光源的發(fā)光效率和光衰指標是衡量其是否節(jié)能以及節(jié)能程度的兩項重要指標。但并不是一味的追求這兩項指標，顯色指數(shù)和光源的使用壽命等也都是需要考慮的因素。在光源功率的選擇上，要滿足兩點要求，即照度要求和功率的密度值要求。當下，很多地方在設計道路照明時僅僅考慮照度的要求，忽視了后者。為了能同時滿足以上兩個要求，應該盡量選擇高光效節(jié)能的光源。

當今的城市道路在不斷朝著寬直平的方向發(fā)展，在平交路口處，彎轉的半徑越來越大。在標準中規(guī)定，平交路口的照度要高于直線路段50%，如果依然是采用常規(guī)的路燈布置，則平交路口處的照度和均勻度要求都無法達到。此時，應該根據(jù)平交路口出的有效面積，計算相應的照度均勻度，合理選擇燈具及其布置方式。通常情況下，在轉彎半徑的中心點設計燈光照明是較為合理的設計方法。路燈最主要的功能是照明，在滿足照明要求的前提下可以兼顧其裝飾效果，但是在很多地方一味的追求美觀。比如：在采用雙側對稱布置路燈的情況下選擇雙懸臂路燈，使旁邊的綠化帶的路燈形同擺設，造成了資源的浪費。按照道路結構的不同形式，對路燈的類型和試樣進行分別設計是非常有必要的。比如：對于只有一塊板并且有人行道的道路來說，適合采用單懸臂路燈；當?shù)缆分虚g有綠化帶隔離時，如果綠化帶較寬大于5米，適合采用單懸臂路燈，通過中心對稱布置的方式進行燈具的布置，如果綠化帶的寬度小于5米，適合采用雙懸臂路燈，這樣可以有效防止兩旁的樹木對燈光造成的遮擋影響；對于三塊板的道路，適合采用雙懸臂路燈。

3 城市道路照明方式與設計原則

我國城市的道路照明方式有多種，常見的有：常規(guī)照明、高桿照明等。其中，對于前一種照明方式的燈具布置來說，可以分為：雙側對稱布置、中心對稱布置、單側布置、雙側交錯布置和橫向懸索布置等[3]。在具體選擇布置方式的過程中，需要根據(jù)具體的配光類型，燈具安裝的高度以及間距等進行。對于高桿照明來說，其主要的特點是可以根據(jù)道路的線型變化來對照明設備進行選擇，可以根據(jù)具體路段情況分開布置路燈。另外，它也具有很好的誘導性，在美化城市上也起到了很大作用。在高桿照明中，燈具與地面的距離要比普通燈具與地面的距離更遠，大大減少了眩光，提高了照明的舒適感，同時也擴大了照明的面積，這樣一來，在一定程度上減少了照明設備的數(shù)量。

對于城市道路照明的設計原則，標準上規(guī)定：一般道路的照明應符合下列要求：（1）應采用常規(guī)照明方式；（2）在樹木多、遮光嚴重的道路或樓群區(qū)難于安裝燈桿的狹窄街道可采用橫向懸索布置方式；（3）采用常規(guī)照明方式時，各種幾何參數(shù)及其間的關系應符合本標準；（4）路面寬闊的快速路、主干路必要時可采用高桿照明，平面交叉路口的照明應符合下列要求：a.平面交叉路口的照明水平應高于通向路口的每一條道路的照明水平，并應有充足的環(huán)境照明；b.交叉路口可采用與交叉道路光色不同的光源、外形不同的燈具、不同的安裝高度或不同的布燈方式；c.十字形交叉路口的照明可視交叉道路的具體情況分別采用單側布置，交錯布置或對稱布置等布燈方式。大型交叉路口必要時可另行安裝附加燈桿、燈具，有較大的交通島時可在島上設燈，有條件時也可采用高桿照明；d.形交叉路口應在道路盡端設燈[4]。

4 照明供電與節(jié)能措施

節(jié)能減排一直是我國大力提倡的口號。對于城市道路照明供電與節(jié)能來說，可以從以下幾個方面進行改進：

4.1 在供電系統(tǒng)中裝設無功補償電容。在使用的燈具中，有一些燈具的電流電壓特性并不盡人意。比如：鈉燈，工作過程中負載兩端的電壓相位要超前電流相位，致使功率因數(shù)較低。此時，需要采用無功補償裝置對功率因數(shù)進行調(diào)節(jié)。無功補償電容正是基于該原因添加到電路中的，它不僅能夠有效提高功率因數(shù)，同時還能夠降低變壓器的損耗。前者的主要優(yōu)點是：投資成本較小，維護起來較為方便，有功無功的損耗都比較低；后者的主要優(yōu)點是：不存在線路無功損耗，但是投資較高，不方便維護。

4.2 降低照明的用電量和線損，合理調(diào)整道路照明的燈具數(shù)量和照明時間。在照明效果較好的前提下，施行道路照明半夜燈，采用主次干道雙回路電。單相變壓器供電和三相變壓器供電是兩種不同的供電方式，如今很多城市道路照明中采用的光源都是通過三相變壓器供電。就單相變壓器供電來說，也有很多三相變壓器供電沒有的有點，比如：它與照明負荷的對應程度更高，在降低線路損耗方面優(yōu)勢更突出，隨著小容量短半徑的供電方式在很多道路照明中的出現(xiàn)，單相變壓器供電方式也逐漸為人們所用。另外，它還能有效節(jié)省金屬材料和方便施工。

4.3 使用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。電子整流器不僅能耗低，光效率較高，還可以保證有恒定的功率輸出。最明顯的缺點在于具有很高的諧波，其中，三次諧波幾乎占到基波的30%，在使用過程中需要添加相應的濾諧波裝置。電感鎮(zhèn)流器不同于電子整流器，它所處的電路屬于線性電路，只需要選擇合適的鐵心就可以保證輸出的三次諧波含量較少。節(jié)能型鎮(zhèn)流器秉承了電子整流器和電感整流器兩者的優(yōu)點。

5 結束語

綜上所述，城市道路的照明設計是一項復雜的系統(tǒng)工程，除了燈光的亮度和均勻度等要滿足標準要求之外，還要考慮很多其他方面的要求，比如：燈具的選擇、光源的選擇、路燈供電方式的選擇、節(jié)能裝置和節(jié)能措施的選擇等，都需要精心設計。如何實現(xiàn)城市道路照明的少投資、少耗電以及運行安全，維護方便是所有工作需要研究的課題。在設計過程中，要善于運行先進的科學技術，提高照明的科技含量。作為一項專業(yè)性強的工作，相關的工作人員應該熟悉設計規(guī)范，不斷更新設計理念，設計出來的路燈應該兼具節(jié)能、綠化和美觀等特點。

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，2006，3.

[2]陳宇群.城市路燈節(jié)電技術的現(xiàn)狀和發(fā)展[J].云南電力技術，2006，6（34）：42.

[3]中國市政協(xié)會城市道路照明專業(yè)委員會.“十一五”城市綠色照明工程規(guī)劃綱要實施細則。

[4]CJJ45.城市道路照明設計標準[S].