淺談城市道路照明的節能方法

駱柳春

摘要：文章簡要分析了當前城市道路照明工作中存在的問題，并從照明設計、施工和新能源使用等幾個方面入手，提出進一步實現節能照明的針對性建議和意見。

關鍵詞：城市道路照明；節能照明；新能源

中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）09-0124-02

1 概述

全國經濟的飛速發展和城市化建設需求不斷增長，對城市交通的需求也不斷增加。為了保證城市交通道路的安全運行，這就需要不斷加大對城市道路基礎設施投資建設。作為城市基礎設施的路燈不僅能照明、保障交通安全，還能起到美化環境及亮化城市的作用，因此成為城市道路基礎設施必不可缺的部分。城市道路照明需求呈上升趨勢，其耗資耗能也大幅增長，因此該項工程引起國家相關部門的高度重視。

2 我國城市道路照明現狀分析

我國經濟的迅猛增長和城市規模的不斷擴大促進了各城市街道照明的建設和發展。

2.1 我國城市道路照明的現狀

中國為一個處在發展中的大國，中國的城市正以一日千里的速度發展著，城市道路照明光源處在了世界的前端。以高強度的氣體放電燈（HID）為主（高壓鈉燈和金屬鹵化物燈），具有耗電少、發光效率高、壽命長等優點，替代傳統汞燈和白熾燈，其安裝更換比例與速度甚至超過了許多歐美等發達國家，但在運營和管理方面，尤其在提高效率以及降低耗能等方面仍然存在著一些無法克服的問題和缺乏有效的技術手段。然而道路照明的耗電量目前約占總電力消耗的10%，占照明耗電的30%，年耗電439億kW·h左右，年電費開支上百億元。如我市2012年路燈電費大約3380萬元，比上一年度增加480萬元。相關部門要求節電必須達到290億kW·h，減少2900萬噸的二氧化碳排放為目標。如何降低照明用電，有效節省能源成為社會關注的問題。

2.2 我國城市道路照明中存在的問題

目前，大多數城市和地區曾經都采取路燈隔盞關燈、半邊燈、高低燈、凌晨減少照明燈數量等節能手段，但只是表面省電卻容易造成路面亮度分布不均，而且會由于不穩定電壓而減少路燈的壽命。城市路燈的控制管理方式經歷了定時控制、感光模塊控制和智能控制。相對智能控制，時空、光控缺少通訊功能，不能進行遠程的數據采集，因此不能對其有效地集中監控、統計和記錄，在管理中存在許多問題。時控需按季節調整，工作量大，影響服務質量，造成電能浪費；光控容易受環境影響，如受灰塵污染導致控制失靈。除此外，傳統的控制方式不易管理和維護，浪費財力、物力而得不到很好的效果。

3 實現節能照明的建議和意見

針對城市照明，我們不能光顧其作用，還應考慮其設計上的問題。不能局限在路燈的本身只考慮其技術層面，還應從全局考慮：既要考慮城市景觀，如白天和周圍空間協調；夜間能夠營造良好的氣氛、挖掘城市文脈使路燈成為和諧城市的構筑元素，又要考慮城市照明的節約能源和節省財政支出。

3.1 提升設計理念

3.1.1 確定照明的方式：明確城市道路照明的主題和格調，在進行設計前，認真研究設計資料、現場考證，確定照明方式。根據需要設計既有利于照明需求從而簡化照明的設備類型，又強調城市部位或景點如大橋或公園、廣場，雕塑城市特色的觀賞樣式，運用燈光明暗和色調變化突出城市主題。

3.1.2 照明光源選擇：照明光源在光色、效率和顯色等方面有個不同的特長，在一般場所如道路、平臺等可選用亮度強、效率高的高壓鈉燈和熒光高壓汞燈等以保證高效節能。綠化觀賞則用泛光燈，應用金屬齒化物燈，真實反映植物本來的色彩。噴泉或長河或湖泊則宜選用色彩變化的光源，營造夢幻效果。

3.1.3 燈具的布置和選擇：燈具的應用需根據城市的格調，造型要適合城市主題，要與城市的氣氛相符。以燈具本身的布置和造型與光源的結合產生城市氛圍效果。如廣場道路燈具宜選用亮度為低色溫的庭園燈具，可營造浪漫的曲徑通幽氣氛。所有燈具都應考慮與環境相協調，而且要有統一風格，實現在照明和景觀的造型之間體現和諧統一。

3.1.4 照明控制：現目前多數采用時空、感光和智能控制，但特殊的道路或平臺應設計為根據需要改變亮度的線路，以便區別平時、節假日和人流高峰的需要。要與非主要的照明燈具如水景、草坪燈營造節日氛圍等裝飾的照明線路，明確區分線路連接，以便于根據季節或節假日需要控制各類照明的投入和撤出?？傮w來說，城市道路照明的設計要符合城市道路的格調，同時還應做到既多姿多彩，又節約電源，減少費用。用燈光去體現城市道路的設計意念。

3.2 選取節能燈具

目前，路燈照明主要采用的光源類型有：金屬鹵化物燈、白熾燈、高壓鈉燈和緊湊性熒光燈等。在電功率相同時，高壓鈉燈光的能量比金鹵燈高出40%左右，鈉燈透霧性能較好；按道路的標準照明要求，高壓鈉燈電耗低于金鹵燈光源。因此用高光效鈉燈取代原有的鈉燈和低光效汞燈。更換原有的高壓汞燈和高壓鈉燈為高光效高壓鈉燈。

燈具：將原來低效的、陳舊的燈具替換為高光效用和維持率高的照明燈具。以使用壽命長、安全、節能、高效和綠色環保的燈具為主體。具體方案如下：

3.2.1 在選擇燈具時，要滿足燈具的相關標準及眩光限制和光強分布要求的前提下，采用高效率燈具。常規道路的照明燈具效率不應低于70%；泛光燈具的效率不低于65%。

3.2.2 燈具利用系數為道路照明燈具重要的光學性能指標，根據道路的不同級別選擇燈具利用系數相適宜的配光類型的燈具。

3.2.3 提高燈具防護等級可有效減少燈具的維護工作量，從而提高燈具維護系數，有效節約能源。道路照明宜采用密閉式的燈具，燈具的光源腔防護等級不得低于IP54。維護困難或環境污染嚴重的道路，光源腔防護的等級不得低于IP65。

3.3 安裝節能產品

目前與光源相配套的電器設備，主要包括觸發器、補償電容及電感鎮流器，在實際使用過程中針對所存在的問題而具體設計的。解決方案的主要目的是為了降低能耗，提高效率，延長光源的使用壽命，從而降低安裝成本，將傳統的光源設備更換為新的智能光源設備，使得光源設備能擁有自己的大腦。將笨重的、噪音大的、功率因數低的、耗材的電感式鎮流更換為電子鎮流器。建立電纜防盜報警系統減少因電纜被盜引起的不必要經濟損失和道路照明障礙。建立無線監控路燈控制系統監測城市道路照明情況，減少人工排查和檢修有效控制開關，避免早開、晚關引起的能源浪費。

3.4 利用新能源實現節能

采用太陽能、風光互補型路燈。太陽能路燈是以太陽光為能源，利用白天的太陽能電池板為蓄電池充電，晚上利用蓄電池給予負載供電的使用，不需鋪設輸電線路，也不需考慮因距離原因而出現的給線路升壓等變壓器設備，這將大大降低架設費用。

以上兩種路燈都無需敷設電纜、施工簡便，應用領域極為廣泛，不消耗電能、造型優美，是藝術與實用的有機結合體，既是景觀燈又是路燈。目前存在的普遍問題為其功率偏小、價格較貴、啟動時間長、蓄電池使用周期短、廢棄電池污染嚴重、可靠性較差、相關技術還并不十分

成熟。

還有一種是目前大力推廣的節能產品——LED光源的路燈。LED光源的節能效果毋庸置疑，同時具備使用壽命更長、顯色指數高、熱啟動快的優點，且LED燈具簡潔美觀，對于美化城市形象效果很好。缺點是各個生產廠家生產技術不一，規格型號不統一，造成產品質量良莠不齊，光衰嚴重。產品缺乏通用性，備品備件多，維修成本高。

3.5 采用節電裝置

采用在控制箱內安裝整體降低電壓、電流的接電裝置，通過降低首端的電壓，從而降低光源消耗功率，達到節能的效果。它的優點是設備集中，方便維護管理。缺點是在已建成的線路上安裝位置比較困難，在降壓后對末端線路上的氣體放電燈使用壽命、運行造成影響，增加維護成本。

4 結語

道路照明的節能是一個系統的工程，體現于整個道路照明的系統工程全過程的各個方面，必須要綜合考慮其技術和管理等多個方面的因素，要追求綜合效益的最大化。道路照明節能需根據各城市實際情況具體選擇適合的產品和節能技術，并綜合考慮其穩定性、安全性及長期的經濟效益等問題。

城市照明節能的關鍵是設計及安裝環節，因此在設計道路照明時應合理選擇照明方式（包括路燈的間距、布置模式、高度等），正確選擇照明標準值并且嚴格遵照照明功率的密度值，選用反射效率高、高光效、密封性能好、壽命長的節能電氣附件和優質燈具，采用合理的控制方式及配件。

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（責任編輯：趙秀娟）