芻議城市照明設計及相關的節能措施

馮亞凡 呂增社 徐佳

摘 要：談起城市照明這個話題，人們首先想到的就是與城市道路照明相關的內容。文章就依據我國現狀分析論述一下城市照明設計與節能的重要性，從而合理確定照度標準、光源與燈具的選用、照明方式等，從而創造一個高效、節能、經濟、環保的城市照明環境。

關鍵詞：道路照明；設計；節能措施

隨著我國城市化建設的迅速發展，道路照明工程日趨大型化，能源消耗也越來高，“綠色照明”已成為我國必須要發展的方向。根據有關資料顯示，我國城市道路照明占照明耗電的30%，電能的使用率卻只有70%，為此照明設計與節能問題成為城市乃至國家的重要工作。城市道路照明，是提高道路的夜間利用率，確保夜間交通安全，美化城市環境的照明措施，是城市建設不可缺少的一項公共設施。公路、街道、橋梁、街心廣場和隧道等地的照明均屬道路照明。

1 合理的道路照明設計前都應做好調研工作

隨著我國綜合經濟的發展，我國各個城市的用電量也在逐年升高。據統計，目前我國城市道路照明用電量已占城市總用電量的30%，而其中充斥著大量的無意義耗電，這造成了我國電力發展的重大浪費，給國家的發展建設帶來了不利的影響。去年由住房城鄉建設部發發布的《“十二五”城市綠色照明規劃綱要》中詳細的闡述了當前我國城市的道路照明節能的現狀，并依據事實統計數據總結出我國目前城市的道路照明節能的具體發展指標，積極使用節能環保產品和技術，提高城市照明系統的節能水平。

調研道路的交通情況、路線形式及路面發射率等，還要推算行車速度與交通量，其次調研道路照明周圍的相關情況、氣候信息等，下面幾項內容均與道路照明設計質量息息相關：（1）路面的平均亮度；（2）路面亮度分布的均勻；（3）照明器的技術指標和眩光抑制程度；（4）照明器布置的誘導性。

2 路燈布置及燈具樣式

路燈有單側布置、雙側交錯布置、雙側對稱布置、中心對稱布置及橫向懸索布置五種布置形式，現如今的道路越來越寬，路口的轉彎半徑也就越來越大，依據有關規定：平交路口照度要比直線路段照度提高50%，按照一般的路燈布置原則，根本就達不到照明設計要求，正確的做法應該是依據道路路口的有效面積計算滿足照度、照度均勻度及功率密度值，然后再選擇正確的合理的路燈布置形式及燈具樣式，常規來講，在平交路口轉彎半徑中心點布置中桿投光明是一種比較理想的方式。路燈應位于道路邊0.6-1m處，路燈水平線仰角應為5°，路面亮度應大于等于1cd/m2。

設計路燈時應按照“突出照明為主，裝飾為輔”的原則，但是現在我國許多城市在道路照明工程中都存在盲目追求視覺效果造成了能源極大浪費，例如一些一塊板的道路車行道外側即為綠化帶，路燈設計采用單懸臂路燈即可，它卻采用了雙懸臂路燈。

3 路燈安裝高度

路燈安裝高度與路燈間距、照度、均勻度等有著密切的聯系，為了避免眩光，宜采用漫反射燈中（d）（e）（f），路燈的安裝高度不宜小于4.5米。路燈間距為25-30m，拐彎處可適當減少。還應在每個燈桿設置獨立的短路保護。安裝高度在滿足設計標準的同時還應考慮：（1）對于特變寬的道路；（2）雙促布置路燈時道路寬度存在下限值；（3）單側布置路燈時道路寬度存在上限值，就不能按照H≥0.6Weff設計了，不然路燈會太高，可采用雙光源燈具，離道路中心線較近的光源發射器仰角應適當擴大。

4 光源與光源功率

選擇節約型的燈具是我國城市道路照明節能設計中的重要措施，我國的燈具材料自發展以來主要有金屬鹵化物燈、鹵鎢燈、中顯鈉燈、白熾燈、熒光燈、LED光源燈、高壓鈉燈等。

選用節能的光管與燈具是照明節能的重要內容，光源和光源功率與照明參數、視覺效果、節能水平等有著密切的聯系，因此應根據道路的功能設計光源和光源功率。現在市場上有許多種光源，選擇光源的原則是符合國家綠色照明規劃要求，既要滿足照明又要達到節能的目的，光源的節能只要體現在發光率和光衰指標，但是實際選擇光源的時候又不能單單考慮這兩個指標，還應考慮經濟性、發光率效率、顯色指數、使用壽命、光通量及啟用特性等等。因此光源功率需滿足兩個要求：第一，道路照度要求。第二，功率密度值的要求。在燈具的選擇后，人們往往忽略了對于電氣附件的選擇，而這些電氣附件往往會在道路照明節能中產生很多負面影響。

5 城市道路照明供電線路

城市道路照明宜采用路燈專用變壓器供電。在城市的重要道路、交通樞紐及人流集中的廣場等區段的照明應采用雙電源供電。每個電源均應能承受100%的負荷。正常運行情況下，照明燈具端電壓應維持在額定電壓的90%～105%， 高桿燈或其他安裝在高聳構筑物上的照明裝置應配置避雷裝置。

道路照明應根據當地的地理位置和季節變化合理確定開關燈時間，并應依據天空亮度變化進行及時調整。應將光控和時控兩種控制方式相結合。以上的措施都可以起到節能的效果。以某市為例，裝燈容量從1999年底統計為900W，如果控制路燈啟閉時間不精確，如果每天亮燈時間少5分鐘，每年可以節電2800Kw.h；或者夜深的時候可以關閉一部分路燈（前提是不影響道路正常照明）也可以節約相當大一部分能源。當道路照明采用集中遙控系統時，運動終端應具備在通信中斷的情況下自動開關路燈的控制功能和手動控制功能。道路照明開燈時的天然光照度水平宜為30lx，次干路和支路宜為20lx。

6 路燈系統和燈具定期維護

城市照明路燈因為常年處在風吹雨淋、粉塵污染等惡劣的外界環境，難免會損壞，不時常檢修，將會帶來巨大的安全隱患，威脅人民的生命及財產安全。在照明路燈的檢修中，最最要檢測的是絕緣電阻，在更新燈具和其他部件時，一定要選用節能高效安全的產品，再加上正確合理的維修工藝，才能保證維修的施工質量。

根據不同的使用環境，采用不同燈具樣式，特別多的燈具在生產時都增加了反光板，在燈具使用過程中反光板會生銹從而降低亮度、反射率；玻璃樣式的燈具，時間久了以后上面會沾上特別多的粉塵、油污、小蟲等，這樣也會降低燈具的透明度，所以要對燈具頂起維修，爭取保證燈具正常的發光效率，這樣燈具才能發揮其正常的照明作用。如果同一種光源使用在高低不同效率的燈具上 光通量的利用率也會有很大的差別，因此選用高效燈具，頂起維修燈具，是節能和保證道路照明質量的有效措施。

7 道路照明控制管理

城市道路照明控制分為集中控制盒單點控制。在實際的道路照明中，部分道路往往不需要在夜晚提供持續的照明，此時保持燈具常開就是一種電力浪費。實際使用中往往采用自動獨立配電柜等控制措施來達到實現局部道路的照明切斷功能，以此來保證城市道路節能的目標。

雖然城市道路照明樣式眾多，其所要求的也各不相同，但最終都要滿足路面亮度、國家標準、眩光控制、行車功能等要求，并且能夠幫助提高城市的環境美化，使得城市路燈照明既滿足人們生活的需要，又滿足城市及國家發展的需要。

參考文獻

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