淺談道路照明設(shè)計(jì)質(zhì)量

譚海田

摘要：近年來，我國城市建設(shè)的規(guī)模和水平都有了較大幅度的提升，道路照明系統(tǒng)的建設(shè)也受到了極大關(guān)注，對城市道路照明設(shè)計(jì)的要求也不斷提高，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)除了要符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求外還要綜合考慮道路結(jié)構(gòu)形式對路燈的布局、高度、供電控制等因素對設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，以提高道路照明設(shè)計(jì)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：道路照明系統(tǒng)；道路照明設(shè)計(jì)；供電控制

中圖分類號(hào)：TM923 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）09-0013-02

城市道路照明工程能夠完善道路功能，同時(shí)還能對城市起到美化的作用。在進(jìn)行城市道路照明建設(shè)時(shí)道路照明設(shè)計(jì)是一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，只有合理的設(shè)計(jì)才能為道路照明工程施工提供科學(xué)的依據(jù)，實(shí)現(xiàn)較少投資、節(jié)能環(huán)保和方便后期的運(yùn)營維護(hù)工作。然而直到目前，專業(yè)的道路照明設(shè)計(jì)師依然較為缺乏，在城市道路結(jié)構(gòu)復(fù)雜變化以及對路面照明的要求不斷提高的情況下，在進(jìn)行路燈的選擇、安裝高度的確定以及供電控制等時(shí)，沒有形成科學(xué)的設(shè)計(jì)文件，在實(shí)踐中就容易出現(xiàn)道路照明工程建設(shè)的隨意性。因此，對路燈及道路照明進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)顯得十分必要。

1 路燈的布局與選型

路燈通常的布局形式包括單側(cè)、雙側(cè)、中心對稱以及橫向懸索等，不同的形式格局特點(diǎn)，適合不同的道路結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在的城市道路設(shè)計(jì)變寬，平交路口轉(zhuǎn)彎的半徑也變大，在平交路口的照度要求較高，要比直線路段高百分之五十，在這樣的路段要依據(jù)路口的有效面積來對照度、功率密度等指標(biāo)進(jìn)行測算，然后依據(jù)這些指標(biāo)優(yōu)選出合理的路燈布局方案，通常而言，將中桿投光照明布置在平交路口的轉(zhuǎn)彎半徑的中心點(diǎn)處較為合適。

在不同的道路結(jié)構(gòu)中應(yīng)選擇與之相適用的路燈式樣使燈光有效地利用。懸臂路燈宜用于一塊板式帶人行道的道路，照度以滿足機(jī)動(dòng)車的照明需要為標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要使機(jī)動(dòng)車道側(cè)的燈具散射光能夠達(dá)到人行道5LX平均照度的標(biāo)準(zhǔn)；中心對稱布局適用于道路中間建有綠化隔離帶的兩塊板的道路，當(dāng)綠化隔離帶比較寬大于5M時(shí)通常選用單懸臂的路燈，當(dāng)綠化隔離帶相對比較窄小于5M時(shí)通常選用雙懸臂的路燈，采用中心布局方式，能夠有效地避免道路兩側(cè)的樹木對路燈燈光的遮擋；雙懸臂式路燈宜用于帶有非機(jī)動(dòng)車道的多塊板的道路，將其在非機(jī)動(dòng)車道與機(jī)動(dòng)車道的隔離帶兩側(cè)對稱的布置，路燈桿的高度、懸臂的長度以及仰角大小等依據(jù)道路的寬度來進(jìn)行設(shè)計(jì)；中桿投光路燈在平交路口使用效果較好，在進(jìn)行燈具的安裝時(shí)選用扇形結(jié)構(gòu)的效果較好，這樣能夠較好地滿足交叉路口的照度以及照度均勻度的要求。

2 路燈安裝高度的設(shè)計(jì)

路燈的安裝高度直接影響到路燈布置間距、照度以及均勻度等，在進(jìn)行路燈設(shè)計(jì)時(shí)，除了要符合設(shè)計(jì)規(guī)范的要求外還應(yīng)當(dāng)對其他參數(shù)進(jìn)行綜合考慮。比如像在進(jìn)行單側(cè)路燈的布置時(shí)要注意道路寬度的上限，如果道路路面過寬仍然采取單側(cè)布置，按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要想滿足H≥1.2Weff，就會(huì)使燈柱過高。同樣，對于進(jìn)行雙側(cè)布置的也有道路寬度的下限要求，因?yàn)閷τ诒容^窄的道路采取雙側(cè)布置，會(huì)引起資源使用的浪費(fèi)，也是不可取的。對于寬幅以及超寬幅的道路路燈在采取雙側(cè)布置時(shí)，如果按照H≥0.6Weff進(jìn)行設(shè)計(jì)，同樣會(huì)出現(xiàn)路燈安裝過高的情況。因而，要真正滿足路燈安裝高度的合理性，還必須與實(shí)際相結(jié)合，當(dāng)前我國的常規(guī)燈具其安裝的高度一般要控制在15m以內(nèi)，這就要求在設(shè)計(jì)中遵循這一原則。在單側(cè)布置路燈時(shí)，路面的有效寬度不大于12.5m按照H≥1.2Weff的標(biāo)準(zhǔn)確定路燈高度，燈具的懸臂長與仰角則依據(jù)橫向配光來確定。而路面的有效寬度大于12.5m時(shí)。采取單側(cè)布置路燈安裝高度勢必超過15m的限值，這時(shí)就應(yīng)當(dāng)修改路燈的布置類型。路面的有效寬度介于12.5-25m范圍時(shí)，采取雙側(cè)布置可以滿足要求。路面的有效寬度超過25m后，路燈的安裝高度取上限值15m，并使用雙光源的燈，適當(dāng)?shù)卦龃蟮缆分行木€較近燈具反射器的仰角度數(shù)。

3 路燈光源及其功率匹配

路燈的光源和它的功率與道路照明、視覺感受以及節(jié)能環(huán)保密切相關(guān)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要依據(jù)道路的特點(diǎn)來選配合適的光源及相適宜的功率。

在路燈光源的選擇上，出于節(jié)能環(huán)保的考慮，現(xiàn)在常用于道路照明的光源主要包括金屬鹵化物燈、無極燈、LED燈以及飛利浦白光燈等。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，按照道路的不同選擇相應(yīng)的光源，在滿足道路照明標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)還要做到節(jié)能環(huán)保，對于光源的節(jié)能要求主要是其發(fā)光效率及光衰指標(biāo)，也要綜合考慮顯色、壽命、啟動(dòng)特點(diǎn)等。

在光源功率的選擇上要保證道路照度的要求與符合功率密度值。很多情況下，在進(jìn)行道路照明設(shè)計(jì)時(shí)，僅僅對道路照度進(jìn)行了考慮，而對功率密度值沒有進(jìn)行分析。要想實(shí)現(xiàn)照度與功率密度值這兩項(xiàng)指標(biāo)都滿足相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求，就需要在進(jìn)行道路照明設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)先使用高光效節(jié)能的光源。道路路面的反色系數(shù)也會(huì)影響光源功率的確定，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)目紤]。

4 道路照明供電線路的設(shè)計(jì)

現(xiàn)在進(jìn)行道路照明供電線路的設(shè)計(jì)時(shí)，一般不會(huì)單一的布置照明供電，通常是采取分時(shí)段控制的方式來到達(dá)節(jié)電的目的。很多供電線路已經(jīng)從地上轉(zhuǎn)移到地下，這種改變給部分公共用電設(shè)施的取電造成了某種程度上的不便，而道路照明的供電網(wǎng)覆蓋在各條道路邊，通過從道路照明供電網(wǎng)給其他公共用電設(shè)施取電提供了極大的便利，因而在進(jìn)行道路照明供電線路的優(yōu)化布局時(shí)要做到科學(xué)規(guī)劃統(tǒng)籌考慮。

在管理節(jié)電分時(shí)控制方面，對于不同位置地段的道路其夜里的車流是呈規(guī)律性變化的，這就可以適當(dāng)考慮進(jìn)行半夜燈分時(shí)段控制的形式，這就需要在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行優(yōu)化，將傳統(tǒng)的5芯電纜供電升級(jí)為8芯電纜供電的形式，具體而言就是一芯用作PE線，一芯用作零線，剩下的6芯用作相線，將其中的3芯用于整夜燈的控制，另外3芯則用于半夜燈的控制。這樣使原本3線承載的電力負(fù)荷由6線來進(jìn)行分擔(dān)，這就可以使相線的截面面積相應(yīng)的縮減一半，這樣可以更好地實(shí)現(xiàn)分時(shí)段控制，還可以有效規(guī)避線路偏相問題的出現(xiàn)。

實(shí)現(xiàn)供電線路的綜合利用，可以有效解決道路沿線需電設(shè)備的取電問題，因而在進(jìn)行道路照明供電設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合沿線公共設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃布局，要對沿線可能出現(xiàn)的用電負(fù)荷進(jìn)行準(zhǔn)確的測算并適當(dāng)?shù)仡A(yù)留一定的容量，同時(shí)為公共設(shè)備預(yù)留適當(dāng)?shù)墓╇娦揪€，為公共設(shè)施的取電創(chuàng)造一些便利的條件。

5 道路照明的控制

常用的道路照明控制形式包括模擬日照時(shí)間控制、無線遠(yuǎn)程集中控制以及無線遠(yuǎn)程單燈控制等。在模擬日照時(shí)間控制時(shí)，是按照所處的經(jīng)緯度位置來模擬日出日落時(shí)間控制路燈的開關(guān)。其缺點(diǎn)是誤差較大，要隨著季節(jié)的變化對其進(jìn)行修訂，不能夠即時(shí)地掌控控制點(diǎn)的工作信息，這種控制方式已經(jīng)較少采用。無線遠(yuǎn)程集中控制是目前采用最多的道路照明控制形式，采取這種控制能夠?qū)崿F(xiàn)信息的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，極大方便了操作人員對運(yùn)行信息的掌控，因而在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)可以將這種控制作為優(yōu)先考慮的方式。無線遠(yuǎn)程單燈智能控制能夠?qū)崿F(xiàn)對每一路燈的分別控制，它是在無線遠(yuǎn)程集中控制的基礎(chǔ)上進(jìn)一步開發(fā)出來的，通過為各個(gè)路燈分別安裝單燈智能控制設(shè)備，依靠短距離無線電通訊技術(shù)或者是以電力載波通訊實(shí)現(xiàn)各個(gè)控制點(diǎn)數(shù)據(jù)信息與服務(wù)器間的雙向傳遞，然后依靠無線遠(yuǎn)程集中控制設(shè)備的無線通訊組件與控制中心實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的交換，采用這種控制形式的好處在于它既能實(shí)現(xiàn)對各個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，還可以監(jiān)控單燈的工作狀態(tài)。在需要時(shí)能夠依靠單燈智能控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)功率調(diào)整，這種技術(shù)的運(yùn)用為節(jié)能降耗開辟了新的途徑，在條件允許的情況下可以設(shè)計(jì)成單燈智能

控制。

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