城市路燈照明的施工管理以及綠色節能技術

展興瑋 杜鈺

1. 江蘇馨玥照明科技有限公司 江蘇 南京 210046；2. 南京路燈工程建設有限責任公司 江蘇 南京 210046

引言

在持續性發展戰略下，我國不斷加強節能環保技術的研究，尤其在各類建設工程中，作為城市基礎設施，我國也針對路燈照明系統提出相應要求，尤其在節能技術的運用方面。需要充分考慮現存缺陷，通過改進完善綠色節能技術，滿足城市發展需求，其次要加強施工過程管理，在施工前做好科學合理的規劃，以此來降低城市照明系統能源損耗過大的問題，全面落實國家的節能政策，通過融入綠色節能技術，實現城市可持續性發展目標。

1 城市路燈照明施工中存在的問題

當前城市照明施工中存在重建設、輕管理的現象，后期維護管理工作跟不上，導致路燈照明系統使用效率降低，尤其在缺少管理的條件下，城市路燈照明系統難以落實責任。在后期運維管理過程中，路燈巡檢工作流程不具體、日常維護管理標準不統一，加之當前智慧多功能桿、綜合桿建設，對城市照明管線的穩定性要求大幅提高，缺乏完備的管理流程也會造成后期運維工作難以得到保障[1]。

2 城市路燈照明施工管理方法

2.1 規范路燈布局

在很多城市照明系統中存在施工布局不合理的問題，比如路燈點位設置距離過近，而其他區域內偶有缺燈少燈現象，在施工過程中間距與高度都是影響整體照明效果的重要因素，布局不規范必然會造成無謂的資源消耗。在設計階段應充分考慮燈具功率、照明范圍、桿件高度等關鍵因素，并結合現場實際情況，如樹木遮擋、居民樓間距等。目前，我國主要采取縱向間距30～50m的設計標準，間距不能過大，以保證照明均勻度。因此項目前期必須深入現場進行勘察，確保路燈間距符合實際需求，通過合理布局發揮出路燈照明的最大化作用，以此來節約能源消耗。

2.2 統一施工管理

對于城市道路來說路燈照明系統必不可少，作為基礎設施必須保證符合需求，除了融入綠色節能技術理念外，施工中同樣應加強項目管理意識，總結其中存在的問題，通過優化完善，實現增強路燈照明系統性能。當前可以采取統一的施工管理措施，針對路燈照明系統制定管理標準，避免多部門建設與管理的現象存在。另外，路燈照明系統涉及道路開挖、管線敷設等施工環節，為了確保路燈設施的外觀協調、安全穩定，必須加強對隱蔽工程和關鍵工序的管理和把控，同時考慮到經濟實用性能，盡量選擇與該道路及周邊配套相匹配的燈型，從而實現功能與美觀結合的目標。

2.3 加強施工控制

在城市照明施工中應加強各個環節的控制，由于以往施工建設存在諸多問題，導致路燈照明效果不理想，比如沒能提前做好規劃設計，施工后路邊綠化樹木遮光，無法發揮出最佳照明功能，降低了城市路燈照明系統的價值，同時浪費掉照明中消耗的電力能源，而這一現象就是施工控制不足造成的。在施工過程中必須嚴格審核作業流程，判斷是否與城市照明需求相符合，能否達到預期的設計效果。另外，施工過程中應加強部門配合，聯合當地的綠化部門與規劃部門，為路燈照明系統施工提供便利，最大限度發揮出照明功能。

2.4 完善施工流程

2.4.1 現場勘察。在城市照明系統施工前應充分考慮好各項參數，因此，首先必須深入施工現場做好勘察測量，對不同點位、方向進行因地制宜的系統分析。其次，對運行環境也應做細致摸排，如施工過程中是否存在高壓線等高空障礙物，是否有樹木綠化遮擋照明，路燈點位周邊是否靠近居民臥室，以及道路的具體寬度、等級、行車速度、行政區屬等等，這樣才能更好地確定路燈具體高度與間距，符合城市照明系統設計規范要求。

2.4.2 基坑開挖。根據圖紙上的位置標注，進行基坑和溝槽挖掘，澆筑混凝土養護，并通過安裝基礎螺栓保護帽、涂擦黃油、粘貼防水膠袋等措施，避免螺栓在混凝土養護期間出現銹蝕、損壞。施工中應還應注意路燈溝槽開挖的安全性，當日開挖當日回填，做好安全圍擋，避免安全事故的發生。另外，由于城市道路地下管線錯綜復雜，施工過程中還應提前與其他管線單位做好安全、技術交底，避免因交叉作業出現沖突造成損壞。

2.4.3 敷設電纜。敷設電纜是城市照明施工中非常重要的環節之一，施工前應對電纜進行絕緣電阻檢測，阻值應符合現行國家標準。敷設電纜時，電纜應從盤的上端引出，不應使電纜在支架上及地面摩擦拖拉。電纜外觀應無損傷，絕緣良好，不得有鎧裝壓扁、電纜絞擰、護層折裂等機械損傷。應提前檢查電纜保護管，不應有孔洞、裂縫和明顯的凹凸不平，內壁應光滑無毛刺，金屬電纜管應采用熱鍍鋅管、鑄鐵管或熱浸塑鋼管。電纜埋設深度應符合設計要求：綠地、車行道下不應小于0.7m，人行道下不應小于0.5m，在凍土地區應敷設在凍土層以下。城市路燈施工彎曲半徑可以大于外徑的15倍，另外電纜敷設對整體質量存在重大影響，因此施工中必須注意安全，禁止用力拉扯線纜，并在施工結束后加強防盜措施。

2.4.4 立桿吊裝。吊裝立桿前應做好全面檢查，包括燈具、燈桿、燈臂，確保各個連接部位安全可靠，各種螺栓緊固，宜加墊片和防松裝置，緊固后螺絲露出螺母不得少于兩個螺距，最多不宜超過五個螺距。施工過程中注意周邊環境，對可能會影響路燈的高壓線路、綠化設施進行調整，提前制定有效的規避措施，設置好安全警示標志，加強施工現場管理。如遇設計要求或現場條件約束，不能避免將路燈安裝在易受碰撞區域時，應在燈桿周圍加設防撞裝置。安裝時將燈桿固定在基礎法蘭上，吊裝高度應基于燈桿能夠垂直于地面的原則，同時控制好偏差不應大于2°。安裝好固定措施后設置混凝土保護結面防止螺栓、法蘭裸露生銹和保證美觀整齊，最后還需嚴格按照規范驗收[2]。

3 城市路燈施工綠色節能技術應用策略

3.1 轉變設計理念

2020年，我國首次提出“碳達峰、碳中和”目標，并與今年發布了相關意見，面對雙碳時代下的形勢，城市照明行業正處于長期發展戰略機遇期，建設時，應避免能耗雙控簡單化處理和一刀切問題，在守住民生的基礎上提高能源使用效率，是實現可持續發展的關鍵。由于傳統城市照明設計大多選用功率較高的鈉燈燈具，不符合國家倡導的綠色節能理念。除了功耗大的問題以外，傳統城市照明系統還會給日常生活帶來諸多影響，包括容易引發嚴重的光污染、在居民休息時過于明亮的燈光降低睡眠質量等。對于城市照明系統的設計來說，要實現綠色節能環保，必須在施工中協調好材料節能和管理節能的關系，結合現代綠色節能理念，在不同區域應該采取不同的光源強度措施。如主城核心區域的路燈照明效果應適當加強，為城市的夜生活帶來便利，反之居民區與交通區域內，則應提前測算，確保燈光照明程度科學合理，既符合需求又不會造成負面影響，有效降低能源消耗。

3.2 合理選擇光源

在城市路燈照明系統中，想要實現節能降耗的目標，應注意與光源的光效、光衰指標聯系，在施工過程中應該充分考慮顯色性、使用壽命以及啟動特性，推廣選擇光效高、使用年限長的LED燈具光源。當前，全球已經進入半導體照明時代，半導體熒光燈（LED）因其具有顯著的優越性，正在逐步替代以高壓鈉燈為代表的氣體放電燈。首先在節能方面，與高壓鈉燈相比LED路燈的功耗下降了35%以上，節電效率可達60%以上。其次在使用壽命方面，高壓鈉燈使用壽命為4000h左右，而LED燈具使用壽命則為50000h以上，正常使用可達8年以上，損壞率低。再次在光通亮方面，高壓鈉燈長時間使用后，燈罩陳舊對透光 率影響較大，而LED燈具卻無此困擾。在綠色環保方面，與傳統的高壓鈉燈不同，LED為無汞光源，對生態環境無污染。另外在光的控制及參數調整方面，高壓鈉燈不具備可控性，但LED燈具卻具備高可控性，如果在節能改造的過程中引入自動控制技術和物聯網技術，就能更充分地發揮出LED照明的優勢，將LED照明的節能性提升到70%～80%，更好地實現按需照明。

3.3 設置無功補償

首先，在傳統功率電網中，可能會出現電壓下降、焦耳損失等問題，無法提供有效的功，而無功功率在輸電線與變壓器中進行流動，就會造成有功功率損耗、無功功率損耗、電壓降。通過設置無功補償可有效改善以上問題，并且大幅提高用戶功率因數，城市照明系統的使用效率也會因此得到增強，從而達到節約能源消耗的目的。其次，加強無功功率的有效控制，有利于優化供電質量、電力系統本身的抗干擾能力等，電力系統動態性能也會因此得到完善，全面提升城市照明系統供電安全性、穩定性。現階段我國城市照明系統中，大多采取2種不同的無功補償形式。第一，在路燈箱變低壓側位置，安裝無功功率補償裝置；第二，每個燈具單獨設置補償裝置，應根據實際情況選擇無功補償方法，如單相供電適用于分散單燈無功功率補償，三相四線供電的條件下，更適合集中分段補償。

3.4 科學合理的控制方式

城市照明系統應選擇科學合理的控制方法，首先在照明度水平方面，前半夜可以盡量滿足實際需求，而后半夜行人減少、車輛減少的時候降低標準，通過降低道路照明程度來節約能源消耗。比如主干道區域降低為次干道進行照明，其他區域都可以降低30%照明亮度。為了能夠滿足降低照明度水平等級的目標，應在施工中安裝單燈控制終端，通過單燈調光功能實現后半夜自動降低光源功率50%~70%。另外在城市照明中，選用自動化監控系統也有利于節約電能消耗，對路燈展開遠程監督管理，同時有利于提高城市路燈照明系統的運行效率。

3.5 優化配電線路減少損耗

對于城市路燈照明系統來說由于線路較長，也會造成大量能源的消耗，并且線路損耗往往會影響路燈的照明效果，因此，可以針對路燈線路進行優化設計，例如通過提高電纜截面，起到降低線路消耗的作用，另外，城市在后半夜用電量會大大減少，此時電壓會逐步升高，長時間保持這種狀態對燈具的使用壽命造成影響，同時會增加能源消耗。這個問題可以通過使用單燈控制終端和遠程遙測系統進行解決，通過微電子技術優化城市路燈照明系統，正常運行的條件下，調整達到最佳的照明水平，節約電力能源的消耗。

3.6 應用智能運維控制體系

城市照明系統后續的運營維護同樣至關重要，很多建設單位只注重施工過程管理，并沒有加強后續的運營維護控制，導致節能效果并不明顯。應采取智能控制管理系統，借助現代人工智能技術實現運營管理，以此來提高城市路燈照明系統的自動化水平。例如在路燈上安裝相應的智慧化設備，并覆蓋到整個行人區域和車輛區域，在運行過程中獲取外界環境中的自然光源，按照相關指標進行自動調節，通過控制照明亮度實現節約電力能源消耗的目標。另外，安裝智慧化設備后也能實時監測行人、車輛，在有需求條件下提高照明亮度，保障行人與車輛的安全。在季節變化時自然光源也會存在巨大差異，借助智能控制系統實現對路燈照明的開閉進行調節、控制，同時借助感應器監測氣象條件，如在陰天大霧時自動開啟路燈，發揮出城市路燈系統的最大價值[3]。

4 結束語

路燈作為城市發展建設中不可或缺的部分，由于自身電網的結構相對龐大、復雜，給施工帶來了諸多困難，為了保證城市照明系統完善，施工中必須采用有效的監督管理方法，從項目設計入手，加強施工過程管控打造節能高效的路燈系統。另外在環境、能源問題日漸嚴峻的當下，城市照明工程應結合綠色節能技術，嚴格遵循國家提出的綠色環保理念與各項施工規范，加強綠色節能技術的研發，促使城市照明工程持續性發展，在日常生活中起到長效化作用。通過合理設計提高照明系統性能，降低運行過程中的能源消耗，符合現代環保經濟性理念。