市政道路照明設計探討

王佳章 周加育

中國市政工程中南設計研究總院有限公司 湖北 武漢 430000

引言

近年來，我國社會經濟快速發展，對市政道路照明的要求逐漸增高，不僅需要滿足實際應用需求，也要具備一定美觀性。在具體實踐中，市政道路照明設計應遵循安全可靠、經濟合理等原則，明確照明控制方式、供電半徑，并積極引入節能技術和措施，盡可能降低能源消耗。同時，對于道路照明接地系統常見問題，實施針對性改進措施，包括防雷系統設計等方面，切實保障整個系統的安全穩定性，降低意外事故發生風險。本文闡述市政道路照明設計的相關要點，旨在為類似工作奠定一定理論基礎。

1 市政道路照明的設計原則

對于一個城市而言，道路照明工程建設效果反映了經濟實力、現代化發展程度等，不僅需要考慮設施的美觀度、實用性，也不能盲目追求造型美，導致成本投資、電能資源消耗過多，需堅持安全可靠、技術先進等基本原則，創造舒適、和諧的照明環境。

1.1 安全可靠

在市政道路照明設計中，安全可靠是基本原則，需確保相關照明設施施工方便，排除潛在危險因素，盡可能提高系統運行安全性、可靠性，實現長期穩定運行，降低意外事故發生風險，切實維護人們的生命財產安全。

1.2 技術先進

積極引入新技術和新方法，優化和改進設計方案，促使節能環保理念落到實處[1]。在實際設計施工時，盡可能選擇高效節能產品，并積極應用節能控制技術，減少電能等資源消耗。通過科學的照明設計，可以有效減少道路照明引起的負面影響，比如光污染等，實現以人為本，營造良好的城市環境。

1.3 經濟合理

設計方案的經濟性、合理性與使用效果有直接相關性，在獲得理想照明效果的基礎上，盡可能降低工程成本投資。同時優化設計方案，最大程度減少不必要的能源浪費，控制經濟成本投入，工程投入使用后應滿足行人、車輛視覺需求。

1.4 節能環保

在道路照明工程設計過程中，工作人員需重視節能環保，道路照明可以有效改善夜晚黑暗的情況，但是如果照明設施過多或者不科學，會影響周圍環境的舒適性，還可能導致溫室效應等負面影響，威脅人們的身體健康。在追求美觀度的同時，切勿對照明效果造成影響，更要重視工程投資、電能花費的控制。

1.5 維修方便

維修的方便性也是工程應用效果的影響因素，道路照明投入使用后，隨著時間延長，可能會出現一定故障，如果維修不方便，便會影響實際工作效率。設計人員需考慮這一點，避免選擇結構復雜，維護比較困難的設施，避免影響相關部門工作效率，損害其經濟效益。

2 市政道路照明的控制及其供電半徑的合理確定

如果市政道路照明不完善，可能會引起交通意外發生，尤其是在拐彎的區域，容易出現視覺盲區，從而導致安全事故，無法為行人和車輛提供良好的出行環境，嚴重威脅人們生命財產安全，同時，由于夜晚可視性差，也給犯罪分子提供了行動機會。對此，需積極完善照明系統，根據道路等級、寬度等，合理明確供電半徑、照明控制等，進一步降低交通事故發生風險，也可以有效減少犯罪案件的發生，比如盜竊、搶劫等。

2.1 道路照明控制方式

在市政道路照明工程設計方面，控制方式比較多，包括光控、手控以及時控等，以光電、定時兩種方法比較常用，需要根據具體情況進行合理選擇。其中，定時控制主要是選擇微機智能監控、微電腦控制等裝置，而光電控制的方式主要是使用光控開關[2]。道路照明屬于社會服務范疇，在選擇控制方式時，需充分考慮人民群眾需求，保證安全性和可靠性的同時，選擇節能產品和技術，根據實際應用情況，優化照明方案，合理選擇單側燈隔亮、全夜亮燈等多種方式。在照明水平方面，通常保持主干路的照度不低于30Lx，而次干路照度不低于20Lx，支路照度不低于10Lx。

2.2 供電半徑

為保證道路照明符合標準，需合理控制供電半徑，而實際供電半徑信息取決于線路末端電壓數值。設計人員需嚴格遵循相關規范標準，將末端電壓控制在合理范圍，最低為額定電壓的90%，最高為額定電壓的105%，并做好復核工作。供電半徑并非空間距離，而是線路距離，在計算壓降時，需選擇點荷載的方式，借助專業設計軟件，明確標準的電壓降。在實際工作中，結合經驗，通常選擇三相間隔配電的形式，從經濟角度出發，將供電半徑控制在700～800m，電纜截面積通常為16、25mm2。

3 市政道路照明節能措施

近年來，綠色環保理念已經深入人心，城市發展也需遵循節能減排理念，合理控制成本投入的同時，積極引入先進技術，摒棄落后技術和設施，減少能源過度浪費。在市政道路照明工程設計時，如果可以遵循綠色節能理念，優化設計方案，選擇節能設備設施，降低照明線路無功損耗，便可以為社會節約大量能力資源，有利于推動國家經濟利益最大化。

3.1 對市政道路的照明進行合理設計

政府相關部門需重視道路照明規劃設計工作中，從功能定位出發，將其納入正式整體規劃中，從根本上把控設計的科學性、規范性。根據路網系統、道路寬度以及周圍環境等，明確合理的照明標準，尤其是照度值，切勿盲目提高照明亮度，應結合實際應用需求和標準，選擇合適的亮度。一般情況下，中小城市選擇標準值中的偏低擋位，大型城市選擇較高檔位的亮度[3]。以照明方式的選擇為例，需綜合路網、道路等級等因素，選擇單側、雙側對稱、中心對稱等照明方式，比如城市立交，建議選擇高桿照明的方法。基于相關規范標準以及設計經驗，主干道、快速道使用雙側對稱布置，其他道路可以選擇交錯布置或者單側模式，既能夠滿足照明需求，也可以合理控制能源消耗。同時，反復計算、比較，不斷優化安裝間距、高度，在滿足照明功率密度值等標準的基礎上，取最佳參數值。此外，在條件允許的情況下，添加智能照明控制設計，實現照明設備智能控制，從而優化裝置設施運行狀態，保證照明時間科學合理，有效節約電能資源。在道路照明系統中，智能控制可以提高系統運行效率和效果，降低實際人工成本投入，也可以實現安全性保障。

3.2 合理選擇光源和燈具

道路照明的光源類型比較多，需根據使用需求、成本控制等因素合理選擇，目前主要采用LED燈源。LED燈具有零污染、壽命長、功耗低等優勢，屬于新型節能技術，與普通照明燈相比，其照明效率更高，利用二次電子光學原理，能夠有效抑制漫反射，視覺體驗更為清晰。LED燈能夠在相同配置器條件下實現良好的電流控制，有利于節約成本、降低電磁損耗，與低碳環保理念相契合。與此同時，LED燈使用壽命更長，廣泛應用于道路路燈建設中，也可以有效減少日常維護工作，從而降低市政工作成本投入。但是，LED燈也存在一定不足之處，可能受到配光類型的影響，出現不同程度照明不均勻情況，從視覺上可見忽明忽暗，同時容易受到天氣因素的影響，穿霧能力相對不足。

在燈具選擇方面，也應進行嚴格考察，防止帶來安全隱患，應首要考慮功能性，再考慮燈具觀賞性。市政道路照明主要包括雙側以及單側兩種風格，前者可以兼顧主干道、人行道，照明效果良好，因此實際使用時一般會選擇雙側。不同道路的寬度有所差異，設計時需結合路面寬度考慮，并適當調整高度、燈泡角度等。一般情況下，我國城市道路燈桿高度為8m～12m不等，某些主干道可以適當提高。

3.3 合理安排運行時間

對于全夜、半夜燈，根據實際需求選擇間隔亮燈、熄燈的形式，如果是雙側布燈，應避免選擇一側路燈關閉的方法，雖然這種方法可以靈活、方便控制，經濟性好，但是照度均勻度偏低。采用雙光源照明器的道路，可以在出行需求不高的時間段關閉一只光源，管理比較方便，也可以解決照度均勻度的問題。部分地區會選擇微電腦時間控制，結合具體的日出、日落時間考慮，明確合適的打開和關閉燈源時間。但是由于天氣燈因素的影響，時間開關時間有明顯差別，容易出現誤差，效率也不高，因此需逐漸摒棄這種方法，使用遠程集中控制、智能化控制，進一步提高工作效率。在具體實踐中，根據季節變化情況、所處地理位置，調整開關燈時間，采用時控、光控結合的手段，將天然光照度15lx作為開燈標準，同時積極構建智能化控制系統，引用計算機信息技術，實現遠程檢測、遙控路燈的運行，并實時監控故障問題，達到科學管理的效果，進一步提高系統長期運行的安全穩定性，也有利于節能環保。

3.4 做好定期維護工作

路燈長期在露天環境下，受到雨淋、暴曬以及灰塵等干擾，導致故障問題或者影響運行效率。隨著使用時間的延長，反光板等也會出現銹蝕，逐漸附著粉塵、油污，影響實際光通量，導致燈具效率顯著下降，而低效率燈嚴重浪費了電能。對此，需定期做好燈具維護，根據具體使用情況，科學制定維護計劃，確保燈具處于正常狀態，保持較高發光效率，從而更好地實現綠色節能。為減輕維護工作負擔，應盡量選擇節能環保、高質量產品，避免投入使用后頻繁出現故障，導致人力資源成本增加，工作負擔加重。此外，認真履行巡查職責，及時排查相關隱患和缺陷，并進行針對性解決，消除不良因素的影響。

4 道路照明接地系統存在的問題及解決辦法

4.1 TN接地系統

TN接地系統包括TN-S、TN-C、TN-C-S三種型式，市政道路照明工程一般選擇TN-S系統。在實際應用時，由于線路比較長，如果發生接地故障問題，會出現接地故障電流小的情況，從而影響電流保護器正常工作，無法順利將故障電流切斷。根據相關標準規范，要在低壓配電線路上，合理安裝過負荷保護、短路保護等裝置，尤其是短路等情況。在具體實踐過程中，可以利用短路防護電器，減小短路危害，主要是在電流造成相應傷害前，及時將電源完全切斷，并確保額定電流符合標準。

4.2 TT接地

TT接地主要是使金屬外殼直接接地，從而實現電路保護作用，如果由于絕緣損壞、相線碰殼燈原因，導致金屬外殼帶電，可以有效避免觸電危險。此方法比較適合接地保護分散的環境下，考慮到漏電電流過低時，可能會出現熔斷器無法熔斷的情況，需合理增設相應保護器。在實際應用時，可能會出現N線重復接地等問題，對整個系統帶來潛在隱患，需進行相應優化和改進。N線重復接地可能是由于人為操作錯誤或者絕緣損壞所致，設備外殼與中性線相連，使得正常電流通過大地流入斷路器，引起相應的誤動作，嚴格影響系統運行穩定性和可靠性。此外，強化燈具防護措施，選擇長期防護性能強以及高性能硅膠密封接縫位置的燈具，避免水分進入內部，引起保護裝置誤動作。

5 結束語

在城市建設中，市政道路照明是非常重要的設施，主要承擔著照明的功能，能夠保證自然光源不足的情況下行人、車輛行駛安全，提高日常生活和工作的便利性，同時也可以美化城市環境。從某種程度上來看，道路照明設計效果也是城市現代化建設實力的體現。設計是道路照明系統工程的前期工作，需結合具體需求，根據相關標準、道路等級等，科學制定相關設計方案，確保滿足安全節能等原則。在具體實踐過程中，需合理選擇道路照明控制方式，明確供電半徑，并完善道路照明節能措施，針對接地系統常見的問題，予以相應的有效處理，確保市政道路照明系統設計的科學性。