浅谈城市道路照明设计与节能

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　　摘 要：在城市的建设与发展中，城市照明发挥着重要的作用，需要相关人员加大重视力度。对此，本文将分析当前城市道路照明设计与节能的现状，结合案例探究具体的设计方案。并在这一基础上，对光源选择、灯具性能、维护工作等方面，进行简单的探究。以期为相关人员提供参考，优化城市道路照明设计方案，减少能源消耗，达到节能的目的。
　　关键词：城市道路；照明设计；LED灯
　　中图分类号：U491.53 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）04-0052-02
　　Brief Discussion on Urban Road Lighting Design and Energy Conservation
　　JIANG Weijia
　　（CQC Standard （Shanghai） Testing Technology Co.，Ltd.，Shanghai 200233，China）
　　Abstract：Urban lighting plays an important role in the construction and development of cities，which requires more attention from relevant personnel. In this regard，this paper will analyze the current situation of urban road lighting design and energy Saving，and explore specific design schemes combined with cases. On this basis，the light source selection，lamp performance，maintenance and other aspects are simply explored. In order to provide reference for relevant personnel，optimize the design of urban road lighting，reduce energy consumption and achieve the purpose of energy Saving.
　　Keywords：urban roads；lighting design；LED light
　　0 引 言
　　就城市道路照明系统来说，其不仅是夜间行人、行车的基本安全保障，更是城市化建设的基础设施。随着时代的发展，人们对于城市道路照明的设计，提出了全新的要求，并倡导将节能理念融入到具体的设计之中，科学地节约能源，提高环境质量。
　　1 城市道路照明设计现状分析
　　在当前的城市道路照明设计中，常常会因为多种因素，进而影响设计的合理性，节能的有效性。经调查发现，在设计城市道路照明系统的过程中，很多人员高度重视造型问题，追求大规模、超豪华，忽视最终的照明效果、照明功能。除此之外，在城市道路照明的设计中，由于工程量较大，设计人员具有较高的压力，所以常常为了能够缩短工作周期，在设计过程中脱离城市道路的实际情况。这样的问题，不仅会耗费大量的资金，还可能达不到城市照明的初衷，造成能源的浪费。此外，部分设计人员也会忽视灯具的配光问题，进而影响路面照度分布的均匀性。一旦在城市道路照明设计中出现这样的现象，就会影响路面获得的灯光效果，呈现出“忽明忽暗”的状态，给交通安全埋下隐患。
　　2 城市道路照明设计方案
　　2.1 安装设计
　　在笔者的日常工作中，会参与城市道路照明设计与节能的相关工作，因此以具体的案例为基础，对城市道路照明灯的安装、布局等，进行相关的分析、探究，以提高研究工作的专业性。就笔者所设计的城市道路照明方案来说，其主要的内容为：城市道路为双向四车道，同时在道路两侧，分别设有宽度为4m的人行道，而四车道的总宽度为14m，选择的灯具杆高度等于10m，预计各个灯具杆之间的距离为30m。
　　在选择城市道路照明灯具的过程中，使用截光型的设备，而其两侧为对称的设计，在人行道的一侧，可以使用70W的灯具，而在机动车道的一侧，则可以安装150W的灯具。同时，在设计的过程中，还需要对灯具（光源）、地面之间的距离等，进行合理的设计。具体来说，70W的灯具与灯具杆之间的距离为1.5m，距离地面的距离为7m，150W的灯具与地面的距离则为10m。另外，在该道路的照明设计中，其灯具杆之间距离为10m。通过这样的设计，能够保证城市道路照明的合理性，为夜间的行人、行车，提供一个安全、舒适的环境[1]。
　　2.2 亮度均匀度
　　亮度均勻度，就是指在某一个特定的照明范围之内，路灯投射到地面上，其所产生的均匀效果。在本文的道路设计中，四车道的总宽度为14m，总长度等于300m，选择的灯具杆高度等于10m。所以，在宽度为14m、长度为10m的范围内，LED照明灯具的光线，投射到地面上的亮度（或者照度），最小亮度值（或最小照度值）和平均亮度值（或平均照度值）的比值，即为亮度均匀度。例如：工作人员可以使用仪器，在140m2的范围内，测试100个点，发现最小亮度是10，而其平均亮度是20，那么均匀度的值只有0.5。而这一数据，实际上就是衡量灯具配光的一个重要参数，其均匀度的数值越小，说明灯具的光越集中，没有扩散开；反之，均匀度的数值越大，说明灯具的光越分散，即照明效果越好。
　　3 城市道路照明设计与节能
　　3.1 光源的选择
　　在城市道路照明设计与节能中，要想切实实现节能降耗的目的，设计人员应该对光源进行合理的选择，保证光源的科学性，为后续的设计工作奠定基础。实际上，城市道路照明的灯具具有较强的多样性、丰富性，而每一种灯具中，其所对应的光源亮度，都存在明显的差异，所以应该结合城市道路照明的实际需求，对光源进行有针对性的选择。就目前的现状来看，基本上在城市道路照明的节能设计中，都会采用LED光源，主要是因为其光源形式非常突出，可以获得良好的照明效果，同时还符合绿色、节能、高效的相关要求。 　　具体来说，使用LED灯具作为光源，在相同的照明条件下，能够节约电能80%左右，在降低城市道路照明成本的同时，还能够获取更多的环境效益，实现节能的根本目的[2]。例如：将150W的LED灯与250W的高压钠灯进行比较，主要内容包括：
　　（1）LED灯的显色指数为80，高压钠灯的显色指数为23；
　　（2）LED灯的额定寿命为50000h，高压钠灯的额定寿命为15000h；
　　（3）LED灯的实际效率76.5lm/W，高压钠灯的实际效率51.4lm/W。
　　3.2 燈具性能
　　在城市道路照明的设计工作中，选择LED灯作为主要灯具，就应该在节能的前提下，重视灯具的实际效率。国内好的企业如今LED灯的有效光效已达到150-160lm/W，而钠灯的有效光效仅为70-75lm/W，所以这一方面的比对数据中，可以发现LED灯的性能更明显、更优异。在采用LED灯的基础上，其具备蝙蝠翼型的配光性能，也就是在两个路灯之间，能够形成灯光之间的交叉，从而避免出现灯光暗区的现象，影响照明的效果。不仅如此，LED灯具防护等级较高，其防水密度、防尘密度等，都能够满足道路照明系统设计的最高要求。
　　3.3 节能镇流器
　　设计城市道路照明系统的过程中，将镇流器应用在照明灯中，其主要的作用体现在以下几方面：
　　（1）节能。对于这一类的器件，工作人员可以选择频率为60Hz左右的灯管完成供电，从而能够提高10%的光效，并能够降低20%左右的功率；
　　（2）稳定。在应用镇流器的条件下，可以在根本上解决照明系统中路灯的频闪问题，提高路灯发光的稳定性，从而为夜间驾驶汽车的司机，提供一个舒适的分辨率环境，防止出现视觉疲劳的现象；
　　（3）可靠。通过镇流器，道路照明系统可以更加稳定的运行，在启动系统时对灯具进行预热，进而保证一次就可以点亮。
　　3.4 设计方式
　　在城市道路照明的设计工作中，要想实现节能的目的，就应该对设计工作予以高度的重视。就照明节能设计来说，工作人员需要结合相关的理论资料，明确城市道路照明设计的特殊性和标准，从而对设计方案进行相应的优化。同时，工作人员需要充分搜集道路结构、道路平面的相关的资料，以便于合理设计灯具杆之间的距离，在保证照明效果的同时，还能够减少各项资源的利用。在设计电路的过程中，必须建立在掌握周边环境的基础上，以便于合理选择进线、电源的位置，为城市的夜间行车提供更科学的保障。
　　除此之外，在节能设计中，设计人员需要根据日照时间等，设计路灯的开启、关闭时间，并且要根据季节的变化进行设计，从而提高照明系统的节能效果。就控制方式来说，工作人员可以设置两种控制方式，即人工控制方式、自动控制方式，从而能够更加及时地实现对城市道路照明系统的控制。例如：将光照、时间进行结合，并利用光敏控制器的功能，就能够达到节能的效果。而在深夜的时段，由于人流量、车流量都在减少，可以对路灯以间隔的方式进行关闭，减少对电力能源的消耗[3]。
　　4 城市道路照明维护工作
　　灯具的维护工作，在一定程度上影响着照明效果，如果没能在第一时间发现灯具故障，并处理故障，就会削弱光照强度。不仅无法保证夜间的行车安全，还会导致电力能源的浪费，违背节能的设计理念。因此，在城市道路照明系统的运行中，工作人员应该重视灯具的维护工作，定期对城市道路照明系统进行检测、检查，对其中存在的问题及时整理、优化。不仅如此，工作人员还可以选择耐紫外线的灯罩，或者将抗冲击聚碳材料等应用在灯具的设计中，从而提高灯具的使用寿命，降低灯具使用过程中的故障率，实现节能的目的。
　　5 结 论
　　在当前的城市道路照明设计与节能中，还存在着很多需要解决的问题，所以设计人员应该积极地对方案进行优化，并重视设备的选择过程。在这一基础上，提高照明设计方案的科学性，将更多具有节能性质的设备应用在具体的工作中，使之发挥出其最大的价值。城市道路照明节能是一项长期且重要的任务，只有不断的探索和实践，才能找到有效的节能方法。
　　参考文献：
　　[1] 卞和营，曹森鹏，常英丽，等.基于PLC的城市道路照明节能控制系统设计 [J].平顶山学院学报，2018，33（5）：53-55+64.
　　[2] 范永伦.电气节能在设计中的应用及对城市道路照明的几点探讨 [J].建材与装饰，2016（32）：217-218.
　　[3] 管庆磊.城市道路照明节能控制系统的设计 [J].电子世界，2014（13）：142.
　　作者简介：江魏佳（1990-），女，汉族，湖南人，助理工程师，本科，研究方向：照明灯具类检测。
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