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保证城市道路照明设施完好,第一条为加强城市道路照明设施管理。促进城市现代化建设,制定本规定。
使用城市道路照明设施的单位和个人,第二条凡在城市规划区内从事城市道路照明设施的规划、建设、维护和管理。必须遵守本规定。
指用于城市道路(含里巷、住宅小区、桥梁、隧道、广场、公共停车场)不售票的公园和绿地等处的路灯配电室、变压器、配电箱、灯杆、地上地下管线、灯具、工作井以及照明附属设备等。第三条本规定所称城市道路照明设施。
第四条国务院城市建设行政主管部门主管全国城市道路照明设施工作。
县级以上地方人民政府城市建设行政主管部门负责本行政区域城市道路照明设施工作。
也可以委托有关机构,城市人民政府城市建设行政主管部门可以设置城市道路照明设施管理机构。负责本城市规划区内道路照明设施的日常管理工作。
任何单位和个人都有权对违反本规定的行为进行制止、检举和控告。第五条城市道路照明设施是国家财产。
第二章照明设施的规划和建设
并与其同步实施。城市建设行政主管部门负责制定城市道路照明设施规划和建设计划,第六条城市道路照明设施规划、建设和改造计划应当纳入城市道路建设、改造规划和年度建设计划。报同级人民政府批准后由城市道路照明设施管理机构负责具体实施。
由城市道路照明设施管理机构负责编制改造规划,第七条需要改造的城市道路照明设施。报城市建设行政主管部门批准后由城市道路照明设施管理机构负责具体实施。
并积极采用新光源、新技术、新设备。第八条城市新建和改建的城市道路照明设施必须符合有关设计安装规程规定。
并经验收合格后交付使用。第九条城市道路照明设施的新建、改建工程必须符合国家有关标准规范。
需移交城市道路照明设施管理机构的应当报城市建设行政主管部门审核同意,第十条厂(矿)或者其他单位投资建设的城市道路照明设施。并应当具备下列条件:
一)符合道路照明安装及施工质量标准;
二)提供必要的维修条件;
三)交纳1年至3年的运行维护费用。
由城市建设行政主管部门组织验收,第十一条对符合上述条件的城市道路照明设施。合格后方可办理资产移交手续。
应当按照现有资金渠道安排计划。住宅小区和旧城改造中的城市道路照明设施建设应当纳入城市建设综合开发计划。第十二条城市道路照明设施的改建和维护。
可以分为专用杆和合用杆。对道路两侧符合城市道路照明设施条件的电力杆和无轨电车杆在不影响其功能和交通的前提下应当予以利用。第十三条城市道路照明设施中的灯杆。
第三章照明的维护和管理
认真执行各项规章制度,第十四条城市道路照明设施的维护和管理应当坚持安全第一。保证城市道路照明设施的完好、运行正常。
及时督促更换和修复破损的照明设施,第十五条城市建设行政主管部门必需对道路照明设施管理机构建立严格的检查和考核制度。使亮灯率不低于95%。
第十六条各地根据其具体情况可以采用以下节能方式:
一)根据道路的行人、车辆流量等因素实行分时照明;
二)对气体放电灯采用无功补偿;
三)采用先进的停电、送电控制方式;
四)推广和采用高光效光源、逐步取代低光效光源;
五)采用节能型的镇流器和控制电器;
并定期对照明灯具进行清扫,六)采用高效率的照明灯具。提高照明效果;
七)其他行之有效的节能措施。
负责城市道路照明设施的安全运行与维护的监督检查。第十七条城市建设行政主管部门应当在道路照明设施管理机构内设置城建监察人员。
应当经城市建设行政主管部门审核同意后,第十八条任何单位和个人在进行可能触及、迁移、拆除城市道路照明设施或者影响其安全运行的地上、地下施工时。由城市道路照明设施管理机构负责其迁移或拆除工作,费用由申请单位承担。
由城市道路照明设施管理机构与城市园林绿化管理部门协商后剪修;因不可抗力致使树木严重危及城市道路照明设施安全运行的城市道路照明设施管理机构应当采取紧急措施进行剪修,第十九条城市道路照明设施附近的树木距带电物体的安全距离不得小于1.0米。因自然生长而不符合安全距离标准影响照明效果的树木。并同时通知城市园林绿化管理部门。
应当保护事故现场,第二十条任何单位和个人在损坏道路照明设施后。防止事故扩大,并立即通知城市道路照明设施管理机构及有关单位。
第四章奖励和处罚
第二十一条城市建设行政主管部门对在城市道路照明设施管理工作中做出显著成绩的单位和个人应当给予表彰或者奖励。
并有下列行为之一的由城市建设行政主管部门或者授权管理机构责令限期拆除、赔偿经济损失、没收违章用电设备,第二十二条违反本规定。并可处以罚款。
一)擅自拆除、迁移、改动城市道路照明设施的
二)城市道路设施附近堆放杂物、挖坑取土、兴建建筑物及有碍城市道路照明设施正常维护和安全运行活动的
三)擅自在城市道路照明灯杆上架设通讯线(缆)或者安置其他设施的
四)私自接用路灯电源的
五)偷盗城市道路照明设施的
六)故意打、砸城市道路照明设施的
非法占用城市道路照明设施的七)不听劝阻和制止。
构成治安管理处罚的由公安机关依照《中华人民共和国治安管理处罚条例》予以处罚;构成犯罪的由司法机关依法追究刑事责任。第二十三条违反本规定。
向作出处罚决定机关的上一级机关申请复议,第二十四条当事人对行政处罚不服的可以在接到处罚通知之日起十五日内。对复议决定不服的可以在接到复议决定之日起十五日内向人民法院;当事人也可以直接向人民法院。逾期不申请复议,也不向人民法院,又不履行处罚决定的由作出处罚决定的机关申请人民法院强制执行。
第二十五条城市建设行政主管部门及城市道路照明设施管理机构的工作人员、、的由其所在单位或者上级主管部门给予行政处分;构成犯罪的由司法机关依法追究刑事责任。
第五章附则
第二十六条各省、自治区、直辖市人民政府建设行政主管部门可以根据本规定制定实施细则。
【关键词】城市道路;道路照明;节能设计
城市道路照明已经成为城市发展和社会经济发展中必不可少的重要基础工程,据有关统计数据显示,我国城市道路照明路灯约900万盏,每年耗电约850亿千瓦,每年花费约500亿元[1]。按国内总耗电量比来算,城市道路照明耗电量占据了4-5%/年,可见城市道路照明的能耗及资金成本都很高。但面对能源短缺、资金紧张及低碳环保发展理念的冲击,仍要确保城市道路照明满足城市发展需求,就必须积极落实城市道路照明的节能设计。
一、城市道路照明节能设计的系统思考
城市道路照明的节能设计必须严格遵循国家行业规范及相关标准,在进行节能设计前必须全面落实前期准备工作。首先,节能设计前应进行实地勘察,掌握城市道路的形式、路面的反射率、平剖度、道路交通设计等,明确区分城市主干道和支路,仔细推算交通流量及行车速度,特别是道路交叉点。其次,应充分考虑道路周围情况、地区气象条件等。再次,节能设计图纸必须反复推敲、综合评估,一旦发现有设备选用不当等问题,必须及时调整或更换,确保设计图纸合理、可行性强、无任何问题和遗漏后,方可施工。
二、城市道路照明节能设计的具体措施
1.城市道路光源的节能选择。选择道路照明灯具应遵循能耗低、经济实惠、成本低的原则,一方面应确保灯具发光效率高、光色性及显色性好,另一方面选择好灯具后必须选择配套设施,如选择和气体放电配套的镇流器,确保设备启动性能。当前运用较多的就是LED灯具,此灯具不仅发光效率高,而且使用寿命较长,相较于传统的白炽灯,能节省月80%的能耗。并且,LED灯具节能效果好,符合城市道路照明节能设计要求,在成本费用方面除了前期更换成本外,后期使用及维修成本都不高,值得在城市道路照明中推广使用。2.路灯开关的节能设计。城市道路照明开关的设计应遵循方便、安全、合理、准确的原则,其中开关时间准确是实现节能的重要基础,如某城市装灯容量截止到2016年底为700kv,若开关控制不准确将会浪费大量能源,假设每天早开或晚开5S,则一年就会浪费2180kv电量[2]。在设计路灯开关时可以选择自动时间控制,在夜间和行人、车辆少的时段可选择关闭部分路灯,或是间隔性关闭,适当降低照度,既不会影响道路照明也能达到节能目的。又如城市一些老路段及老城区的路灯在安全和节能方面都需要改进,对此可以安装节能装置。此外,在城市一些电压波动较大的路段,若照明路灯少当电压升高的时候也会浪费很多电能,对此可以通过安装稳压器达到控制电压的目的,节省更多电能。3.配电线路的节能设计。城市道路照明系统的配电线路很长,通常供电半径最长有800m,而灯具和供电端的距离与供电电压成反比,即随着距离的增加电压会越来越小,导致远端电压难以维持灯具的正常运作需求。同时,线路损耗及压降都可能对路灯照明产生影响,进而增加电能消耗量。故配电线路的节能设计势在必行。在具体设计时,应合理选择供电电缆截面,确保能承担线路的负载,也能将线路损耗及压降控制在合理范围,减少线缆的温升。此外,通过节能设计还能增加线路的使用寿命,并节省后期维修成本。4.合理选择节能装置。首先是电容补偿的节能选择。当前国内城市道路照明主要使用路灯电源处集中补偿和灯具处分散补偿两种电容补偿方式。照明路灯使用的光源通常是气体放电灯,其功率在0.4-0.6之间,较低,配电回路电流较大,损耗较高,通过灯具处分散补偿电容后各灯具功率因素≥0.8,对照明配电系统实施电容器无功补偿后,线路功率因素会提升到0.9以上[3],与未实施电容补偿前相比,灯具工作电流节省了将近50%。即实施电容补偿后供电电源系统的容量空间得到了很大提升,电源设备的供电能力也更强。其次智能稳压降压装置的使用。城市道路照明灯具的照度会因为电网电压的变化而受到影响,而电网电压又与用电负荷成反比关系,加之上半夜电网用电负荷与下半夜相差较大,如此不仅对交通安全有一定影响,也浪费资金与能源。若在路灯控制端安装智能稳压降压节能装置,并利用内置智能控制器自动控制节电系统的工作曲线,在下半夜时就能降低电压,同时保证灯具照度,达到节省能源的目的。据有关试验证明,安装智能稳压降压节能装置省电率能达到40%左右。再次设立无线监控路灯控制系统。无线监控路灯控制系统是信息科技时代的产物,具备无线遥控、测量、数据信息处理等作用,利用此系统可对城市各个道路的照明情况进行实时、全面、准确的监视、测量以及控制,实现城市道路照明系统的动态化与智能化管理。此外,还能及时、准确发现故障问题,并采取有效应对措施,大大节省耗电量,提高管理效率。
三、城市道路照明节能设计的维护管理
城市道路照明节能设计的维护管理十分重要,是整个系统实现节能必不可少的环节。具体而言,应定期对城市道路照明系统进行检查与维护。要检测绝缘电阻,仔细检查系统是否潜在安全隐患;更换照明灯具或是相关控件时要首选安全节能产品;维修设施设备时应合理选择施工工艺,严格把控好质量关口。部分城市路段为提升灯具发光效率会安装反光板灯具,此类灯具运作一定时间后容易出现锈蚀现象,影响照明亮度,加之路灯长时间处于暴露状态,受粉尘、油污、风雨等的影响,玻璃透明度也会受到影响,因此在检测和维修的时候必须严格规范操作,不能影响灯具的正常发光,并且需要定期检查和清洁,延长灯具的使用寿命。综合而言,城市道路照明节能设计的维护管理应结合城市路灯运作情况定期进行,且每次维修保养必须全面、细致,要保障路灯后期的运作效率、亮度、质量等不受影响,既达到节能目的又能为车辆、行人提供安全与方便。
四、结语
综上所述,城市道路照明的节能设计是当前社会经济及城市发展的必然要求,只有节能设计才满足低碳环保、可持续发展的理念。在进行节能设计的时候必须全面考虑整个照明工程的情况,实地勘察道路情况、周边设施情况、地区气象情况等,着重从照明灯具的选择、配电线路的设计、路灯开关的设计以及节能装置的选择几方面入手,同时还应全面落实照明系统后期的维护与管理工作,从多方位为城市道路照明系统的节能与照明质量提供保障。
作者:英航 单位:柳州市城市照明管理处
参考文献
[1]张前进,焦元涛,王承刚.城市道路照明的节能设计[J].科技传播,2013(06):141+144.
【关键词】道路照明;规划;灯具
前言
城市道路照明是在道路上设置照明灯具,为在夜间行驶的车辆和行人提供必要的能见度,以改善交通出行条件,保证道路通行能力和交通安全。随着城市文明的不断发展,城市道路亮化照明已不再局限于保证道路交通安全,还发挥了美化城市,体现城市精神面貌的作用,如何让城市道路照明在发挥正常道路照明作用的同时,体现一座城市夜间照明上的特色,值得人们思考与探索。
1我国城市道路照明现状及存在的问题
1.1城市道路照明不被重视
我国城市道路发展迅速,但道路照明仍得不到足够的重视,许多城市政府部门只关注道路竣工后带来的经济和道路运输等效益,而城市道路照明工程只是道路工程的附属工程,缺少科学的规划。目前,在我国并没有专门的道路照明规划管理,而是归统到相关部门统筹管理。
1.2照明实际效果得不到重视
作为道路工程的一部分,道路照明工程的规划大多是结合道路工程规划被一同提出的,但提出规划的同时,许多城市的相关管理部门只重视规划效果,照明效果图只是照明设计方案的一部分,有的效果图制作十分精美,但道路照明工程完成后是否达到了规划预期,并没有得到重视。
1.3照明灯具使用不规范
针对不同的道路功能和人流量的多少,应使用不同的照明灯具。例如在人流量较大的生活区域和商业区域宜使用照明等级在10lx―20lx之间的照明灯具。目前我国城市道路照明光源主要为高压钠灯和泵灯,无电极放电灯和微波硫灯等高效节能的灯具使用十分稀少,不论这条路是商业性、生活性干道还是交通性、货运为主的干道,大多采用同一种照明方式,同一种光源,或者在交通性干道也大肆设置装饰性照明,装饰照明所产生的光、色、阴影、闪烁等干扰甚至破坏功能性照明,背离了道路使用者的真正需求。
1.4道路照明设计不规范
评价一个城市道路照明的好坏,并非照明的规模越大越好,也并非路面越亮越好。许多城市在设计道路照明时没能从城市的实际出发,道路照明设计不能体现一个城市的个性和特色。 同时,随着城市“亮化”热潮的兴起,不少新建、改建的道路平均照明度值成倍甚至数倍增涨,甚至有的道路平均照度达100lx。过亮的道路造成了能源浪费、资金浪费、加重光污染和光干扰等危害。
1.5道路照明与城市绿化不协调
在有绿化景观的道路,我国许多城市的道路照明布局也存在一些问题。在许多新开发区域或新建道路上设计道路照明时,并未将绿化树木考虑在内,待绿化树木长到一定高度后,绿化树木完全遮挡住了照明光线,造成照明产生光色、阴影和闪耀等破坏性照明,影响道路交通安全。
1.6道路照明设备缺乏养护
城市道路照明工程往往突出施工和竣工使用,一蹴而就,政策性较强。道路竣工使用后,业主单位并没有进行日常的管理维护,特别是管理出现混乱,业主单位和管理单位协调不一致的情况下,道路管理出现空白,许多城市道路照明灯具在竣工使用不久后,经常出现照明灯具不亮、灯杆损坏等情况,甚至出现地灯没有防盗设施被偷的情况,最终形成道路照明设施无谓浪费的局面。
2我国城市道路照明设计努力方向
2.1重视城市道路照明规划和实效
城市的道路照明规划是保证整个城市道路照明总体效果的关键,因此,道路照明规划设计应得到相应的重视。我国应该建立专门的道路照明规划部门,将道路照明规划设计从道路工程规划设计中单独分离出来,大力培养城市道路照明方面的人才。在做好道路照明规划设计的同时,要注重道路照明规划设计的实效,规划是否可行,建成后是否达到了规划效果。
2.2规范使用照明灯具
要根据不同的区域和道路类别,使用不同的照明灯具。例如,如果道路两侧商业发达, 有多处大型的购物、餐饮、娱乐场所,具有较充足的步行空间,机动车和非机动车的停车场。这时道路照明既要考虑到人群安全、购物环境和交通目的,又要担负城市交通道路的照明功能,在此种商业通道路类别中,道路特性比较明显,车流与人流的交互程度远高于一般交通性干道,行人流量大,行为活动复杂,如购物、餐饮等,视觉信息的需求量大,对显色性和视觉舒适度的需求也必然上升到新的高度。因此,白光照明是推荐的最佳照明方式,照明灯具宜用高显色性的白光照明。
同时,道路照明在规划设计和照明灯具使用时,要根据道路的不同使用功能。根据《城市道路照明设计标准》的相关规定,照明度标准值表如下:
机动车交通道路照明准值
人行道路照明标准值
2.3要加强管理协调
在道路照明规划阶段,许多城市的政府部分都忽视了与照明设计师和建筑师之间的沟通协作,甚至决策者特立独行,违背规划设计而下决策。一个好的道路照明规划或设计方案,要求照明规划设计师、建筑师和政府部门之间相互沟通合作。因此,道路照明设计时相关政府部门要主动听取设计师和建筑师的意见。
在道路照明工程完成并投入使用后,相关政府部门要加强日常巡查和管理,业主单位、管理单位和当地政府要做好沟通协调工作,明确责任事项,发现道路照明灯具不亮或灯杆损坏等情况要及时维修,确保正常使用。
2.4提倡绿色照明
我国应该大力提倡使用高效节能照明灯具,随着科学的发展,LED光源的技术不断成熟,LED光源在许多大中城市被大力推广使用,LED光源的特点是寿命长、高效、节能、安全、绿色环保。研究调查表明LED光源和高压钠灯相比,LED路灯课节约80%的电能,在照明效果上也基本媲美高压钠灯。此外,高压钠灯的更换和维护成本也大大高出LED,所以ED光源在城市道路照明方面被广泛使用,是未来城市道路照明的主要照明器具。
3结语
城市道路照明是彰显城市特色、体现城市精神面貌最基本的构成要素之一,城市道路照明工程的合理设计和规范使用,对城市管理和提高能源利用效率有很重大的意义。我国城市道路照明规划设计今后应以人为本,因路制宜,合理分析不同功能的路段,采用相应的光源、灯具配光、照明水平和质量指标,进行道路照明系统分级与规划,使道路照明达到安全舒适、眩光少、光污染少、节约电能、美化环境的要求。
参考文献:
[1]许楠.新世纪的城市道路照明规划[J].城市规划;2004年09期:02―04 .
Cui Tieshan
Tangshan Branch, Hebei Iron & Steel Co, Ltd.,Tangshan 063000,China)
摘要:对城市道路照明建设与改造方法进行了研究。分析了城市道路照明的发展现状,指出了目前建设改造过程中存在的问题及其解决方法上的不足;深入讨论了节能灯泡在城市道路照明建设与改造当中的应用前景,提出适合我国城市道路照明建设改造的建议,从而能够为城市道路照明的合理设计提供指导。
Abstract:The construction of city road lighting and its energy-saving reform is investigated in this work. The recent progress is firstly described, and the existing problems are discussed in details. Then, the application of the energy-saving light bulbs in the energy-saving reform of city road lighting system is reviewed and assessed. By doing so, the suggestions for the construction of city road lighting are proposed to provide a better reference to the suitable and reliable design of city road lighting system.
关键词:城市道路 照明系统 节能改造 节能灯泡
Key words: city roadway; lighting system;energy-saving reform;energy-saving light bulbs
中图分类号:TP331+3 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)19-0020-02
0引言
城市道路照明系统是现代城市建设中重要的组成部分。合理建设城市道路照明系统,不仅美化城市环境,而且提高交通运输效率,便利人民生活,因此得到了全国各城市的重视,各自建设大大小小的城市道路照明系统及其管理系统。然而,限制于设计的合理性以及装备技术的先进性,目前我国各大中小城市的道路照明正在消耗大量的能源,更甚者正在浪费大量能源,严重违背我国大力推行节能减排的国家战略策略。因此,需要深入研究城市道路照明系统固有特点,提出行之有效的可持续和节能解决方案。
国际黑天空协会(International Dark-Sky Association (IDA))就明确指出[1]:“城市道路照明系统是城市的夜间指示灯,城市必需提供有效的夜间照明:①在人行道、交叉路口和停车区域能够满足行走的视觉要求;②在人行道、车行道及停车场地能够使汽车和非机动车安全通行、停泊;③提供标志和引导物的特殊照明需求;④保障夜间出行足够的安全感,等。” 国际照明委员会(CIE)编辑出版的《城区照明指南》[2]也很清楚的表述:“城区照明在确保人身与财产的安全、减少道路的交通事故、改善社区形象并使之富有吸引力有极其重要的作用。”因此,研究能够同时满足城市照明需要和节能要求的创新型照明系统具有重要意义。
由此,本文分析城市道路照明的发展现状,深入讨论了节能灯泡在城市道路照明建设与改造当中的应用前景,提出适合我国城市道路照明建设改造的建议,从而能够直接而方便地对城市道路照明建设与改造进行指导。
1目前城市道路建设存在的问题
在发达国家,各大城市都建设有完好的道路照明系统。为了兼顾安全和节能性能,一般将城市道路进行分区定级,再分别规划与施工。比如,美国某城市将道路照明分为机动驾驶照明、行人照明公共广场照明、标志建筑物照明等。根据这些等级分类,市政系统将道路主支干分区域,施以不同标准的照明密度、照明强度、照明设施等建设(如图1所示[3])。国内部分学者也做了大量的研究[4, 5],重点阐释了当前我国城市道路照明取得的成绩以及存在的不足,存在的问题主要有:
1.1 未严格参照有关标准来指导城市道路照明规划与建设一些城市虽然意识到照明系统的重要性,却不肯投入资金建设道路照明,出行繁华的不夜城区域和萧条的黑夜城区;而有些城市则过分地强调夜间形象,投资大量资金,却不合理规划照明线路,耗费大量的资源。
1.2 忽视节能减排有些城市道路照明过分贪图虚华,忽视了场所自身的属性,盲目采用大量高科技、高功率的照明产品。
1.3 忽视对犯罪的预防一些城市由于规划不合理,由繁华区到普通区域间的照明过渡不平滑,陡然出现漆黑区域,给犯罪分子创造了便利的作案场合,一定程度上增加了犯罪率。
2 城市道路照明建设改造方法
我国对于城市道路照明系统建设规定了相应的标准或规范,并明确指出全国城市道路网照明建设必需严格遵守相关法规。除了国家法规外,市政与交通部门在建设过程中也有较为灵活的实施选择,主要有以下方法:
2.1 道路交通干道的保证功能法纯粹从功能性出发,满足夜间活动者的视觉要求。这也是多数受体对照明系统所提出的基本需求,但其存在的问题是将夜间活动者仅仅定义为车辆驾驶者,对于非机动车辆以及行人的生理和心理感受则考虑的不多,且由于照明水平设置高,能源耗费量大。
2.2 公共休闲路线的美观性能保证法以纯装饰性的照明手段来来建设公共休闲道路照明,很大程度上体现文化以及艺术审美因素的考虑,努力营造舒适悠闲的照明感官。但其主要存在的问题是忽视了照明的功能性,而且有时灯具和光源的选择不科学,不仅导致照明效率低下或者产生光污染,更有甚者在一定程度上面滋生了犯罪活动的产生。
2.3 功能性与美观性相结合的综合方法根据此种方法,对道路时而重功能时而重装饰,功能与装饰或者同时出现在某段较小距离建设当中,但保证了建设投入与最大预计投入的平衡。所以目前该方法只是处于理论论证与试验检验阶段,属于较为理想的方法,还未得到大范围的推广与实施。
3节能灯泡的应用前景
不管是从功能性上还是从美观性上考虑,灯具起到了决定性作用。随着节能灯泡技术的迅速发展和瓶颈突破,在城市道路节能照明建设与改造当中有效利用节能灯泡将会直接提高照明系统的节能减排能力。
3.1 紧凑型荧光灯(CFL):CFL是一种体积小、光通量高且带有玻泡外罩的节能灯。CFL节能灯的光效是白炽灯的6~7倍,是普通直管形荧光灯的2倍[4]。以H型节能灯为例,一只7W的H型节能灯就可以完全取代40W的普通白炽灯。其次,CFL寿命长。电子CFL节能灯一般能够工作3000~5000小时;对比之下,普通电感荧光灯只能使用2000小时,白炽灯寿命一般只有1000小时。再者,节能灯还具有体积小、重量轻等优点,且工作过程无频闪,对人眼伤害小。目前,CFL正在全面取代传统白炽灯泡,鉴于我国的紧凑型荧光灯CFL生产量占世界80%以上,可见CFL节能灯将在道路照明系统方面提供更加完好的解决方案。
3.2 半导体发光二极管(LED):LED节能灯是用高亮度白色发光二极管发光源,其能耗仅为白炽灯的1/10,是CFL节能灯的1/4;另外其工作寿命可达10万小时以上。限制于技术与成本,目前LED节能灯仅仅应用于家庭,商场,医院等公共场所,但随着LED灯的成本随LED技术的不断提高而降低,LED节能灯将在很大程度上取替白炽灯和CFL节能灯。
英国威尔士地区的Lomox公司研发一种基于有机发光二极管(OLED)技术的新产品比现在的标准节能灯高2.5倍。飞利浦电气公司也宣布他们最新开发出的12W LED节能灯能够节能80%(如图2所示),工作寿命25000小时;如果将是从市场上60W白炽灯换成LED节能灯,每年可以节省电能32.6太瓦,可以满足1670万家庭的用电需求。可见LED光源是未来世界节约能源的希望,也是必然趋势。
3.3 其他化学发光新方法、新技术:如纳米发光、声发光等。
综上所述,在道路照明系统中有效利用新型节能灯将具有重要的实际工程意义:①原材料方面的节省:一般用照明灯具体积是节能灯的5倍以上。如果道路照明全部采用先进的节能灯,则首先在原材料上就可以节省大量的国家资源;②电力能源方面的节省:相对于以前一条1万盏100 W灯具的照明线路,只需要采用1万只15 W的CFL节能灯,电能节约效率高达85%;③安全方面的提升:新型节能灯可以提供更大范围、更高光强的照明效果,可以有效提高道路交通安全以及行人安全感;④美观方面的提升:由于体积上面的较大减小,可以为灯具加工创造更大的艺术造型空间,进一步提高灯具外形的美观特性等。
4 结论与建议
城市道路照明系统是夜间人行和车行交通的安全保障,在满足照明功能的条件下必须重视节能减排问题。虽然道路照明的要求越来越高,但并不是照明越亮越好,研究出适合城市道路照明节能方案与技术还有很多工作要做。本文从照明装备的角度出发,分析了我国目前城市照明的现状,指出了城市照明的不足,重点讨论了节能灯泡在城市照明系统建设与改造当中所具有的重大潜力与未来蓝图,力求总结出可行的城市照明节能技术解决方案,希望对今后的城市道路照明设计与改造起到一定的借鉴作用。
城市道路照明应充分重视节能,需要从以下三个方面着手:一为设计理念要杜绝越亮越好的观念;二为选择好性能好的光源和灯具;三是要对照明系统进行合理的改进,并有良好的维护工作。另外,政府也要积极支持节能照明,在政策上给予宽松的环境与鼓励性补贴;同时要积极需求多元化节能照明手段,如光伏电池、风能、高性能电池等辅助照明设施。只有这样,才能营造持续、稳定、安全节能的城市道路照明环境。
参考文献:
[1]刘世英,高等学校校园道路照明研究[D].重庆:重庆大学,2005.
[2]杨公侠, 杨旭东译.CIE技术报告136-2000号出版物城区照明指南[J].光源与照明, 2002,(1):28-32.
[3] Campus Master Plan[OL]. uchicago.edu/docs/mp-site/masterplan/c4other/c4other.pdf.
[4]李先栗.我国紧凑型荧光灯技术的新进展[J].中国照明电器,2009,(3): 11-15.
伴随着社会现代化进程,我国城市市政建设飞速发展 ,大量基础设施投入建设,新道路以及照明工程量与日俱增 ,同时城市道路照明工程也逐渐向大型化发展。在这样的背景下,大量节能高效的新灯具、新光源有了极大的发展空间 ,特别是近几年,环保政策的出台,呼吁环保的声势,更突出了环保的必然性。新的绿色环保,高效节能的技术广泛应用于城市道路照明设计、施工、管理控制系统、运行监控系统等诸多方面。另外,在生活中,我们也发现各式各样路灯的灯光五颜六色,可见现在路灯已经成为现代城市发展的标志之一,尽管城市道路照明设施种类繁多,要求具有的功能也各不相同,但是,不管照明系统如何改变,最终它的建设都要符合国家相关的标准要求,要做到车辆行车安全通畅、行人具有安全感。同时,又能使城市路灯照明系统体现出一个城市的文明风貌,现代化程度以及环境美化程度。任何一项优良的城市道路照明工程,都是依靠设计者和施工者的共同努力做出来的,工程在设计过程中要全面考虑各种可能出现的因素并且准确确定相关的主要技术参数,在施工过程中,要有科学的管理方法、良好的技术设施和经验丰富的施工团队等备受同行高层领导者的重视。本文就根据目前我国城市道路照明系统的发展现状和出现问题,谈谈城市路灯节能措施及必要性包括近几年新提出的“绿色照明”理念。
二、我国路灯照明节能的必要性
电能是应用最广的一种能源方式,也是能源消耗中最主要的组成部分。电能作为“十一五”规划十大重点节能项目之一,绿色照明显得越来越重要,因而要节能,节电很关键。城市路灯照明系统的耗电量相当大,因此,道路照明节电开始越来越受到人们的广泛关注。
三、现阶段我国路灯照明存在的问题
伴随着经济的发展和人们生活水平的提高,人们越来越追求高品质的生活。因此宜家生活的改善促使了城市路灯的发展,现价段很多大中城市都在进行城市灯光亮化工程、灯光景观工程,纷纷提出要让城市的夜晚亮起来。再满足夜间道路照明需要的同时赋予城市路灯更多的照明功能,但是这从很大程度上加大了城市能源消耗,在美化城市夜景的同时也带来了一些新的问题。尽管LED白光技术有了突飞猛进的发展,但是如果要将LED灯用在城市照明系统中还有不少问题需要解决,所以目前,高压钠等仍然是城市照明系统的主要照明工具。针对高压钠灯,有两种节能方式:1)采用半夜灯;2)采用调压的方式。半夜灯节能方式是最早的也是最直接的节能方式。半夜灯是指在后半夜人流量和车流量较少的时候,关闭一部分灯以节约电能的方法。这种方法优点是投资小,操作简单,但最大的缺点是道路照明不均匀,并且无法解决路灯寿命降低的问题。采用调压的方法不但可以做到节能,还可有效延长灯具的寿命,是一种比较理想的节能方式。传统的调压法节能包括:1)晶闸管斩波型照明节能方法。这种方法对照明系统的电压调节速度快,精度高,还可以实现可分时段,实时调整,同时具有体积小,成本低的好处。但这种方法会产生大量谐波,对电网有谐波污染,危害极大,因此不适宜用在照明电路中。2)自祸降压式调控方法。这种方法可以避免出现谐波污染,可靠性也比较高,但不能升压和稳压,只能固定的降压,因此也不能推广使用。现在的道路照明设备大都是以气体放电为主的,在这种情况下,采用交流斩波调压节能方法很具有可行性。这种方法不会造成谐波污染等后果,同时也可以稳压,降压,大大延长了灯泡的使用寿命,因而也降低了照明系统维护的成本。从这个角度来说,此种方法符合电力电子技术的高频化和低污染发展方向,将会得到越来越广泛的应用。目前,还出现了一种新型的节能方法,智能路灯节能方法。它有效克服了传统节能方法的缺陷,具有以下几个突出的优点:1)优化电力质量,大大节约了照明用电;2)有效保护电光源,增加其使用寿命;3)适用性较强、可靠性较高;4)绿色环保,污染小。
四、路灯照明管理
要知道合理的科学的照明能源管理也是占有很大的作用的。即使有了节能灯具的使用,也要配合科学的照明能源管理才能达到节电的效果。我们可以把新技术合理运用到路灯照明的管理工作中,不仅可以创新管理模式,同时也可以减少故障发生的次数,降低维护强度。比如,可以把单片机技术、传感器技术、无线通讯等技术应用到道路照明管理中。实现路灯照明的智能化。例一:单片机(AT2051)+光敏传感器+时钟控制(DS1302)利用光敏传感器了解外界自然光的光照情况,参考时钟控制芯片送来的时钟参数,用单片机来做判断,按预设时段并结合自然光照情况实现单个路灯的智能化控制达到节能效果。
五、我国城市道路照明节能的措施
为促进社会经济的发展,节约能源,城市道路照明系统节能的途径都由不同的研究人员提出,方法很多。总结下来,节电效果较好的有合理地选择光源、科学先进的照明系统设计、照明控制系统合理和定期维护等几项。在选择光源方面,选用节能效果好的光源和灯具是第一步,选择标准包括经济性好、维护费用低、发光效率高、使用寿命长和显色性好等等。目前,高压钠灯由于其技术性能稳定和维护系数高等优点,已经成为了许多城市道路照明光源的选择。合理的道路照明设计对于照明节能很重要,在设计前要充分做好调研工作,然后在遵循国家相关规范和标准的前提下,仔细考虑道路照明情况,道路交通情况和照明设施选择等等问题,最后再着手设计,否则图纸设计不当,会造成大量人力物力和财力的浪费。路灯的控制设置要合理,争取做到控制方便、准确并且安全,实时性高,这也是路灯照明节能的一个重要方面。在道路照明系统节能过程中要做到降低照明线路无功损耗和缩小供电半径。因为当无功电流通过线路系统时,由于导线上有电阻会造成电能损失,并且损失会随着功率因数的降低和电力的增大而增加,最终导致路灯亮度降低,照明质量不能保证的问题。适当缩小供电的半径,可以减小电压降,因此供电半径一般选在500~800m 为宜。为了更好的节能,定期对路灯系统和灯具维护时必须的。在检修过程中,拆除有潜在隐患的灯杆,更换低效率的灯具,可以最大限度的发挥灯具的照明特性,节约能源。
六、城市路灯的“绿色照明”
随着全球性环保意识的增强,世界各国,尤其是发达国家和地区,对绿色照明的应用将更加普遍。现代化绿色照明系统。对于保护环境、维护生态平衡、保护人类健康都具有重大意义。而“绿色照明”正是从节约能源、保护环境的这一角度提出来的,它的实施宗旨就是要大力发展和推广高效照明工具,节约能源,并且营造一种经济、舒适、安全环保、有益于改善人们生活质量,提高人们工作效率的照明环境,来满足人们对照明质量、照明环境的更高要求。
关键词:城市路灯 道路照明节能措施
引言
自开放改革以来,随着我国城市市政建设地飞速发展,大量基础设施投入建设,新道路以及照明工程量与日俱增,同时城市道路照明工程也逐渐向大型化发展。在这样的背景下,大量节能高效的新灯具、新光源有了极大的发展空间,特别是近几年,新的绿色环保,高效节能的技术广泛应用于城市道路照明设计、施工、管理控制系统、运行监控系统等诸多方面。现在路灯已经成为现代城市发展的标志之一,尽管城市道路照明设施种类繁多,要求具有的功能也各不相同,但是,不管照明系统如何改变,最终它的建设都要符合国家相关的标准要求,要做到车辆行车安全通畅、行人具有安全感。同时,又能使城市路灯照明系统体现出一个城市的文明风貌,现代化程度以及环境美化程度。任何一项优良的城市道路照明工程,都是依靠设计者和施工者的共同努力做出来的,工程在设计过程中要全面考虑各种可能出现的因素并且准确确定相关的主要技术参数,在施工过程中,要有科学的管理方法、良好的技术设施和经验丰富的施工团队。本文就根据目前我国城市道路照明系统的发展现状和出现问题,谈谈城市路灯节能措施及必要性包括近几年新提出的“绿色照明”理念。
1 我国路灯照明节能的必要性
1.1 实施路灯照明节能,是“绿色照明”理念的要求;
1.2 实施路灯照明节能,是缓解现阶段能源紧张的要求;
1.3 实施路灯照明节能,是减少路灯养护资金的要求;
1.4 实施路灯照明节能,是避免灯光设计过亮,眩光过高的要求;
1.5 实施路灯照明节能,是避免因电压峰谷期高低不平而降低路灯使用寿命的要求。
2 道路照明节能设置与“绿色照明”
“绿色照明”的实施宗旨是发展高效照明工具与改善居民生活质量,以低能耗获取较佳的照明效果,为城镇居民营造出经济、舒适和环保的照明环境。而部分地方政府主管部门及经销商,将绿色节能单纯视为增加节电率,并将其作为招投标中的硬性要求进行了规划,没能很好地考虑到照度情景需求,以致于工程完工后,出现了种种不尽如人意的情况。就此,笔者认为,除进一步加强灯具技能措施外,道路照明同样应考虑到满足居民需求,从照明设置的节能方面进行商讨。
2.1 照度标准
照度标准通常指水平照度,指各类场所人工电气照明照度水平值,《城市道路照明设计标准》(GJJ45-91)就是其中较重要的一项设计规范。照度的衡量指标主要包括:照明好坏对看清物体的影响,舒适度,视角功能、节能等因素。在地区照度水平的选定中就应严格执行相应道路照明标准。新标准施行后,城市道路照明设计除选用其中部分标准外,应注意到新旧标准间的差别:新标准强调的是工作面上的平均照度与照度范围。作为节能设计的重要技术参数,应严格贯彻执行。
2.2 主车道照明节能设置
杆柱式、高杆式和高栏式等市政道路照明设置的优势不一,在城市路灯节能尤其应注意到这一点,以求以最经济的能耗获取最佳照明效果。
其中目前主车道照明普遍采用的杆柱式设置就应注意到以下几点:气体放电灯杆高于10-15m范围内最经济,同时安装高度设计应参考光源光通安装灯具的最低高度值,如安装高度10m以上,灯具的光源光通量(1m)就应在25000以下;在保证合理照度和抑制眩光要求的基础上,悬臂长度应低于杆柱高度的1/4;将灯具安装倾角(或称悬臂倾斜角度)控制在5°以下,则能同时兼顾行车道与人行道照明利用率,在节能同时,满足正常的居民出行需要。
3 路灯节能的几种实施方式
深夜,人车稀少,在合理的范围内适当的降低路面照度,并不会影响人员活动及交通安全。路面照度的适当降低,为降低照明功率密度提供了先决条件,使路灯节能成为可能。目前,深夜适当降低照明功率密度是路灯节能中最为通用且有效的途径,其实施方式主要有以下几种:
3.1 规律性的间隔关闭部分路灯
规律性的间隔关闭部分路灯是指:在深夜,采用“隔一个灯,关一个灯”的方式,有规律的关闭一部分路灯,即“隔一亮一”的方式。采用该方式,节电效果显而易见,但缺点也很明显。“隔一亮一”不但降低了路面的照度,照度均匀度更会大幅度降低。
为验证照度均匀度变化问题,笔者使用照明软件进行了量化分析。分析模型为:路宽24m,灯高12m,灯具为截光型,路灯双侧对称布置,同侧路灯间距选用25m和50m两种。分析结果显示:路灯间距25m时,照度均匀为0.49;而路灯间距50m时,照度均匀度仅为0.31。
由此模型分析可见,采用“隔一个灯”方式,间隔关闭半数路灯后,照度均匀度明显下降。并且,为了提高照度均匀度,即使将路灯间距设置得较小,在间隔关闭半数路灯后,照度均匀度也只能达到较低的标准。
照度均匀度是道路照明的重要指标,过低的照度均匀度会影响驾驶员的视觉连续性,由此可能带来安全隐患,因此“隔一个灯”的方式只有在设计车速不快且非重要的支路才可以谨慎采用,同时还应根据选用的灯具进行计算校验。
3.2 适当降低路灯的供电电压,从而降低光源的输出功率。
路灯的输出功率与供电电压平方成正比,而路灯光源在点亮的状态下,适当的降低供电电压,不会使其熄灭。因此,在深夜,可适当的降低供电电压,以减少路灯的输出功率,从而实现节能的目的。
采用该方式的主要优点有:①参与照明的路灯数量不变,因此基本不影响路面的照度均匀度。②部分地区因深夜用电负荷小,电压偏高,致使光源过电压运行,使用寿命缩短。采用深夜降压运行,即节能又延长路灯光源的寿命,明显的减少路灯的维护工作量。
采用该方式的主要缺点有:①需要增加设备投资。在电源侧(如配电箱处)需设置自动调压装置,其容量需与所供电的路灯总容量相当。②一般路灯供电线路较长,回路末端电压降较大,采用降压运行会使其进一步加大。若设置不当,且遇电网电压波动,末端路灯会因电压过低而熄灭。
3.3 路灯采用双光源灯头,深夜熄灭一个光源。
路灯采用双光源灯头,深夜熄灭一个光源,是较为常用的路灯节能控制方式。其实施方案有两种,即:双回路方案和脉冲继电器方案。
双回路方案每盏路灯需引入两条回路,路灯处的电缆接头多,而且集中,致使施工接线复杂,维护困难。在路灯回路T接分支处,情况会变得更为严重。而脉冲继电器方案因采用单电缆供电,且控制线较细,此问题可得到解决。但是,因脉冲继电器分散安装在路灯处,增加了中间环节,又不如双回路方案简单直接。因此,两种方案各有利弊,应根据实际情况分析比较后选用。
4 结语
总之,节约能源、绿色环保是当前我国经济高速发展对于能源战略的客观需求,城市道路照明设计单位及设计人员都应当深刻领会“绿色照明”的科学内涵,从节电设计方案抓起,积极应用高效电光源、灯具以及先进的控制方式,力求打造出节能高效的道路照明工程。
参考文献:
[1]于军,邢永中,模拟路灯节能控制系统的设计,照明工程学报,2010,(2)
关键词:城市道路设计施工质量管理
一、城市道路设计的内容:
1、城市道路的主要组成部分:
城市道路主要包括:车行道、路侧带、分隔带、交叉口、交通广场、停车场、公交停靠站台、道路雨水排水系统、以及其他如交通护栏、照明设备交通标志等道路交通辅助设施。
2、城市道路设计所涉及到的问题:
首先城市道路的设计应该符合城市道路设计规范要求,并且要综合考虑城市道路所肩负的交通设施功能、公用空间功能、防火救灾功能、形成城市平面结构的功能等,要根据其功能多样化以及组成复杂,交通运行客流量大,交叉口多,两侧建筑物密集,景观艺术要求高,城市整体的规划设计制约以及政策性强等城市道路的特点展开设计工作。主要设计到的问题有:(1)首先要确定设计的城市道路的车速,车速的高低直接关系到该条道路的设计类别,一般来说,车速越高,耗费的资金越大。(2)根据设计的道路类别设计将来上路行驶的车辆的类别,一般是根据车的外型尺寸要将车进行划分。(3)确定道路的年限,包括道路流量的年限以及路面的使用年限。
二、城市道路工程施工的流程:
1、施工前的调整与落实 在工程开工之前,首先施工单位要和工程的设计单位再次进行现场测量,根基图纸设计找准实际水准点以及导线桩,并做好相应的记录,做好施工范围内的测量标志的妥善保护工作。合适工程范围内需要拆除的各种建筑以及构筑物的位置,并对拆迁的进度同有关部门进行沟通,得到准确的时间表,以综合考虑工程的进度。对工程范围内拆除的电杆以及地下电缆等隐蔽设施,必须同其所属单位进行沟通,并在必要时要求所属单位派人现场监护。复测原地面和纵向断面是否符合设计图纸的要求,弄清沿线缺土、余土、借土、弃土地段和数量,以便土方平衡调整,并对土方进行复核。 2、管线铺设:
城市管路地下管网一般包括供水、排水、供气、电力、通信等部门的基础设施,在铺设这些管网时必须多部门联动,遵循先深后浅,先地上后地下的施工原则,兼顾各个管道的自身特点进行铺设。3、路基施工: 施工前先将施工范围内的水用水泵抽干或用机械开挖放水,然后用推土机进行清表、清淤,清除后的淤泥、表土推至绿化带范围。根据设计路基高程,确定各断面的开挖深度及宽度,并作出控制桩标志。新老路面相接处应挖台阶,台阶宽为80cm,高20cm左右,保证路基质量要求。挖掘机挖装,自卸车运至指定地点。推土机粗平,平地机精平。 路基施工前,对原地面进行填表,将原地面边坡处理成高20cm-30cm、宽80cm-100cm台阶,便于新老路基结合。根据设计要求,确定填方段各断面的填筑高度和宽度,利用推土机从挖方路段取土分层平行摊铺,虚铺厚度控制在30cm以内。利用振动式压路机和三轮压路机进行碾压,快车道路床顶面30cm范围内压实度>93%。路基填方高度>80cm时,将基底平整压实,压实度>85%后再进行填筑施工;填筑高度<80cm时,将清表后的土质基底表面翻松30cm后再平整、压实、快车道压实度应>95%。慢车道、人行道压实度>93%。根据不同的填料分层填筑,各种填料层厚度应>50cm。根据断面填筑高度控制铺设厚度,严格控制路床顶面最后1层的压实厚度≥10cm。填筑时,控制好填土料的粒径和含水率,当填土料含水率较大时,作适当的翻晒;含水率较小时用洒水车进行均匀喷洒,使之达到最佳含水率时,方进行平整碾压。成型后的路床表面用平地机作最后的整平,三轮压路机碾压,使之满足平整度和压实度的验收要求。
4、道路铺设以及后期配套工程施工:
路基工程完工后就进入了主体工程的最后一项,路面的铺设。现阶段我国的路面铺设多为沥青路面。沥青路面铺设前必须要做试铺路段,试铺路段宜在主线上,长度不小于300m。其工艺主要是清理表面浮灰、喷洒乳化沥青、集料撒布、碾压、交通管理、项目检验。铺设的工程完毕后就是道路的一些配套设施的建设。
三、城市道路存在的主要质量问题以及解决方案:
目前城市化的进度突飞猛进,城市化道路在迅速的随着城市的发展延展,但是这个过程中也暴露出了一定的问题,表现为:
1、施工的随意性过大,施工过程中对工程的投入、工期、工程的质量标准随意修改。
2、质量问题频现:管网回填出现下沉,塌陷,道路经常会出现不平、沥青老化出现裂缝、断裂等等。
3、工程过于粗糙:从工程的质量,到一些配套设施的设立都能透出了工作的不严谨,这包括了设计的粗糙、施工的粗糙、检验的粗糙等等。
分析造成这些问题的原因,不外乎这样几点:
1、项目立项时间紧,工期要求的时间短;
2、由于是在城市作业,工作面相对狭窄,人流量大,施工现场封闭困难,工期往往在雨季,路基含水量大,难以压实。
3、施工牵扯众多部门相互间扯皮现象严重。
4、层层分包,化整为零,工段间的交界不好处理,使用的原材料难以控制。
鉴于此,要想提高工程质量我们要做好以下几点问题:
1、周密部署,科学设计,对规划设计进行充分论证,对施工路段的交通补救措施。
2、做好开工前的拆迁工作,尽力做好施工前的“三通一平”工作,为施工营造一个良好的外部环境,保证施工的连续性,为提高工程质量莫定基础。
3、选择有实力的施工单位,施工单位自身要做到严格按照施工设计要求施工,做好前期测量、施工过程中的把关,使用规定的原材料,不偷工减料,尽量减少工程的分包。
4、做好工程监理工作,在原材料的使用以及整个工程的施工过程中做好监测与监控,确保施工严格按照设计进行。
5、由于城市道路的施工牵涉的部门众多,所以施工过程中的协调工作尤为重要,要有专门的部门,专门的负责人负责各部门的协调。
参考文献:
[1]陈敏.关于城市道路横断面设计相关问题的探讨[J].工程与建设2008.
关键词:城市道路;设计阶段;纵断面;横断面;路面结构
中图分类号:[TU997]文献标识码: A 文章编号:
1、城市道路设计的特点
1.1系统性
城市道路工程的建设涉及多个部门,包括规划、业主单位、设计单位、施工单位、监理单位以及其它相关部门,从立项到竣工验收的每个阶段都需要多个部门的协作,如同一台机器上的零件,任何一个零件出故障都会影响到正常运转。城市道路项目的前期从规划到完成可行性研究报告,需要规划、业主、设计部门的共同参与,是对项目的可行性进行研究;后期从设计招标到竣工验收,需要业主、设计、施工、监理、质检等部门的共同参与,确保项目实施顺利。图1为部门协同工作示意图。
图1部门协同工作示意图
1.2复杂性
城市道路设计工作涉及专业多,各专业不是独立的,是相互关联的,在项目负责的统一协调下完成从方案到施工图的设计工作。城市道路设计涉及到的专业包括道路、交通、桥隧、测量钻探、排水、照明、绿化等,各专业分工不同,在不同设计阶段的侧重点有区别,如道路专业表达的是路线走向、平纵横、路基处理等内容,而交通专业重在表达标志标线、信号控制等内容。图2为专业协调工作示意图。
图2专业协调工作示意图
1、3设计人员的主观性
城市道路项目从方案到实施阶段的过程中,设计工作总是最前面的一个环节,其它部门的工作也是围绕着设计方案进行,各个部门对设计方案提出意见,最终的方案由设计人员确定,设计人员通过所掌握的专业知识完成设计图纸,主观性体现了设计人员在项目中的作用与职责,成功的设计使得各部门的工作可以高效有序地进行,使工程顺利展开。
2、城市道路工程的设计阶段
城市道路工程的设计阶段包括项目建议书、可行性研究、设计投标、方案设计、初步设计、施工图设计、施工配合和竣工验收等几个阶段,图3是设计阶段示意图。各阶段侧重点不同,项目建议书侧重于实施的原因及重要性,主要从在路网中的作用、实施的紧迫性等方面进行分析,为决策部门提供参考意见;可行性研究侧重于项目是否具有可操作性,主要从环境影响、工程造价、拆迁量、社会影响、工程难度等几个方面进行论证;方案设计侧重于大致的工程方案,包括路线走向、构筑物的位置、管线布置、与周边边界条件的处理方式、与规划的关系等;初步设计是对方案的深化和完善,这个阶段侧重于工程的技术处理,保证技术方案满足施工要求;施工图设计侧重于工程实施方案,是对初步设计的深化和完善;施工配合和竣工验收是后期的服务,在业主协调下,协助监理和施工单位,保证工程的顺利进行。前面的阶段侧重于建设条件分析,后面则侧重于实施方案。
图3设计阶段示意图
有两种做法会影响工程质量:缩短建设工期和不重视施工配合。设计周期不足,可行性论证不充分,实施过程中会遇到无法预期的困难,影响工程进度;施工周期不足,会影响工程质量,应严格遵守科学的建设工期。设计人员应在施工配合中尽职尽责,保证顺利实施,如果配合不到位,会造成施工中或多或少地偏离设计意图,甚至影响工程质量和进度。
3、设计中应该注意的问题
3.1总体设计
(1)关于设计车速
《城市道路设计规范》(CJJ37―90)中各种指标的选择是以道路等级和设计车速为横向坐标轴,指标值作为纵向坐标轴,道路等级、设计车速与规划及道路在路网中的作用有关。设计车速在一个工程中一般是一个确定的值,但在包含道路、桥梁、隧道的项目中取值要灵活,因为坡度、半径和行车条件不同,如主线计算行车速度根据道路等级取值为60km/h时,桥梁隧道由于具有较大纵坡,视距难以满足60km/h的标准,以及保证主线的交通安全,设计车速可以根据实际行车条件选择。
(2)关于平面设计指标
条件许可时,平面设计指标尽量采用大于规范要求的指标值,利于行车安全和保证视距。对于采用小半径的情况,特别是圆曲线半径小于不设缓和曲线的半径时,应注意圆曲线内侧的半径应大于规范要求,即平面设计指标应按照最不利位置进行选取。
3.2纵断面的设计
纵断面对工程质量、景观、行车舒适性与安全性影响比较大。规范提出了平纵曲线的组合关系及各种设计指标,设计中除了要满足组合关系、坡长、坡度、竖曲线半径等规范规定的指标之外,还应考虑与现状道路标高的关系、地形要求、桥隧引道线形的要求等因素。
(1)交叉口纵坡
城市道路相交的现状和规划道路比较多,现状道路交叉口应按规范设置纵坡,规划路相交位置的纵断面应预留实施条件。以中线里程和长度确定的纵坡在交叉口的内外侧坡度是不一致的,内侧会大一些,内侧曲线长度小,外侧大,在采用极限纵坡时要保证不利位置的内侧的坡度在规范允许的范围。
(2)纵坡限值的理解
设计纵坡一般采用小于规范规定的推荐值,除非特殊地形的要求,不会达到极限坡度。笔者曾参加一条区内道路(设计车速30km/h)的设计,其现状地形纵坡接近9%,两侧是建筑物和厂房,如果采用缓坡则涉及大量拆迁和挖方,最后采用接近极限值的坡度,避免了拆迁和大开挖,通车后由于交通量不大,行车比较通顺。
(3)关于AB线
某市的一条城市主干路位于保护山体的山坡上,为了减少山体开挖,纵断面在里程K0+230~K0+860之间630m的范围内采用AB线的形式,即横断面为处于不同标高的双幅路,两幅路的设计标高分别通过各自的中心线控制,纵断面在AB线起终点与原设计标高接顺,中央8m的绿化带利用放坡过渡高差,保证A线的开挖量减少、B线的填方量减少,既节省了投资,又保护了山体。这是一个结合地形条件和横断面形式开展纵向设计的成功例子。图4和图5为AB线设计纵断面和横断面设计图。
图4 AB线设计纵断面示意图
图5 AB线设计横断面示意图
3.3横断面的设计
(1)关于路幅的分析
城市道路横断面分幅应视具体情况而异,旧路比较常见的是一幅路和三幅路,而新建道路中又以两幅路多,现在红线宽度大的道路逐渐倾向于向四幅路发展。新建城市道路更加注意景观,横断面布置考虑行人和非机动车的需求,自行车道采用彩色沥青铺装,既保证了行人的安全,也满足了非机动车的通行需要。最外侧的一条机动车道因地制宜地设置公交车专用道,满足公共交通通行要求。图6为其横断面形式。
(2)人性化考虑
规划红线范围内的横断面设计在满足机动车的交通需求之外,应注重行人及非机动车的通行空间。在受拆迁限制的交叉口,转弯半径尽量取规范低限值。主线行车速度为60km/h,交叉口右转弯采用30km/h,转弯半径为33~38m,为了保证人行道的宽度,转弯半径取低限值33m。
图6两幅路横断面形式
3.4路面结构设计
(1)沥青路面的优点
相比水泥混凝土路面(白色路面),沥青路面(黑色路面)应用更广泛:《道路交通标志和标线》(GB5768―1999规定路面交通标线为白色和黄色,与沥青路面表面颜色搭配比较醒目,而与水泥混凝土路面的颜色比较接近,交通标线是路面上的交通语言,醒目、准确地标示有利于指示方向、减少交通事故使交通管理更加有效;城市道路交通繁忙,施工时往往要进行交通管制,开放交通快是沥青路面结构的一大优点,规定“沥青路面可以在施工后待沥青混合料冷却即可开放交通”。高温天不宜少于14d低温天不宜少于21d”;对现状交通影响小是沥青路面的优势,沥青路面表面平滑,而水泥混凝土路面在横缝、纵缝位置行车会受到影响。
(2)永久路面与临时路面
对于竣工后路基存在预期沉降的情况,路面结构分期实施比较经济,即在沉降期间实施临时路面,沉降期过后铺筑永久路面,临时路面标高至设计标高减去上面层的厚度,永久路面在临时路面上加铺上面层,而对于沉降量大于上面层厚度的情况,则采用中面层进行找平。永久路面与临时路面关系如图7。
关键词:城市道路;交通工程设计;技术方法
中图分类号:TU997文献标识码: A
缓解城市道路的压力,采取恰当的交通工程设计技术是非常必要的。然而面对日益严重的交通拥堵问题,仅仅依赖于补救措施是不够的,而且随着交通压力的逐年增大,很有可能由于补救失效而导致拥堵周期缩短,而形成了恶性循环。为了避免这种交通现象出现,就要在将道路交通设计纳入到规划设计阶段,将其作为指导交通的重要缓解,以将交通管理落实到事前预防,从根本上起到缓解交通压力的作用。
一、城市道路交通工程设计的必要性
中国的城市化发展进程不断地加快,使得城市交通压力与日俱增。某城市的机动车数量猛增,加之多样化的交通工具,使得道路建设难以更得上交通发展的步伐,出现了严重的滞后现象。出现这种交通问题的关键在于交通工程设计没有得到足够的重视。
所谓的“交通工程设计”,是对于交通系统以及配套设施的优化设计,因此又被称为“交通设计”,其目的是为了对于现有的交通状况予以改善,以符合现有的交通需求,并为未来交通设计提供建设空间。交通设计受到城市环境的局限,各种交通资源,诸如时间资源、空间资源以及交通投资力度等等,对于交通设计都存在着影响。为了改善城市交通状况,就是要将交通设计加你在城市规划的理念和交通规划成果的基础上,科学地运用交通工程学知识原理,对于交通系统的各项资源合理开发和利用,以确保交通与环境相协调,从而建立起良好的通行空间,不但使得交通顺畅、安全而便利,而且还提高了交通效率。
纵观城市道路设计中所存在的问题,宏观交通规划所表现出来的滞后性,主要是由于道路设计不符合城市道路的实际,设计审批流程不够规范化以及城市道路使用问题而导致的。
二、城市道路交通工程设计技术方法
(一)功能定位分析
在道路交通工程设计工作,功能定位分析是道路设计的基础,其是将所有参与设计的道路与周边用地以及区域道路的整体状况相结合,将城市发展、景观以及交通等等方面需要道路所承担的功能提出。根据道路交通设计过程中所设计的内容,参与设计的专业技术人员,除了交通工程师之外,还需要城市规划师、城市景观的设计师以及城市交通设计人员工程参与。
在对于某城市的交通工程设计中,要对于道路交通功能综合分析。以城市绿地和公共空间作为核心,采用小格网的路网形态设计,可以满足人员高密度聚集的需求。(城市道路网格规划见图1,图2)居住区的道路中,较密集的方向,需要采取强化集散服务。结合地形,将自由式的路网形态利用起来设计休闲旅游区道路,在缓解交通的同时,还可以营造休闲的氛围。
在调整道路交通功能并实施优化措施的时候,要将交通功能与周边的交通设施相结合研究,以利于同时调整其他的道路交通功能。
图1 城市道路网格传统规划
图2 城市道路网格现行规划
(二)交通组织优化
对非机动交通优先设计。在空间的布局上,将稳静的交通区划定,其空间占道面积大约为50%,对于机动车的速度加以限制。在交通网络密度的设计上,相比较于机动交通,非机动交通网络密度会更高。为了有效协调各种交通方式,要确保优先安排非机动交通,同时确保机动车安全出行。
(三)详细交通设计
对于交通沿线的各类要素进行控制,要依据交通组织策略实施设计,这个阶段的重点协调内容也是施工图纸设计的重点。交通体系的设计要满足道路的多功能要求,包括机动车和非机动车,静态和活跃交通,公共交通以及交通枢纽等等。采取必要的措施实施交通管理,主要包括交通管理设施布局,管制措施以及控制方案等等。交通工程建设上,包括建筑材料的选择、平面线形、横断面以及竖向等等。与道路规划相关的要需,包括路灯照明、道路景观以及地下空间和沿街的建筑风格等等,都要与道路设计相协调。
(四)实施保障
为了确保交通工程设计效果,工程设计图纸除了要符合施工要求之外,还要与施工现场协调一致。因此,做好设计与施工的沟通和协调工作是非常重要的。为了能够将道路交通工程设计落实到位,要将道路设计中所关乎的各个控制都需要在施工图纸中落实,并在施工现场落实到位。道路交通工程设计是道路规划与施工阶段的中间环节,起到了承上启下作用的作用,但是当设计图被落实到施工现场,就要通过协调的形式对于设计规划不断地完善。
结论:
综上所述,城市交通工程设计作为城市规划中的一部分,经历了30多年的发展与探索,对于城市交通规划技术的发展起到了一定的促进作用。面对城市交通业的发展所带来的各种城市交通问题,就需要不断地完善道路交通设计技术,以适应城市未来发展需求。
参考文献:
[1]戴继锋,张国华,翟宁,李晗.城市道路交通工程设计技术方法的完善及实践[J].城市交通,2011.9(01).