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中图分类号:TU99文献标识码: A
引言
近几年来,市政道路照明在美化城市环境,改善城市治安问题等方面均占有举足轻重的位置,市政道路照明设施已基本形成网络电缆化、灯杆金属化、装饰化、控制微机化的格局,但随之而来道路照明的安全问题就显得更加突出。
一、市政道路工程照明设计
(一)确定光照标准
在进行光照设计的时候,首先要参考收集的有关数据。确定了道路等级类型后,了解路面各种情况,例如,如道路宽度、慢车道、人行道等情况。道路表面上,物体能被人们看清楚的请款下,需要物体的反射光线。反射光线越多,视感觉越强烈,物体看得越清楚。因此,照度大小,不能直接说明视感强烈,是要取决路面亮度。道路表面的亮度和道路的表面材料息息相关。道路的表面材料,参照《照明设计CJJ45-2006》中,标准数据进行初步设计。我国的城市道路有几种,分别是快速路,主干路、次干路和支路,每种类型的道路照明评价如图所示。再设计中,注意参照特殊的路段区域,作相关的调整处理。例如,桥隧、弯曲路段等。
表1道路照明标准
(二)灯杆高度设计
用于道路照明设计的路面理论宽度,它与道路的实际宽度、灯具的悬挑长度和灯具的布置方式等有关。当灯具采用单侧布置时,道路有效宽度为实际路宽减去一个悬挑长度。当灯具采用采用双侧布置方式时,道路有效宽度是实际路宽减去两个悬挑长度。当灯具在双幅路中间分车带上采用中心对称布置时,道路有效宽度就是道路实际宽度。照明灯具的布置方式有多种,分别是单侧、双侧、双侧对称。单侧布置方式是支路、居住区道路采用较多的格局,而其他几种布灯方式,适用于主干路和次干路。为消除不舒适眩光,快速路和主干路,在标准CJJ45-2006规定下,采用截光型灯具。次干路是半截光型灯具;支路宜采用半截光型灯具。必须从防震、防水和防尘方面对灯杆和灯具进行设置。同时要考虑、耐腐蚀、密封等。常规照明灯高度宜为6~12m,灯臂悬挑不超过2m,灯具仰角不宜超过15°。配光类型和安装高度见下表。
表2配光类型和安装高度关系
照明灯具方式、光源功率被确定后,可计算照明负荷。这其中,要考虑该道路发展前景,在设计过程中,给予负荷余量。负荷大小确定后,需要勘察。进行道路供电部门供电分析,这其中,也要考虑道发展情况。同时兼顾市区的路灯网络。通常来说,电线路的压降确定后,尽量将电源供电点,设计在道路的中间。可以实现双向供电。不但,供电质量有保证,在线径上,可以选择较小一级,降低了造价。
(三)光照功率密度
道路照明功率密度,指在单位路面面积上的照明安装功率(包含镇流器功耗),符号为LPD,单位为W/m2。道路照明功率密度(LPD),作为照明节能的指标,也是标准CJJ45-2006中,新增加的内容。功率密度的指标要求,如下图所示。
在确定了光源功率后,应该检验一下功率密度值。其中,计算公式为LPD=P×N/S,其中P是光源功率和镇流器功率之和;S是路面面积之和;N是系数,双侧布置是2时候,其他布置取1。
(四)道路照明供电线路
1.管理节电分时段控制。由于城市道路分布地理位置不同,夜间车流量也变化较大,很多城市都采用半夜灯分时段控制方式,由于采用5芯电缆供电,控制方式不够灵活,有的是双侧布置路灯关闭一侧,这样会造成路面照度均匀度远远不达标,有的是通过相序调整隔灯交错关闭,达到隔灯控制目的,但极易出现偏相,鉴于这种情况,在设计供电线路时可以采用双回路供电,一回路控制全夜灯,一回路控制半夜灯。
2.多用途综合供电线路。前面提到沿道路设置的一些公共设施用电问题,每个城市都遇到这样的问题,为方便这些公共设施用电,在道路照明供电设计时可以统筹考虑,一是对沿路公共设施用电负荷进行预测,使供电变压器预留一定的容量,二是根据公共设施用电性质预留1~2芯备用供电线路,为道路沿线公共设施用电提供方便。
(五)照明控制
1.模拟日照时间控制。模拟日照时间控制是根据各地经纬度,模拟日出日落时间控制路灯的一种控制方式,目前,这种控制方式在一些小城市还在应用,其缺点:一是控制时间虽然模拟了日出日落时间,但仍然误差较大,需要随季节人工进行修正;二是工作人员无法随时掌握各控制点的工作状态,因此,在道路照明设计时尽量不要采用这种控制方式;
2.无线远程集中控制。无线远程集中控制是我国大部分城市普遍采用的一种道路照明控制方式,尽管各生产商的产品在通讯方式上有所不同,但工作机理与功能基本相同,由于这种控制方式能实时将控制点的开关状态、电压、电流、电量、功率因数等信息及时采集回传监控中心,并将这些信息保留,从而方便工作人员及时掌握各控制点的工作状态和日后查询或对故障进行分析,因此,在道路照明控制设计中应尽可能的采用此种控制方式;
3.单灯智能控制。单灯智能控制顾名思义,就是对城市的每一盏路灯进行单独控制的一种方式,是以无线远程集中控制平台为基础开发的一种延伸控制方式,在每一盏灯杆上安装一个单灯智能控制终端,通过ZGB短距离无线通讯或电力载波通讯方式与各控制点数据服务器进行数据双向传输,再通过无线远程集中控制终端无线通讯模块与监控中心进行数据连接,这种控制方式不但能对各控制点的工作状态进行监控,而且能对单灯进行监控,并且可以通过单灯智能控制终端进行变功率控制,是一种具有前瞻性的道路照明控制系统,在道路照明控制系统设计时,如条件允许可采用单灯智能控制设计。
二、道路照明设施的安全技术措施
(一)完善管理机制
在市政道路设施的管理过程当中,必须要建立一套完整的管理体系以及评估监督等制度,同时,也要把领导决策机制作为主要的领导思想,制动安全的管理制度,必须根据各项制度以及程度完成工作安排,坚决杜绝质量模糊,遇到问题必须要先论证再决策,运用科学的管理手段在道路照明安全技术当中起到一个良好的作用。由于市政道路照明工作的安全问题是作为相关部门最注重的,它产生的影响是非常广泛的,所以,对此必须要建立完善的责任制度,这样可以防止因失误而导致危险的发生。在执行时也要健立一份操作机制,施工时必须要按照流程进行,不能随意更改,把工作流程图作为首要计划,合理安排。同时,也要对其施工进度进行严格的安全考核,对职工加强管理,把量化考核重点项目进行严格控制,并且落实处理,提高规范制度以及评估工作,并且要对各个施工环节做好全面的检查工作,从而提高监督质量,达到预期的效果。
(二)提高安全生产水平
在道路照明的安全施工中,加果要做好安全生产技术,就必须要提高对其组织领导工作,对于安全管理必须要把强调管的重要性,不能一枝半截,把管到什么程度以及管的重要意义都是做到细致入微,把安全防控放到第一位,更为深入人心的提高安全的管理意识,强调生产考核,对照明技术的每道工序都要严格控制,不断的对其检查并且制定标准规范,把制度作为奖惩的有效手段,必须要把安全技术的生产内容作为首要任务,全面落实安全责任,落实到人头,更要完善生产制度,对于在施工过程当中所出现的各种问题,以及应对措施都要推行标准化作业,从而提高照明施工的技术安全性。
(三)提高照明安全质量
在市政照明施工期间,我们必须要通过制定科学的检修计划,并且经过等级进行全面的管理,把技术责任以及任务进行分量处理,同时也要对其施工质量制定细致的规范,在对照明设备进行维修时的投入和考核方法都必须根据已拟定好的相关制度来做评估。对于照明施工的技术标准,也要按照行车的主要设备通行的运输作业,以及在各种变化当中所出现的问题,都必须要进行及时的管理,加果在技术工艺以及技术操作等方面没有按照规章制度进行的,应参考技术指导规定来完成。照明工程是一项得民工程,所以,在施工时必须要全面考虑到生产组织,技术指导、操作流程作业标准以及作业标准等都要做细化处理并加以规范。
结束语
在道路照明的施工过程当中,由于现场施工技术的文明素质较低,很多工人并没有经过全面的培训教育,所以,也就没有更多的安全保护意识,这也就导致了在现场施工当中,存在一定程度的安全问题隐患,对危险源也没有得到更好的控制。在我国的安全调控当中,对于各项生产安全都必须作为头等大事来抓,他不仅关系到国家的稳定安全性,同时,会直接影响到人民的利益问题,是我国重要的经济发展基础以及重要的措施,在构建和谐社会当中,作为工面重要的工作内容。
参考文献:
[1]张华.城市照明设计与施工[M].中国建筑工业出版社.2012年10月第一版.
[2]王林玉.面向智慧城市建设的道路照明监控管理系统研究与开发[D].浙江大学,2013.
关键词:城市;照明;节能;设计
中图分类号:TE08文献标识码: A
对于城市照明来讲,其包含了两方面内容,即道路照明及景观照明。也可以称之为功能性照明及装饰性照明。然而,此种划分形式较为片面。城市的照明首要任务就是为夜间出行者照亮前行道路,同时,高质量的照明也在一定层面反映了城市整体形象,所以,相关工作人员应重视城市照明的设计工作。以下简要针对城市节能设计的相关内容进行探讨,供参考。
一、城市照明设计易忽略问题分析
(一)过于重视路灯的造型,忽略了照明的功能性价值
在市区,一些道路的照明系统过于重视路灯的艺术造型,而是却忽视了道路照明基础性的功能。例如:在六排车道的两侧装设中华灯、荷花灯等富有艺术造型的路灯,但是此种造型的灯具透光性较低,想要确保路面正常照明,唯有增加光源的数量及功率。原本装设400W的普通灯具就可以获取高质量的照明效果,但是设计成此种造型后,需要辅助若干250W的灯具才可以达到同样的效果,极大程度浪费了电能。
(二)过于重视路面的照亮程度
目前,大多数城市的一些路面利用增加路灯数量、增大光源功率等方法,极大程度提高了路面的照亮程度,让平均照亮度超过40Lx,但是依据国际照明委员会的规定,以及车辆驾驶者视觉的要求,城市主干道、高速公路路面等平均维持的照亮度最高为2cd/即可,柏油马路平均的照亮度控制在30Lx即可。假如路面过亮,不但严重浪费了资金及能源,同时也增加了光干扰及光污染。
(三)忽视了灯具的配光能力
高质量的配光有助于增强路面的照亮率,保证路面的平均照亮度及限定眩光同相关规定相吻合。然而目前城市的照明系统由原材料的选取,到施工,运行管理企业无法依据配光曲线合理选择灯具的型号与品牌,一些投资企业过于重视价格,经常应用一些配光较差的灯具,从而浪费了大量的电能。
二、城市照明节能设计重点环节
(一)科学选取照明标准
在对城市照明系统进行设计期间,需要结合路面所在的位置、环境、种类、及其在城市网中的作用、地位等,科学选取照明的亮度值。依据有关城市路面照明设计标准,确定道路照明的形式等。例如:在设计公园等照明系统期间,需要综合考量各类设计标准及规范,进而合理确定照明体系的相关设计数值,基于确保照明功能性的前提下,降低能源损耗。
(二)合理选择光源
设计从业者在选取城市照明体系光源器件,灯具的运营不可以仅追求外观的华丽与新颖,更需关注灯具的品质及功能特性。在选取灯具器件,首要任务就是基于照明指标及光通量的要求下,确保光源能够与路面最低亮度的标准相满足。为了更好的进行节能,尽可能选用高科技的灯具,例如:运用太阳能路灯等。在选取灯具过程中,应系统考量灯具的亮度、照度、眩光、环境等。科学控制灯具的各项参数,进而更好的发挥节能效果。另外,设计从业者在重点考量上述条件后,还需要对灯具的应用系统等进行思考,进而更好的发挥节能成效。
(三)科学设定照明的形式
道路照明体系也是城市景观的关键构成内容之一,在布置照明形式期间,还需要系统考量照明的场所、需求等特点,保证照明布设的科学性。通常城市中的道路照明体系多采用单侧布设、双侧布设、交错布设、中心对称布设等形式。设计从业者在选用道路照明形式期间,应保证设计内容与相关标准及节能需求向满足,重点对照明的密度进行思考,利用总功率比上道路面积的方法计算照明密度。
(四)对组织的照明形式进行设计
在设计城市路面照明系统期间,首要考虑的内容就是照亮度及节能,需要综合分析道路的特殊性,从而合理设计照明系统。例如:在商场、公路、学校等特殊场所,设计道路照明系统时需要保证设计预案的合理性与经济性。基于计算城市道路能耗及照亮度的前提上,对配线等条件进行考量,合理规划照明设计图,保证计算精确,从而更好的降低城市照明的能源损耗。
(五)对照明灯具的高度及间隔进行控制
对于城市道路照明系统来讲,从业者在设计期间,需要结合城市的照亮要求、人文特性等,考虑是否应配置检修照明、备用照明、应急照明等设备。同时,安装灯具的间隔及高度需要结合路面的照亮度及宽度来计算。通常城市中道路上的照明多采用灯杆的方法,保证光源科学设定在一定高度,能够提高路面的平均照亮度,同时相应扩大各光源的间隔距离。但是在装设灯具时,并不是高度越高越高,而需要经过科学的计算。计算公式为:。灯具的装设高度如图1。
图1:灯具的装设高度示意图
由图1及计算公式表明,H表示灯具的装设高度,M表示灯具的维修系数,Irc表示的是灯具指向的r角和c角所在P点的光强度,其中,r角为高度角,c角为方位角。E表示灯具位于P点处的照亮。基于明确灯具照射高度的前提下,科学设定间隔距离,确保城市路面要求的照明光色指数和显色指数,提高城市照明的节能性。
(六)科学选取电气附件
在城市照明体系内,包含的无功功率会造成焦耳损失,降低电压。所以,需要进行无功功率的补偿。科学选取电气附件,实施无功补偿配置,同样是城市照明节能设计的关键内容之一。通常对公路路灯因数进行补偿的形式为分散式电容补偿,通过在照明灯具内加装电容设备,就能够良好的补偿功率因数,一般可以提升灯具功率因数的90%左右。
总结:
总而言之,随着城市建设发展速率的逐步加快,能源成为了推动城市可持续发展的重要因素。想要降低能源损耗,在设计城市照明系统时,就需要结合城市的环境、类别等内容,科学选取光源、照明标准、布设形式等,从而保证城市的照亮度,实现照明的节能设计效果。
参考文献:
[1]李锡伟,赵玺.浅谈我国城市照明设计规划问题[J].城市建设理论研究(电子版),2013(24).
关键词:单相短路 ;短路容量; 断路器; 箱式变电站; 远程监控系统; 光源
中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:
改革开放以来,我国的城市照明发展很快,对完善城市功能,改善城市环境,提高人民生活水平发挥了积极作用。作为城市道路照明设计现行设计标准,《城市道路照明设计标准》对照明标准、光源和灯具的选择、照明设计、照明供电和控制以及节能措施等方面做了较详尽的规定和要求,标准提出“安全可靠、技术先进、经济合理、节约能源、维修方便”五项设计原则。
1 电缆选择
电压降引起的照明质量下降与单相短路电流不满足电气保护灵敏度要求对电缆截面选择孰轻孰重。
1.1 在道路照明配电中,由于配电线路较长,配电线路零序阻抗较大,同时引起电压偏移和单相接地(零)短路电流相对较小两个问题。电压偏移将对照明质量产生直接影响,根据有关设计规范规定,灯具的端电压允许电压偏移值不超过额定电压的105%,对于道路照明,低压照明线路的末端电压不应低于额定电压的90%或不应低于始端电压的95%。而对于单相接地(零)短路电流相对较小的问题,现有的热磁式自动开关瞬时过电流脱扣器的整定电流值一般较难满足开关可靠动作的灵敏性要求。单相电流短路危害电流危害,主要在于短路电流小,使得电气保护元件不能技术切断短路电流,从而造成电缆发热燃烧,甚至产生局部电弧放电引起火灾,严重危害电气系统正常运行。所以合理选择电缆配电长度和电缆截面,对于路灯照明供电设计至关重要。
由于单相接地电流较小,现有的热磁式断路器瞬时过电流脱扣器的整定电流值最小为3倍脱扣器额定电流,一般较难满足灵敏性的要求。如用过电流长延时脱扣器做后备保护,容易使电缆长时间过电流,轻则烧毁电缆,重则引起火灾。由于道路配电属于单相配电,即使配电中尽量使三相平衡,零序电流仍较大,也不能使用另加零序保护装置的措施。按“JB1284-73”的规定,非选择型配电用断路器的瞬时过电流脱扣器的整定电流值为10倍脱扣器额定电流(可调式为3~10倍),只具有瞬时过电流脱扣器的断路器,其脱扣器整定电流值为1~3倍或3~8倍脱扣器额定电流。遗憾的是,至今尚未查到如上面规定提到的只具有瞬时过电流脱扣器的热磁式断路器产品,包括像ABB,Schneider,Moeller等国外大公司也无此类产品。目前解决这个问题的办法:(1)加大电缆截面,降低配电线路的零序电阻和电抗,一般道路照明设计中,线路电压降都能满足规范要求,在不影响投资和施工难度的情况下,这不失为一个好办法。(2)使用电子式脱扣器,其保护短路时磁脱扣可最小做到1.5倍脱扣器额定电流。能满足保护要求。(3)减小配电距离,以满足电气保护可靠性,具体做法可参照根据单相短路电流确定配电最小距离的相关资料。
1.2 电压降计算。在长距离配电设计中,电压降引起的照明质量下降与单相短路电流电气保护灵敏度要求相比,对电缆截面选择决定性的影响也较大。如果考虑高压钠灯加装电容器进行无功功率就地补偿,单相短路电流电气保护灵敏度要求的问题尤其突出。所以,二者统筹合理,才能做到设计经济合理。
2 配电设备选择
2.1 短路电流与计算电流相结合,同时应考虑相关设计规范,正确选择配电断路器。
现在一般道路大多采用断路器保护,本文也只考虑断路器保护。对于道路照明配电断路器的选择,主要应结合短路电流与计算电流进行选择。
通常,道路照明供电电源由电力公网引高压电源到照明专用变压器,变压器的容量不大,一般在80kVA~250kVA之间,即使高压电力系统短路容量按照无限大考虑,变压器低压侧短路电流也不大。假设以下两个条件:1.10kV侧线缆阻抗忽略不计,短路容量无穷大,这样短路电流大小仅取决于前级变压器容量的大小。2.04kV侧的变压器保护主断路器和低压母线上的阻抗也不加考虑,使低压母线三相短路电流也仅取决于10/0.4kV变压器容量的大小。
2.2 美式箱变与欧式箱变的选择及注意的问题。
道路照明配电中心多采用箱式变电站,它们具有成套性强、体积小、占地少,能深入负荷中心、提高供电质量、减少线路损耗,缩短送电周期,选址灵活、对环境适应性强,且能美化城市环境、安装方便、运行可靠及投资少、见效快等一系列优点,所以组合式变压器有着广阔的使用范围,是城市建设的必需设备。现今箱式变电站主要分两类:组合装置型(又称欧式箱变)和一体型(又称美式箱变)。
欧式箱变是将变压器及普通的高压电器设备装于同一个金属外壳箱体中,变压器室温很高,引起散热困难,影响出力;另一方面欧式箱变在箱体中采用普通的高压负荷开关和熔断器、低压开关柜,所以欧式箱变体积较大。美式箱变与欧式箱变结构上不一样。从布置上看,其低压室、变压器室、高压室不是目字型布置,而是品字型布置。从结构上看,美式箱变分为前、后两部分:前面为高、低压操作间隔,操作间隔内包括高低压接线端子,负荷开关操作柄,无载调压分节开关,插入式熔断器,油位计等;后部为注油箱及散热片,将变压器绕组、铁芯、高压负荷开关和熔断器放入变压器油箱中。避雷器也采用油浸式金属氧化物避雷器。变压器取消油枕,采取油加气隙体积恒定原则设计密封式油箱,油箱及散热器暴露在空气中,没有散热困难。低压断路器采用塑壳断路器作为主断路器及出线断路器。由于结构简化,美式箱变的占地面积和体积大大减小,由于其体积很小再加上只是一侧开门,其所需占地面积仅是欧式箱变的1/4,体积仅为同容量欧式箱变的1/5~1/3。国产化美式箱变在低压侧加装低压配电柜,增加低压保护及计量方式功能,更能满足国内用户的需要。所以使用这种箱变的场合也越来越多。
由于箱式变长期处于太阳的直晒下,影响塑壳断路器的散热,使得断路器不能正常开断负载及短路电流,易引发高压侧故障。所以室外使用箱式变时布置位置也需要设计注意。
3 灯具光源选择
目前道路照明中较多采用的是高压钠灯,它光效高(100lm/W),黄光透雾性好,视觉敏锐度也较高。由于道路照明的亮度一般为1~2cd/m2。对眼睛来说是处于中间视觉状态。此时视网膜杆体细胞和锥体细胞同时起作用。若采用白色的金卤灯(短波光线多)照明有助于边缘视觉(杆体细胞为主)发挥作用,对周围环境的视觉信息灵敏度高。近年来,随着制灯工业的进步,金卤灯光效日益提高(>100lm/W),寿命已达到上万小时,且它的显色性好,故在道路照明中应用已日益增多。特别是居住区内的道路采用小功率金卤灯照明已相当普遍。市中心,商业区等对颜色识别要求高的道路也宜采用金卤灯。
光源的选择不能简单化,单一化,要贯彻以人文本的设计思想,结合具体工程情况,合理正确选择光源。
4 照明控制的设计标准
标准中涉及照明的控制只有三条内容,能满足照明控制基本要求,但已不能适应现今技术发展要求。城市照明的管理水平,应该随技术与经济的发展同步发展,逐步完善管理,可以节约降耗,节省运营成本。建立道路路灯照明的远程监控系统,应该是城市公共市政管理的必然要求。道路路灯照明的远程监控系统是结合了现代化的通讯手段、计算机技术、自动控制技术、网络、多媒体技术的控制系统,可实现对道路路灯照明系统的远程监测和控制,系统建设规模可根据当地经济情况灵活扩充,进而实现对周边的景观照明、建筑泛光照明等照明系统的远程监控,从而实时掌握照明系统运行状况,快速发现照明系统故障,提高照明系统运行质量。通过GPRS/GSM、无线电台、ADSL、CDPD、光纤以太网等多种通讯方式,实现各配电中心的联网,满足中心调度监控功能。
参考文献:
[1] CJJ45-91.城市道路照明设计标准[S].中国建筑科学研究院,2009.
关键词:路灯设施;管理;维护
1.前言
在经济快速发展和人们生活水平不断提高的今天,人们审美水平已经得到跨越式的发展,对于身边物体的美观要求也较高,并且逐渐注重居住环境的整体和谐性。为了满足人们对路灯设施的需求,路灯设施建设除了需具备照明功能外,还要具备景观照明和“绿色照明”的功能。市政路灯设施的管理维护水平,体现了政府对城市的综合管理能力。路灯是城市基础施设之一,在城市的建设与人民生活中占据着不可取代的地位,起着重要作用,但是随着城市扩建,路灯数量不断增多,对于路灯设施的管理与维护工作,出现诸多问题,如果这些问题得不到解决,将会影响到人们的生活,也会对城市的美化产生一定的影响。
2.路灯设施的管理与维护中出现的问题
路灯是城市的基础设施之一,它不但具备照明的功能,而且还是城市环境中的点缀,因此,做好路灯设施的管理与维护,能为城市整体布局添上亮丽的一笔。但是,目前我国的路灯设施的管理与维护中出现了诸多问题,具体见图1。
2.1路灯设施建设与管理统一规划性不强
现阶段,在我国各大城市的基础设施建设与管理中,路灯设施建设与管理极度缺乏统一的规划,从而造成路灯的建设与管理比较杂乱。因此,在我国的大小城市的路灯设施管理上,还出现有“一路一灯”或者“一路少灯”的不合理现象。加上路灯的外观着色没有统一性,给路人造成视觉上混乱的同时,颜色各异的路灯还会影响城市的美观性和整体的和谐性。在经济快速发展和人们生活水平不断提高的今天,人们审美水平已经得到跨越式的发展,对于身边物体的美观要求也较高,并且逐渐注重居住环境的整体和谐性。路灯是城市的基础设施之一,也是城市外表的重要代表,它镶嵌在城市的每个角落,除了具备照明这一功能,它还是城市环境的点缀,因此,需要对其进行完美的规划,使其能发挥出美化城市的这一功能。
2.2路灯设施监管的方式落后
尽管现阶段我国相关部门在城市或乡镇的基础设施建设上,逐步加大对路灯设施管理与维护的力度,但是还是有大多数地方存在路灯设施监管的方式落后的现象,仍然沿用传统监管中的人工巡查和群众反映相结合的方式。尽管定期对路灯设施进行人工巡查,可发现路灯设施中的不足,如灯泡坏掉、灯柱歪斜等,但是由于城市路灯较多,加上城市扩建速度加快,更增加了路灯设施的建设,导致人工巡查的工作量较大,不能短期循环检查,故而常常出现路灯设施损坏和盗窃的现象,导致路灯维修不及时,给过往车辆及夜行的人们带来不便。
2.3路灯设施管理不规范
对于路灯设施的管理不规范问题,主要表现在路灯设施的多头管理这一方式上。大部分城市路灯的管理还是实行照明与景观照明的分口管理,其中功能照明的路灯的管理部门有市路灯处、道桥处和开发企业等级别不一的部门;同一布局的各类路灯的管理还可能分属在多个相关的部门,如小区内的路灯可归属于市路灯处、开发商等部门进行管理;道路路灯还需区分出市路灯处的管理和在建单位的管理等。由于路灯设施管理的分属较广,管理职责较细,导致路灯设施的多头管理这一现象,致使路灯出现问题,群众向部门反映也往往不得其法,无法及时维修,给行人的生活造成极大的不便[1]。
3.提高路灯设施的管理与维护的主要措施
3.1制定统一的路灯设施建设和管理规划
将路灯设施建设与管理进行统一规划,制定出相关的标准,能让路灯设施建设更具和谐性和美观性。但是路灯设施建设与管理的规划工作不能盲目进行,也不能全部一概而论,需根据每个地区具体的经济发展、人民生活水平、城市发展和布局等进行,重点要将路灯设施建设与管理的规划与城市的整体外观或者是具体道路的外观相协调,并按照城市道路的具体要求选择建造及管理的方法。如对于小城镇或经济发展较慢的城市,对于路灯设施的建设规划,一定要更具路灯的规格和颜色进行选择,并且以经济实用性为主,从而在路灯建设的过程中,就能凸显出路灯的实用性;而对于大城市的路灯设施建设规划,就以美观为主,并且可在一条路段设置多个路灯设施,实现美化道路、美化城市的目的。另外,在路灯建设中,需进行统一规划,确定城市路灯具体的分布情况及路灯管理的部门,实现路灯高效建设与管理。
3.2建立路灯远程监管系统
对于路灯设施的管理与维护工作,路灯监管起到十分重要的作用,加强对现有路灯的有效管理与维护,可避免出现路灯维修不及时、路灯被盗等现象。因此,采取有效的、严密的监管方法对路灯设施进行管理与维护,是很有必要的。改变传统的人工化巡查和群众举报的监管方式,实施路灯远程监控系统的监管方式,不但能节省人力、物力,还能避免出现维修不及时的现象,也不会给不法分子提供巡查的空白区。建立全自动化的路灯远程监管系统,直接可以对路灯设施实行远程监控,只需要利用计算机监控系统,就能对城市每个角落的路灯实行全天性掌握,还能通过监控系统画面,掌握盗窃路灯设施的犯罪分子的资料,打击盗窃路灯的猖狂行为。另外,随着计算机技术的飞速发展,可为路灯远程监管系统提供较好的技术条件[2]。
3.3规范路灯管理部门
只有解决了路灯设施的管理多头化现象,才能实现路灯管理与建设的合理化、规范化,从而进一步将路灯设施管理与维护工作做好。目前,就路灯设施管理的问题,需要做好路灯设施的管理及维护中责任、权力、利益相统一的原则。政府需要加强对路灯设施的具体管理力度,并将路灯管理的责任明确化、单一化,让相关的管理部门相互配合和协调好权利和责任,从管理的源头上做好路灯设施的建设和维护工作。同时将路灯管理部门进行规划,避免出现一灯多管的现象。如路灯设施管理与维护的过程中,政府可将市政路灯直接划给地方来管理,并采取与道桥和排水等相关的基础设施相同的管理方式;而城市小区内的路灯管理可直接划归给小区内的开发商管理。
3.4建立完善的路灯管理制度,提高路灯的综合管理水平
⑴建立长效科学规划机制,城区道路照明设施的新建、改建、扩建,全部纳入城市基本建设计划,本着“高起点、高标准、高品位”原则,实现城区路灯的“一路、一景、一特色”。
⑵建立健全工作制度。①建立巡查抢修制度。坚持经常性检修制度,组织人力加强对重点地段的巡视,设立备班人员,确保突况时能随叫随到;要求因路灯设备故障起火在30分钟内进行抢修,不亮的路灯在24小时内要完成修复,暂时未能修复的,按先急后缓,制定计划,逐步修复。②建立安全生产及定期培训制度。重点抓好电工操作和高空作业车的安全管理;定期组织员工参加各项专业技能学习,提高员工的技术水平和综合素质。
⑶建立健全绩效考核制度。针对不同的工作岗位,制定不同的绩效考评细则,并把及时修复故障路灯作为首要考评标准,着力提高路灯维护的工作效率。
4.城市照明控制管理技术的发展
城市照明控制管理技术源于定时控制,就是设定定时的开关路灯的时间,控制路灯启闭。但是城市照明不仅与日照、季节、天气、行人和行车的密度等诸多因素有关,也与路灯的照明度有一定的要求。因此,定时控制由于过于死板,已经与城市“绿色照明”的需求不符,逐渐被取代。因此,考虑到敏感度太高或太低的天气都会影响到城市照明质量,在照明控制管理需采取智能化控制管理系统技术。智能化控制系统实现智能控制路灯的照明情况,就需掌握城市的道路绿色照明中提出的日照、天气和车人流量等相关数据,并根据这些数据获得照明规律的曲线。虽然对于数据采集和分析就比较繁琐,但是实现城市的照明控制管理智能化,就能使路灯实现有效而合理的照明功能,并能节省人员维护和管理上的成本。因此,城市照明控制管理技术将被广泛应用于路灯设施的管理和维护中[3]。
5.结束语
随着我国经济的发展和城市化进程的加快,路灯设施管理与维护工作也逐渐得到重视,并随着城市的发展而不断变化。同时,现阶段的路灯设施除了具备照明的功能外,还具备美化城市的功能,也逐渐成为满足路人日常生活的必需品。因此在路灯设施的日常管理与维护中,需要加强对其的统一化管理,使其管理更加合理化、科学化,并规范路灯的养护流程,避免路灯损坏带给路人不便。另外,也可在路灯设施的管理与维护中引入高新的科学技术,使管理与维护工作更加专业化,为夜间行人营造一个安全而舒适的环境。另外,从城市建设的角度去看,路灯设施管理与维护也是城市规划中的重要组成部分,做好路灯设施管理与维护工作,不但能改善与提高行人的生活质量,还能为美化城市做贡献。
参考文献
[1]杨晓晴.城市道路照明创优施工管理及流程[J].泰州职业技术学院学报,2011(04):98.
【关键词】园林景观工程;供配电;安全防护;自动控制系统
一、供配电
通常情况下,大型及的园林景观工程的电气照明工程采用的变配电所是与住宅小区供电10KV变电所,选取的位置通常应该尽量靠近负荷的中心,但是在景观工程中变配电所的选址,其外观设计应该与整个园林景观保持协调一致,或采取隐蔽处理方法,尽量不影响景观效果;而在处理小型园林景观照明时,采用低压220/380V就可以满足景观的供电要求,配电箱的位置不一定必须处于负荷中心,可以根据供电半径和电源至末端受电点的距离来综合考量。另外,依据我国的《供配电系统设计规范》对于供配电工程有相关规定,即正常运行下的景观照明,其末端处受电点电压偏差控制在5%-10%之间。对于供电系统的形式的选择,需要结合工程实际情况,充分利用树干式和放射式系统的优点,取长补短,并且需要预留一定的备用回路,以满足特殊情况下的用电需求。
二、线缆敷设
线缆敷设不仅关系到园林工程的照明效果和质量,还关系到整体能耗的增减。通常来讲,室外照明工程区域内电缆在非硬化地面部分可以采用铠装电缆直埋方式,而在硬化地面部分及道路下敷设时应穿保护管。但在北方地区施工,要保证电缆埋设的深度在冻土层以下,以免冬季受到低温严寒的影响而无法正常供电。同时在线缆敷设的设计中,根据景观的具体布设情况,还应考虑电缆和树木的间距。电缆截面选择,应以计算电流和电压降两个指标综合确定。以计算电流确定导线允许载流量确定导线截面;进行线路电压损失计算,可使线路在符合正常使用要求的前提下,线路截面选择经济合理。
三、安全防护
1、《低压配电设计规范》GB50054-95规定,户外照明及动力回路的开关应选用带漏电保护装置的断路器,并使其正常泄漏电流值小于其额定不动作电流值,漏电保护装置应装设在户外分支回路上,以便于发生故障时,其影响面较小。
2、景观照明工程中的户外照明中的各种灯具装置,如路灯、庭院灯以及草坪灯等,必须要配有相应的熔断器,及专用PE线端子,对杆内发生的短路和碰杆起保护作用。
3、《城市绿地设计规范》GB50420-2007规定,涉及水池、喷泉内等水下灯具的安装和布设时,必须要高强加密的防触电灯具,并且其电压要小于12V。此外,为了保证旱喷泉的用电安全,所有电压超过12V的潜水泵也一律不得使用。
4、户外景观的照明电气设计中,还要做到以下几点:首先,灯具设备接地线一定要独立重复接地,其次,对于一些易导电和传感的金属管件,要做好相应的防护处理,避免因电位联结截流不当导致的短路现象;再次,要适当处理照明控制箱同至灯具之间的距离,过近过远都会给变压器安装造成困难。最后,涉及到水下照明时,水下的灯具和电缆的使用都应该预先做好严密的防水措施,并保证其绝缘电阻小于等于0.5MΩ。
四、园林景观照明设计的主要内容
园林景观照明的主要内容是在于将夜间的园林通过灯光布设和光影效果来打造更加适宜的观赏意境和范围。其目的是增强对物体的识别性和营造环境的氛围,提高夜间出行的安全度,保证居民晚间活动的正常开展。其最基本要求是要保证游人的游览安全,具体标准是能够较为清晰的识别园内方向和景物,并在此基础上开展各类休闲和娱乐活动;而为了提升景观质量,营造独特的夜间园林景观,还要在满足上述要求的前提下,尽可能的选择造型优美、颜色柔和的灯具,使其与周围景致浑然一体。应根据视觉要求使景区内道路、场地、水景、植物、雕塑小品和建筑物获得良好的视觉功效。光源应具有寿命长、光效高、穿透性强和节能的特点,宜采用金卤灯、高压钠灯和节能灯。景观照明有以下几种形式:
1. 道路照明:道路照明应根据道路的宽度和功能确定,作为主干道且道路较宽时可考虑使用路灯或庭院灯,使用路灯时一般灯杆间距可按25-35米设置;使用庭院灯时,灯杆间距可按15-25米,灯杆高度为3.5-4米。作为宅间路,步行路、林间小路等道路较窄时可考虑使用庭院灯或草坪灯,草坪灯间距为3.-5.0H(H为草坪灯距地安装高度)。草坪灯的设置应避免直射光进入人的视野。
2.场地照明:通常情况下采用向下照明方式以此更好的实现对场地景观的烘托效果,并要充分的运用光线、光色和灯具选型的合理搭配。场地空间较大时,采用高杆灯至于场地外侧两端,再辅以若干投光灯于建筑物棚架上,可以达到很好的照明效果;还可以运用柱灯、庭院灯以及埋地灯的合理搭配,来营造独特的场地视觉效果;另外,场内如有花坛,压迫适当的安装草坪灯。
3. 水景照明:水景照明包括喷泉照明、喷水池照明、人造瀑布、水幕帘照明等;喷泉照明灯具一般安装在水面下10-30毫米为宜,光源采用金属卤化物灯或白炽灯,喷水池照明可采用在水下的投光灯将喷水水头照亮;人造瀑布照明和水幕帘照明的灯具一般装在水流下落处的底部。
4. 绿化种植照明:绿化种植照明主要对树木照射,投光灯安装在地面。对相对独立的大树,可在树下安装两只金属卤化物灯向上投射,形成一种特写的效果。对成排成行的树木,可采用埋地型投光灯,安装于树与树之间,产生一种朦胧的美感。对于成片的树林,可采用分布多只投光灯分别照射高低树木的树干,具有丰富的立体感。
5.雕塑小品照明:一般以突出雕塑形态、增强立体感为主要目的,所以在方法上常选择侧光、投光和泛光现结合的布设形式。具体的灯具数量和位置要根据雕塑的形态来判定,但是要注意的是避免忌高强度高亮度的直接灯光照射。
五、自动控制系统
1.随着园林景观照明工程的发展,自动控制系统被越来越广泛的应用于我国的园林照明设计中,自动控制系统的最主要功能和操作优势就是可以根据景观需要,灵活的控制和调整照明标准。不仅能够实现多场景、区域分割的照明,还可以将各种灯具进行分路连接,满足了园林在日常照明和特殊节假日照明的不同需要。
2. 喷泉的控制,使用可编程控制器实现喷泉的自动控制,喷泉的控制方式有时控、程控和音乐声控。
3. 自动喷灌系统,可以根据草地土壤湿度自动调节灌溉的启动时间及喷灌时间。
综上所述,在进行园林景观电气照明设计中,首先要按国家现行规范和规程,要充分考虑环境的基本情况确立和合理、优化的电气设计方案。根据确定的方案来完善整个电气系统的设计。
参考文献
[1] 《供配电系统设计规范》, GB50052-98.
[2] 《低压配电设计规范》, GB50054-95.
[3] 《城市绿地设计规范》, GB50420-2007.
关键词:公路;城市道路;设计方法;探讨
中图分类号:TU997文献标识码: A
随着海南省经济的快速发展,各市县城镇化进程的推进和城区面积的扩大,扩大面积范围内原有公路的使用属性改变为城市道路。各个建设主体单位不得不认真思考改造工作中出现的许多新问题。改造工作主要涉及两大问题:一个是“标准差异问题”。公路遵循的是交通部的《公路工程技术标准》(TGB01―2003)等,而城市道路的建设遵循的是住房和城乡建设部的《城市道路设计规范》(CJJ37-2012)等,不同的技术标准造成了公路与城市道路在技术指标方面存在较大差距。另外一个是“功能差异问题”。公路主要为交通功能而城市道路功能复杂不但须满通功能还须满足公交车站、交通换乘、城市管网、人行系统、路灯照明、景观绿化等多种城市服务功能。因此城市区域内公路改城市道路实际上面临许多关键技术问题迫切需要进行专题研究寻求系统解决方法。
1现状及存在问题
定安县定富路道路工程规划设计为40米宽城市道路,本道路基本沿现有定南公路走向拓宽建设。定南公路(定安县定城至南勋公路)自北而南贯穿定安县三镇一国有农场,是该县西部的交通要道。这条县道原来为沙土路面,经过2005改造后为柏油沥青路面,路面宽7米,路基为8.5米,为三级公路标准。
随着国民经济的发展,定安县城镇人口不断增加,相应城市规模也不断扩大。城市规划不断调整,城区面积迅速扩大早些年修建的出入城市的公路因无配套管线、宽度不足、路面破坏、等级过低、无人行系统等原因需要改造为城市道路,但对改造工作中所遇到的问题还未见到较系统的研究和总结。
2功能差异、改造设计方法及原则
公路的主要功能为满足公路起终点及中间结点的交通集散作用功能较明确、单一。而城市道路是城市的重要公共基础设施,即服务道路沿线片区,是承担城市交通运输的系统工程,也是承担各类公共工程设施的综合载体。公路改城市道路的关键在于实现公路功能向城市道路功能的转变。
2.1城市基础设施管网
城市道路是承担各类公共工程设施重要的综合载体,其中包括给排水、电力、通信、照明、燃气等城市基础设施管道。公路改为城市道路则需对城市基础设施管网补充修建,使其更好地服务道路周边地区。公路所处位置为城镇的郊区,道路排水主要为排除路面的雨水,排水方式大多为设在路基两旁的明沟排放。公路改城市道路后,因道路周边地区开发,需将雨水明排改为埋设管线暗排方式;且随着道路两旁商住建筑的增加、居民活动的频繁,污水排放管线也需在道路上敷设。在基础设施管网改造设计中,应遵循以下技术原则:
(1)增管网敷设前协调好各部门,统一规划设计,避免反复开挖减少对施工区域车辆、行人出行的影响。
(2)尽量将管道敷设在道路路肩、中央分隔带、新增人行道或辅道下面。
(3)开挖设计注意对城市环境的保护,考虑挖出的弃土和路面旧料的处理与堆放。
2.2交叉口及出入口
公路为点到点之间的服务,而城市道路为道路沿线片区服务。随着公路改造为城市道路服务性质的改变,道路的交通流向将由简单趋于复杂,因此需对交叉口及出入口进行改造。交叉口及出入口改造设计应注意:不随意增加交叉口及出入口数量,开口设置应通过经济技术论证,开口间距严格按照城市道路设计规程、规范的规定,设置在确保道路交通安全和道路总体服务水平不降低的原则下进行设计。
2.3人行系统
公路主要解决交通运输问题,而城市道路不仅是车流的载体,也是人流的载体。人流的主要特征为方向无序、分散。公路改城市道路时,道路周围区域城市化进程加快,将聚集较多的人流,应合理解决好人流行走、横穿道路的需求。新增或改造人行系统采用以下设计方法:
(1)结合城市实际情况,坚持以人为本的原则,综合考虑“必要、适用、经济、景观”的设置要求规划改造、新建人行过街设施,做到布局合理、功能完善、使用便捷、舒适安全。
(2)公路改城市道路应增设行人步行服务设施,改善人行条,体现以人为本的精神,改善城市道路环境和面貌。注意无障碍设施各方面需符合人性化建设的理念,注重无障碍设施及标志的系统性、整体性和规范性,大力提升残疾人、老年人等特殊群体参与社会活动和生活的物质环境。
(3)改造处于城市区的人行通道、涵洞等。对原有人行通道内部及洞口装饰进行改造,增加通道内墙、通道顶及通道地面装饰增加通道内的照明设施,保证行人通行的安全。
(4)根据道路两侧用地性质、发展趋势、人行交通流量流向,确定人行过街设施的选址及断面通行能力。切实照顾行人的交通需求,尊重大多数行人的心理与行为选择,构筑一个便捷、舒适、安全的过街步行环境。
(5)在人行天桥及地下通道两侧醒目位置增设行人导向标志。
2.4附属设施
公路附属设施主要有交通标志、标线、标牌和车行护栏等。城市道路附属设施主要有交通标志、标线、标牌、交通信号设施、人行护栏、车行护栏、公交站牌和站亭设施等。在公路改城市道路的设计中,需考虑以下几方面问题:
(1)改善安全防护设施,保证行车和行人安全。公路改城市道路后,交通安全设施不仅要保证行车安全,同时也要保证行人安全。改造为城市主干道、快速道路后,未修建人车分离的护栏时,宜设置人性化的人行道护栏;对达不到标准要求高度的防撞护栏或人行道护栏需进行加长处理。
(2)改善道路交通标志、标线和标牌,保证各种交通工程设施位置适当、准确、完整、醒目、美观。
(3)公路改城市道路后,在保证交通畅通、行车安全的前提下,需考虑居民出行方便,适当增设停车站以及相关的站亭和站牌。
2.5城市道路照明
公路因方向明确,且主要为满足车辆交通,一般均不考虑道路本身的照明问题。改为城市道路后,不仅车流向的复杂性增大,且作为行人的载体,需满足车辆及行人夜间在道路上顺畅、安全运行的目的,因此必须考虑道路照明。公路改城市道路后,新增照明设施需在满足照明功能要求的前提下,与城市建设风貌、人文和自然景观相协调,并满足生态和环保要求,使照明系统与城市环境和谐。2.6绿化景观
随着城市规模不断扩大和城市道路的快速建设,道路绿化在改善城市生态环境和丰富城市景观中的作用也日益突出。运用绿化手段进行合理的植物配置,营造大片的城市绿地,不但可降低机动车造成的空气污染和噪声,吸收灰尘,同时还可为从源头上解决城市“热岛效应”起到巨大作用。因此,城市道路绿化景观设计尤为重要。在绿化景观改造过程中,应遵循以下几点:
(1)对于未进行绿化的道路需进行景观设计,对层次感不强的道路绿化景观予以改造,以美化道路行车环境,营造园林城市景观,提高道路的整体景观效果。
(2)选择乔木和整形灌木搭配形式,使中央绿化隔离带简洁、美观、大方,使之形成流畅的视觉效果,改善道路周围的生态环境和人居环境。
(3)优先选用一些能够体现城市绿化风貌的树种,更好地发挥道路绿化的美化作用。
3结语
随着我国国民经济的快速发展,许多城市不断突破原有城市规划用地面积,面临大量公路改城市道路的建设问题。本文研究分析了公路与城市道路的技术标准差异、功能差异及其相关性,提出了公路改城市道路的设计方法及一般性原则,希望能对公路改城市道路的设计,提高公路改城市道路的技术水平和建设效率,降低公路改城市道路的建设成本有一定帮助。
参考文献:
[1]覃光焱,黄华华,李量,林琳.公路改城市道路设计方法探讨[J].公路交通技术. 2010年04期.
[2]中建标公路委员会.JTGB01―2003公路工程技术标准[S].北京人民交通出版社2004.
[3]北京市市政设计研究院.CJJ37―90城市道路设计规范[S].北京中国建筑工业出版社2007.
[4]中交第一公路勘察设计研究院.JTGD20―2006公路路线设计规范[S].北京人民交通出版社2006.
[5]北京市市政工程设计研究总院.CJJ129―2009城市快速道路设计规程[S].北京中国建筑工业出版社2009.
关键词:绿色照明、消耗、环境、标准、复杂化、减能、照度标准、维护、使用效果、感性负荷
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
绿色照明的概念是由美国环保局在上世纪九十年代提出来的。提倡绿色照明的目的是为了发展高效照明灯具以改善人民的生活质量,以较低的能耗获取较好的照明效果,为人民营造出经济、舒适、环保的照明环境。绿色照明不同于传统意义上的照明,他涵盖环保、安全、舒适、高效节能等四项指标。高效节能就是以较少的能源消耗去获得满足我们生活要求的照明,从而明显减少电厂以及其他能源企业的污染物排放,达到降低污染、环保的目的。安全、舒适两项指标指的是光照清晰、柔和、不产生紫外线等有害光照进而达到环保目的。
城市照明尤其是绿色照明在提升城市档次、美化城市环境方面,已经成为了一张鲜明、亮丽的名片。城市道路照明种类繁多、每个城市所按照的标准又有所不同、电力电源产品的质量不达标、城市道路照明节能与照明理念有待加强和完善,基于上述原因,我们应该深刻领悟“绿色照明”的理念以及内涵,纠正在城市道路绿色照明中存在的错误观念和意识。为此,优良的绿色照明系统需要设计人员按照标准、细心设计,也需要经验丰富的施工人员科学的管理、优良的技术装备来施工。
一、我国绿色照明目前所处的情况
最近几年,伴随着城市化进程的快速发展,城市绿色照明趋向于大型化、复杂化。据相关数据统计,截止到2011年全国城市绿色照明灯具已安装540万盏,且每年都以22%的速度增长。近些年,新型LED白光技术的应用发展很快,但是这种白光技术在城市道路照明系统中也出现了一些问题,故高压钠灯仍是城市路灯照明系统的主流工具。我们可以通过高压钠灯的半夜灯以及调压两种方式达到减能目的。半夜灯的节能主要是通过车流量、人流量的多少来控制路灯闭合的数量以达到节能要求,由于这种方式操作简单、前期投入较小的原因,所以这种节能方式较为方便,但是路灯关闭会使道路照明不均匀,影响行车以及行人的出行。通过调压方式的绿色照明一方面解决了路面照度不均匀,另一方面也解决了由于减少路灯闭合造成的寿命减损等问题,所以调压方式较半夜灯方式更为常见。
二、城市绿色照明的节能措施
在城市绿色照明方面,制定相关标准、选择合适光源、照明配置、系统维护工作、降低线路损耗对于绿色照明有着很重要的意义。
1、执行城市绿色照明的照度标准
一些人简单的认为绿色照明只是增提高节电率,在合同谈判以及技术设计时硬性的进行了规划,但没有考虑照度的情景要求,结果就是很多方面不能满足绿色节能要求。基于上述情况,国家相关部门颁布了《城市道路照明设计标准》(GJJ45-2006),本规范定义了什么是照度以及介绍了新标准适应的范围。在设计以及施工安装过程中,除了按照此标准实施外,还要注意新旧标准的不同之处,新标准强调的是工作面上的平均照度以及照度范围。这两种节能设计的重要参数,应该严格贯彻执行。
2、根据不同情况,选择合适的光源
对于一个城市的绿色照明,如果光源选择不合适,会增加30%至40%的能耗损失。基于上述原因,在城市市政建设时,除了考虑灯具的价格、外形美观,还要考虑光源的经济性、光色显色性、发光的效率、后期维护费用以及配套的镇流器的费用和寿命。现在的城市道路绿色节能建设,应优先选用高压汞灯、高压钠灯等节能灯具。上述灯具除了满足节能要求,在光通维持性、灯具抗腐蚀性能方面也是很优异,造价成本也比较低,能够满足大批量采购和使用。
3、选择合适的照明设置
根据不同的道路以及当地的需求,选择柱杆式、高栏式或者高杆式等城市道路照明设置,这样可以以最经济的方式获得最佳的城市道路绿色照明的效果。城市道路主车道主要采用柱杆式设置在电灯杆的高度上应该加以控制。当电灯杆上灯具安装高度大于十米时,灯具光源通过量值就应该低于25000;经过大量数据测得,灯具安装高度在10至15米以内时,能源损耗才会最经济。在兼顾安全以及照明利用率基础上,可以使柱杆的悬臂长度低于柱杆高度的四分之一,悬臂倾斜角度控制在5°范围以内,这样不光节省了能源,也满足了道路绿色照明的要求。
4、做好城市路灯系统的维护工作
外面露天的室外环境对路灯灯具的侵蚀较大,另外随着灯具的长期使用,系统节能效率的效率也会降低。为了造型美观以及提高反光效率,一些灯具加设了反光板,反光板也会被环境所侵蚀,这样会降低灯具的反射率以及亮度。灯具的灯罩也会变的脏乱不堪,玻璃也会被污染,降低灯具的30%发光效率。为了避免上述情况的发生,市政护理人员应该定期的对路灯系统进行清理维护,这样才能保证绿灯的使用效率,满足绿色照明的使用效果。
5、通过多种方法,降低城市道路线路的过度损耗
城市道路照明属于感性负荷,分为无功功率以及有功功率。无功电流经过线路系统的电能损耗会产生如下情况:功率因素越高,电压降低越慢;随着电力损耗增加,无功电流引起的电压降低以及电力损失也会影响灯具的亮度、照明质量。基于上述原因,在照明线路中应该设置电容补偿,通过这个方式可以提高功率因素。补偿电容在介入电路时,采用三角形连接方式,还要注意到功率因素补偿的自动控制,尚需使控制器指令感性负载功率因素依据大小分步组合并确定电容器台数,使功率控制在可控范围之内,通过控制功率系数来实现绿色照明的目的。
6、通过开关的控制达到节能目的
路灯开关的控制包括人工、时钟自控系统、光电自控以及电脑程序的控制,通过以上方法的运用达到节电的要求。夜间道路上车流量较少时,可以采用电脑程序的控制使路灯熄灭一半,这样就会减少一半的电能利用,起到了绿色节能的作用。在老旧线路上可以加装节能装置,对于电压波动较大的线路,可以加装稳压器来控制电源电压的变化。
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要求。本文通过介绍绿色照明的概念以及我国城市道路绿色照明的现状,提出了满足我国城市道路绿色照明的措施,主要包括灯具选择、照明设置、照明系统维护、开关控制等几个方面。另外,城市道路绿色照明不仅需要上述几种解决措施,还需要政府下大力度提倡绿色照明理念、科研人员在绿色照明新工具的研发上面多投入,只有全社会把城市道路绿色照明重视起来,我国才能在能源利用领域得到提高。
薛亮 绿色照明的探讨【J】山西建筑,2003,NO.18
李宏 论绿色照明工程中的节能设计及智能控制【J】中国照明电器,2002,NO.07
关键词:市政照明工程;路灯;原则;安装技术
在城市发展过程中,城市路灯安装与日常维护作为城市经济发展的一项重要工作,就目前来看,我国城市路灯安装质量还不够高,日常维护工作没有做到位,影响到了路灯功能的发挥以及路灯的使用寿命,进而不利于城市经济的发展。
1 市政工程路灯安装的原则
路灯作为城市中密度最大,数量最多的市政设施之一,在城市景观中的用是不言而喻的,为确保道路照明能为车辆驾驶人员以及行人创造良好的视觉环境,提高交通运输效率,照明设计应达到美化城市环境的效果。在路灯安装前应该综合考虑各种因素做出合理可行的设计方案,遵循一定的设计原则,首要的原则就是安全原则,路灯的照明功能最主要的就是为了为人们出行提供便利,保障人们视野的明亮,避免因为太暗或者路面不平而发生交通事故或者其他危险情况,因此路灯的照明能力必须保证路灯下的范围能够被人们清楚的看到,如果照明区域大就提高路灯亮度或者增加路灯数量,确保行人能够看清道路上的情况。其次路灯的安装需要考虑经济性的原则,在安装完成后便于维护和管理,在满足照明需求的前提下尽量减少路灯数量,节约用电、经济环保。最后路灯还要遵守舒适性的原则,如果照明太刺眼反而会增加交通事故发生的概率,路灯的照明强度一般以能够辨认其他车辆的种类为宜,要时刻保持人们夜间视线的舒适性。
2 市政工程路灯安装过程的要求
在路灯的安装过程中还需要注意一些施工中的细节问题,确保路灯的使用效率以及使用寿命达到要求。比如施工的电缆应该尽量的增加长度,不能频繁的切断,每隔三个路灯进行切断是比较合适的距离,这样做是为了避免路灯使用过程中因为接头数量过多、接触不良引起电路烧毁的情况。另一方面,路灯的灯杆在设置安装完成后,禁止在灯柱上悬挂物品,比如条幅等广告标语,这样很有可能会影响灯杆的荷载情况。路灯导线的接头部分必须在电缆的分线井内部进行连接,确保它的绝缘程度符合路灯施工管理的相关要求。
3 市政照明工程中路灯的安装技术
3.1 照明灯具的选择
照明灯具的正确选择是其进行安装的前提。在照明路灯选择上,要以优质高效为前提。在不刺眼的前提下实现灯光利用率最大化。而灯光利用率主要取决于灯具的利用系数。也就是设计过程要考虑照明灯具的控光能力、高度、路面宽度和仰角大小等因素。也和路宽、灯高、臂长以及灯具的仰角等有关。我们将截光型、半截光型和非截光型灯具的安装标准分析如下:(1)截光型灯具:此种灯具最大光强方向范围为0-65°,90°允许最大允许光强为10cd/1000lm;优点为眩光轻,不刺眼。缺点为照明范围较小,周边灯光昏暗,为快速路、主干路等主要道路照明灯常用类型。(2)半截光型灯具:此种灯具最大光强方向范围为0-75°,90°允许最大允许光强为50cd/1000lm;优点为眩光适中,光线照明范围较大,实用性高。为次干路及支路市政照明灯的首选类型。(3)非截光型灯具:此类型灯具90°允许最大允许光强为1000cd/1000lm。明亮但眩光较强,对人眼的刺激较大,因此适合景区或者车流量小的街区。
3.2 高压钠灯的节电方案
(1)人行道及路灯改造工程中对现有路灯节电改造中,要以当地路况为基准来确定施工方案:首先及时更换光线差、破损严重等问题的灯具。在确保照明目的的同时实现资源的合理配置。(2)人行道及路灯改造工程中,LPD超标问题为主要研究对象。处理措施为确保照明功能的基础上,进行节电处理。如可将主干道上400W的高压钠灯可更换成250W。则改造后照度降低为:50*33000/55000=30lux,仍满足设计要求改造后节电率:(400-250)/400=37.5%。能够满足主干道照明要求,同时,防止强光线造成的伤害和光源浪费。(3)人行道及路灯改造工程中应正确选择灯具参数,综合考虑亮度、设计标准、电能消耗等问题。结合当地交通现状进行电调节,降低车辆较少时的电压供给。但是其前提必须保证正常正常照明,以免造成交通事故。目前,多抽头变压器在路灯夜间电压调整中较常用。其原理为通过可调功率镇流器来改变阻抗参数,从而降低电流输入。实践证明,多抽头变压器节电效果明显,且不影响路灯正常照明,不会影响交通。
3.3 路灯安装参数选择
3.3.1 布灯间距的选择。间距的选择在符合规范前提下尽量增加安装高度,扩大安装间距。
3.3.2 布灯方式的选择。为单侧布置、双侧交错布置、双侧布置和中心对称布置,要结合路面的断面形式综合考虑。一般,若选择单侧布置,则道路有效宽度值为实际路宽与一个悬挑长度的差;若为双侧布置,则有效宽度应定为实际路宽与两个悬挑长度的差。若为中心对称布置,则有效宽度与道路实际宽度相等。从而结合灯杆高度等基数可计算出市政路灯的平均照明度,并按相关标准进行设计和安装。
3.3.3 为保持照明美观,安装时可将灯具安装在灯杆中间位置,并且与车道侧路灯直接按15°角安装。而对于安装电压的选择,目前多为三相电,这种供电方式易实现三相负荷平衡。相同条件下缩小了电缆界面,安全系数更高。
3.4 路灯线路设计与路灯接地
线路设计也是路灯安装中的重点之一。设计过程要综合考虑线路损耗以及电压供给问题,确保供压稳定。一般设计为额定电压值上浮5%或以上。根据车流量以及照明效果,对亮灯盏数进行控制。灯光照明要首选满足需求最大的群体,实现资源合理利用。随着技术的发达,微机监控和无线控制成为目前主要监控模式。目前,对于路灯安装接地的主要问题是安装规范不统一。TN-S接地系统由于安全系数相对较高,因此应用最为广泛。其原理为:专用保护线PE上电流和对地电压均为零。并在干线上采用漏电保护器,将部分PE线越过漏电保护器重复接地。而对于PE线材料的选择,多为铠装电缆的金属外皮或者镀锌圆钢。实践证明,在路灯经过的起点、中间适当间隔和终点处打一组地极,同时要求接地电阻4Ω以下,可提高接地效果,减少触电事故的发生。
总之,在市政照明工程的路灯安装过程中,我们不仅要求其照明效果和内在质量方面都达到亮与美相结合的高水平,而且更要在灯型与光源的开发设计上,既能够体现出节能减排,又要能够与所在的街路、广场环境相结合,为城市市政建设提供更好的服务。
参考文献
[1]高萍萍.城市路灯管理中的路灯节能性研究[J].山东工业技术,2014,23:294.
关键词:现代建筑;照明设计;节能措施
中图分类号:TE08文献标识码: A
一、建筑电气照明的节能设计原则
绿色照明是建筑照明节能应遵循的基本理念。所谓“绿色照明”,不仅是指在使用的环节中做到节能,而是要从起始环节做起,在电能生产的环节就做到绿色、环保。同时,整个照明环节对用户的身体健康必须是有益的,并可以为用户的生活、学习提供方便。也就是说,在提供照明的过程中,首先要保证照明强度、显色指标和色温等达标,并且实现用户的高体验度。在保证这些的同时,再做到节能。节能的同时也要做到减少供电成本,不能因节约电能而造成成本的增加,而是要将节省下来的成本再应用到节能工作中。因此,电气设计师在进行照明设计时,首先要保证满足建筑的各项照明功能,全面考虑光照是否达到居民光照水平,并注意灯具的安放,权衡整体的照明效果。此外,电气设计师必须遵循“以人为本”的理念,做到照明设计既舒适、健康,又经济、实用。
二、我国城市道路照明节能的现状和问题
当前,LED白光技术虽然已经有了突破式的发展,但要将该技术应用于城市照明系统中还存在一定的困难和问题,因此,我国的城市照明系统仍以高压钠为主要的照明工具。对此,目前存在着两种节能方式,一是半夜灯,二是调压。这两种方式中,最早、最直接的节能方式是半夜灯的节能方式,即在后半夜的时候,由于人流量、车流量比较少,所以关闭一些灯以节约电能。半夜灯的节能方式虽然操作简单,成本低廉,但存在道路照明不均的缺陷,因此难以真正达到降低路灯寿命的目的。而调压则是一种较为理想的选择,不仅能够节能,还可以有效地延长路灯的使用寿命。传统的调压法有晶闸管斩波型照明节能和自祸降压式两种。晶闸管斩波型照明节能方法可以分时段进行适时调整,调节电压的速度又快又准,而且投资少、体积小,但这种方式容易对电网产生大量的谐波污染,具有极大的危害。而自祸降压式虽可以弥补这种缺陷,但只能固定地降压,不能稳压和升压,因此,这两种传统的方法均难以得到推广。只有采用新型的交流斩波调压节能方法才能够降压稳压,同时大大降低维护照明系统的花销、延长灯具的寿命。近几年来,智能路灯节能方法也逐渐得到了推广,符合绿色降污的方向。
三、城市道路照明节能措施
1、光源的选择
光源的选择是节能工作的重要内容,对光源与灯具的合理选择,是有效节约电能的重要的措施。在光源的选择上,应选择耗能低、发光效率高、寿命长、光通量高、维护费用低、气体放电及经济性好等配套的镇流器与启动设备性能较好的光源。同时,要根据道路宽度选择最适合的灯具,对于主干路、快速路应采用截光型或半截光型灯具;次干路与支路应选用半截光型灯具。目前,高压钠灯在各大城市道路照明中得到广泛的应用,高压钠灯的发光率较高,且使用寿命能达到16000~24000h。另外,高压钠灯还具有光通维持性好、透光性强、结构牢固及抗锈蚀能力强等优点,相对于白炽灯,节能达到80%以上,因此具有很好节能效果。
2、合理的道路照明设计
道路照明设计必须要严格按照国家的相关规范、标准进行,在设计前必须要做好调研、勘察工作,以了解道路的种类、形式、路面反射率及交通情况等,并合理区分主干及其分支的管理形式,并评估交通量及行车速度等。尤其要对道路交叉点、人行横道附近、供电电源及气候条件等因素,都要重视。在设计时,必须要加强对路面平均亮度、路面亮度分布均匀度、技术指标、眩光抑制程度及照明器布置的诱导性等影响道路照明设计的因素。只有科学、合理、高质量的设计,才能有效提高能源利用率,降低能耗,从而起到节能效果。
3、路灯开关的合理设置
对路灯开关的控制必须是准确、安全的,对无论是微机控制、光电自控,还是传统的人工控制,只要合理控制好启闭时间,都能起到很好的节电作用。采用自动时间控制开关对长夜灯与半夜灯进行控制,当夜深的车辆、行人都减少后,在不影响正常照明的情况下,将路灯熄灭一半,以起到节电作用。对于一些电压波动较大的线路,在半夜时当用电设备减少时,电压升高,不利于节能,可增设稳压器控制电源,以稳定电源电压,从而起到节能效果。
4、合理控制路灯
城市路灯节能的重要环节之一就是对路灯进行合理的控制,因此,城市路灯管理部门必须重视对照明的实时控制。此外,我们可以在城市的机动车道上安装全夜灯,而在人行道中使用半夜灯。与此同时,只有在机动车道中采用双光源灯具,才能有效地降低能源消耗,实现高效节能的目的。
5、做好路灯管理
高效的城市路灯管理是实现能源节约的保障。在城市路灯照明管理工作的过程中,做好路灯管理,就是要将光源的光通量合理分配于道路的某一方向,从而有效地利用电能,减小眩光。一般来说,采用科学的工艺和使用较高反射率的新型材料如高纯度的铝板、性能良好的透光玻璃等,才能提高路灯的使用效率。
6、动态智能化管理
道路照明的动态智能化管理。动态智能化管理要求根据区域、季节、自然光照度、功能需求等因素的不同,在每天的不同时段(即不同交通流量)情况下,按照照度调整表的设置,实现对道路照明的动态智能化管理。通过综合考虑和分析时间、区域、季节、自然光等因素对交通流量的影响,按照照度调整表的在控制器中按照预设的控制策略,对道路照明进行动态智能化管理,控制路灯在不同情况、不同状态下满足道路的照明的基本需求,从而在提高照明质量的同时获得最佳的节能效果。对具体的道路,在进行工程设计和实践时,首先要根据该道路等级的规划,结合其实际情况,针对路宽度、长度、车流量统计以及周围环境的不同等确定总体的照明标准,选用合适的照度。若道路纵向距离较长,其各个具体路段部分千差万别,由此应该根据各路段的具体情况,进行分段、分级处理,在不同的路段设置不同的照度等级标准并进行设计,以从总体上符合基本照明和节能的要求。对于交叉路口、立交等特殊路段,应当适当提高照度等级标准,以提高该段的照明和视觉效果,避免事故的发生。在整体上,当单个设计方案完成后,还应该对都符合照明标准的所有设计方案进行分析比较,从中选取技术先进,经济合理又节约能源的最佳方案,并进行实际验证和后期调整。
7、LED道明灯具光学性能要求
LED道明灯具应符合《城市道路照明设计标准》,亮度及其均匀度是评价LED道明灯具照明效果的重要指标之一。现在常用的光学软件都能实现照度均匀性模拟,但是由于缺乏足够的道路表面铺设材料的表面反射特性等参数,无法模拟不同材质的路面亮度均匀性,所以部分LED道路灯具配光设计无法满足亮度纵向均匀度或总体均匀度,安装后路面亮度不均匀、明暗交替,容易造成视觉误区。因此,在道路照明设计时不能仅限于满足平均照度,而应以满足平均亮度来测算所需的平均照度值。灯具企业的光学设计者应充分考虑道路条件(包括车道数、车道宽度、道路表面铺设材料的表面反射特性、隔离带宽度和人行道宽度),通过加强灯具配光设计,使LED道明灯具光通分布更合理,提高照明质量;同时也要注重道路工程的照明设计(灯杆高度和间距等参数),以降低照明功率密度值,达到节能效果。
3、LED道明灯具应用要求
在道路灯具实际应用过程中,有两个问题亟待企业关注。第一是LED灯具的散热问题。由于道路照明的工程应用环境比较恶劣,长期使用后灯具散热片之间积聚灰尘以及金属材料表面氧化腐蚀等原因,灯具的散热能力下降,从而导致灯具的通量和光通维持率明显衰减,实际寿命的缩短。灯具企业在设计产品的时候不应只考虑到理论试验的数据,更应将实际应用环境考虑进去。特别是灯具散热片的结构设计来保证灯具的散热。第二是工程灯具的产品质量与企业标称不符。一些企业在初期设计时多优选较好的LED芯片,试验数据都能达到较好的技术指标。然而在实际生产过程中,LED芯片的质量不能保证一致,导致灯具成品的质量不稳定,严重影响到产品质量。LED道路生产企业应该重视质量保证体系,保证灯具产品的一致性。
结束语
总之,我国在建筑电气照明节能设计方面还处于研究的初级阶段,还需广大的建筑电气照明节能设计人员不断地研究探讨有关建筑电气照明节能方面的知识,在实践中积累经验,不断地提高建筑电气照明节能设计水平,研发更多的成功的建筑电气照明节能设计方案,应用到建筑电气照明领域中,为广大的居民提供舒适的生活空间环境。
参考文献
[1]赵家敏.公共建筑照明灯具节能经济分析[J].中国科技信息,2014,Z1:27-28.
[2]张盼领.浅析建筑照明节能设计策略[J].电子制作,2014,04:58.