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

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

亮度均匀度，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灯具性能

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：江魏佳 单位：中认尚动（上海）检测技术有限公司