城市道路照明設(shè)計與節(jié)能
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摘要：在城市的建設(shè)與發(fā)展中，城市照明發(fā)揮著重要的作用，需要相關(guān)人員加大重視力度。對此，本文將分析當(dāng)前城市道路照明設(shè)計與節(jié)能的現(xiàn)狀，結(jié)合案例探究具體的設(shè)計方案。并在這一基礎(chǔ)上，對光源選擇、燈具性能、維護(hù)工作等方面，進(jìn)行簡單的探究。以期為相關(guān)人員提供參考，優(yōu)化城市道路照明設(shè)計方案，減少能源消耗，達(dá)到節(jié)能的目的。
關(guān)鍵詞：城市道路；照明設(shè)計；LED燈
0引言
就城市道路照明系統(tǒng)來說，其不僅是夜間行人、行車的基本安全保障，更是城市化建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施。隨著時代的發(fā)展，人們對于城市道路照明的設(shè)計，提出了全新的要求，并倡導(dǎo)將節(jié)能理念融入到具體的設(shè)計之中，科學(xué)地節(jié)約能源，提高環(huán)境質(zhì)量。
1城市道路照明設(shè)計現(xiàn)狀分析
在當(dāng)前的城市道路照明設(shè)計中，常常會因為多種因素，進(jìn)而影響設(shè)計的合理性，節(jié)能的有效性。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在設(shè)計城市道路照明系統(tǒng)的過程中，很多人員高度重視造型問題，追求大規(guī)模、超豪華，忽視最終的照明效果、照明功能。除此之外，在城市道路照明的設(shè)計中，由于工程量較大，設(shè)計人員具有較高的壓力，所以常常為了能夠縮短工作周期，在設(shè)計過程中脫離城市道路的實際情況。這樣的問題，不僅會耗費大量的資金，還可能達(dá)不到城市照明的初衷，造成能源的浪費。此外，部分設(shè)計人員也會忽視燈具的配光問題，進(jìn)而影響路面照度分布的均勻性。一旦在城市道路照明設(shè)計中出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，就會影響路面獲得的燈光效果，呈現(xiàn)出“忽明忽暗”的狀態(tài)，給交通安全埋下隱患。
2城市道路照明設(shè)計方案
2.1安裝設(shè)計
在筆者的日常工作中，會參與城市道路照明設(shè)計與節(jié)能的相關(guān)工作，因此以具體的案例為基礎(chǔ)，對城市道路照明燈的安裝、布局等，進(jìn)行相關(guān)的分析、探究，以提高研究工作的專業(yè)性。就筆者所設(shè)計的城市道路照明方案來說，其主要的內(nèi)容為：城市道路為雙向四車道，同時在道路兩側(cè)，分別設(shè)有寬度為4m的人行道，而四車道的總寬度為14m，選擇的燈具桿高度等于10m，預(yù)計各個燈具桿之間的距離為30m。在選擇城市道路照明燈具的過程中，使用截光型的設(shè)備，而其兩側(cè)為對稱的設(shè)計，在人行道的一側(cè)，可以使用70W的燈具，而在機(jī)動車道的一側(cè)，則可以安裝150W的燈具。同時，在設(shè)計的過程中，還需要對燈具（光源）、地面之間的距離等，進(jìn)行合理的設(shè)計。具體來說，70W的燈具與燈具桿之間的距離為1.5m，距離地面的距離為7m，150W的燈具與地面的距離則為10m。另外，在該道路的照明設(shè)計中，其燈具桿之間距離為10m。通過這樣的設(shè)計，能夠保證城市道路照明的合理性，為夜間的行人、行車，提供一個安全、舒適的環(huán)境[1]。
2.2亮度均勻度
亮度均勻度，就是指在某一個特定的照明范圍之內(nèi)，路燈投射到地面上，其所產(chǎn)生的均勻效果。在本文的道路設(shè)計中，四車道的總寬度為14m，總長度等于300m，選擇的燈具桿高度等于10m。所以，在寬度為14m、長度為10m的范圍內(nèi)，LED照明燈具的光線，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，即為亮度均勻度。例如：工作人員可以使用儀器，在140m2的范圍內(nèi)，測試100個點，發(fā)現(xiàn)最小亮度是10，而其平均亮度是20，那么均勻度的值只有0.5。而這一數(shù)據(jù)，實際上就是衡量燈具配光的一個重要參數(shù)，其均勻度的數(shù)值越小，說明燈具的光越集中，沒有擴(kuò)散開；反之，均勻度的數(shù)值越大，說明燈具的光越分散，即照明效果越好。
3城市道路照明設(shè)計與節(jié)能
3.1光源的選擇
在城市道路照明設(shè)計與節(jié)能中，要想切實實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，設(shè)計人員應(yīng)該對光源進(jìn)行合理的選擇，保證光源的科學(xué)性，為后續(xù)的設(shè)計工作奠定基礎(chǔ)。實際上，城市道路照明的燈具具有較強(qiáng)的多樣性、豐富性，而每一種燈具中，其所對應(yīng)的光源亮度，都存在明顯的差異，所以應(yīng)該結(jié)合城市道路照明的實際需求，對光源進(jìn)行有針對性的選擇。就目前的現(xiàn)狀來看，基本上在城市道路照明的節(jié)能設(shè)計中，都會采用LED光源，主要是因為其光源形式非常突出，可以獲得良好的照明效果，同時還符合綠色、節(jié)能、高效的相關(guān)要求。具體來說，使用LED燈具作為光源，在相同的照明條件下，能夠節(jié)約電能80%左右，在降低城市道路照明成本的同時，還能夠獲取更多的環(huán)境效益，實現(xiàn)節(jié)能的根本目的[2]。例如：將150W的LED燈與250W的高壓鈉燈進(jìn)行比較，主要內(nèi)容包括：（1）LED燈的顯色指數(shù)為80，高壓鈉燈的顯色指數(shù)為23；（2）LED燈的額定壽命為50000h，高壓鈉燈的額定壽命為15000h；（3）LED燈的實際效率76.5lm/W，高壓鈉燈的實際效率51.4lm/W。
3.2燈具性能
在城市道路照明的設(shè)計工作中，選擇LED燈作為主要燈具，就應(yīng)該在節(jié)能的前提下，重視燈具的實際效率。國內(nèi)好的企業(yè)如今LED燈的有效光效已達(dá)到150-160lm/W，而鈉燈的有效光效僅為70-75lm/W，所以這一方面的比對數(shù)據(jù)中，可以發(fā)現(xiàn)LED燈的性能更明顯、更優(yōu)異。在采用LED燈的基礎(chǔ)上，其具備蝙蝠翼型的配光性能，也就是在兩個路燈之間，能夠形成燈光之間的交叉，從而避免出現(xiàn)燈光暗區(qū)的現(xiàn)象，影響照明的效果。不僅如此，LED燈具防護(hù)等級較高，其防水密度、防塵密度等，都能夠滿足道路照明系統(tǒng)設(shè)計的最高要求。
3.3節(jié)能鎮(zhèn)流器
設(shè)計城市道路照明系統(tǒng)的過程中，將鎮(zhèn)流器應(yīng)用在照明燈中，其主要的作用體現(xiàn)在以下幾方面：（1）節(jié)能。對于這一類的器件，工作人員可以選擇頻率為60Hz左右的燈管完成供電，從而能夠提高10%的光效，并能夠降低20%左右的功率；（2）穩(wěn)定。在應(yīng)用鎮(zhèn)流器的條件下，可以在根本上解決照明系統(tǒng)中路燈的頻閃問題，提高路燈發(fā)光的穩(wěn)定性，從而為夜間駕駛汽車的司機(jī)，提供一個舒適的分辨率環(huán)境，防止出現(xiàn)視覺疲勞的現(xiàn)象；（3）可靠。通過鎮(zhèn)流器，道路照明系統(tǒng)可以更加穩(wěn)定的運行，在啟動系統(tǒng)時對燈具進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)而保證一次就可以點亮。
3.4設(shè)計方式
在城市道路照明的設(shè)計工作中，要想實現(xiàn)節(jié)能的目的，就應(yīng)該對設(shè)計工作予以高度的重視。就照明節(jié)能設(shè)計來說，工作人員需要結(jié)合相關(guān)的理論資料，明確城市道路照明設(shè)計的特殊性和標(biāo)準(zhǔn)，從而對設(shè)計方案進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。同時，工作人員需要充分搜集道路結(jié)構(gòu)、道路平面的相關(guān)的資料，以便于合理設(shè)計燈具桿之間的距離，在保證照明效果的同時，還能夠減少各項資源的利用。在設(shè)計電路的過程中，必須建立在掌握周邊環(huán)境的基礎(chǔ)上，以便于合理選擇進(jìn)線、電源的位置，為城市的夜間行車提供更科學(xué)的保障。除此之外，在節(jié)能設(shè)計中，設(shè)計人員需要根據(jù)日照時間等，設(shè)計路燈的開啟、關(guān)閉時間，并且要根據(jù)季節(jié)的變化進(jìn)行設(shè)計，從而提高照明系統(tǒng)的節(jié)能效果。就控制方式來說，工作人員可以設(shè)置兩種控制方式，即人工控制方式、自動控制方式，從而能夠更加及時地實現(xiàn)對城市道路照明系統(tǒng)的控制。例如：將光照、時間進(jìn)行結(jié)合，并利用光敏控制器的功能，就能夠達(dá)到節(jié)能的效果。而在深夜的時段，由于人流量、車流量都在減少，可以對路燈以間隔的方式進(jìn)行關(guān)閉，減少對電力能源的消耗[3]。
4城市道路照明維護(hù)工作
燈具的維護(hù)工作，在一定程度上影響著照明效果，如果沒能在第一時間發(fā)現(xiàn)燈具故障，并處理故障，就會削弱光照強(qiáng)度。不僅無法保證夜間的行車安全，還會導(dǎo)致電力能源的浪費，違背節(jié)能的設(shè)計理念。因此，在城市道路照明系統(tǒng)的運行中，工作人員應(yīng)該重視燈具的維護(hù)工作，定期對城市道路照明系統(tǒng)進(jìn)行檢測、檢查，對其中存在的問題及時整理、優(yōu)化。不僅如此，工作人員還可以選擇耐紫外線的燈罩，或者將抗沖擊聚碳材料等應(yīng)用在燈具的設(shè)計中，從而提高燈具的使用壽命，降低燈具使用過程中的故障率，實現(xiàn)節(jié)能的目的。
5結(jié)論
在當(dāng)前的城市道路照明設(shè)計與節(jié)能中，還存在著很多需要解決的問題，所以設(shè)計人員應(yīng)該積極地對方案進(jìn)行優(yōu)化，并重視設(shè)備的選擇過程。在這一基礎(chǔ)上，提高照明設(shè)計方案的科學(xué)性，將更多具有節(jié)能性質(zhì)的設(shè)備應(yīng)用在具體的工作中，使之發(fā)揮出其最大的價值。城市道路照明節(jié)能是一項長期且重要的任務(wù)，只有不斷的探索和實踐，才能找到有效的節(jié)能方法。
參考文獻(xiàn)：
[1]卞和營，曹森鵬，常英麗，等.基于PLC的城市道路照明節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計[J].平頂山學(xué)院學(xué)報，2018，33（5）：53-55+64.
[2]范永倫.電氣節(jié)能在設(shè)計中的應(yīng)用及對城市道路照明的幾點探討[J].建材與裝飾，2016（32）：217-218.
[3]管慶磊.城市道路照明節(jié)能控制系統(tǒng)的設(shè)計[J].電子世界，2014（13）：142.
作者：江魏佳 單位：中認(rèn)尚動（上海）檢測技術(shù)有限公司