LED 路燈在市政道路照明中的應(yīng)用

賈月峰 劉 霆

（沈陽(yáng)市市政工程設(shè)計(jì)研究院有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110015）

在我國(guó)城市發(fā)展迅速進(jìn)行下，市政路燈的建設(shè)隨著道路的增加而增加，在電價(jià)不斷上漲的情況下，而因采用傳統(tǒng)照明使電能消耗加劇，市政照明建設(shè)受到制約。近年在對(duì)照明新光源的不斷研究下，LED 光源的高光效，壽命長(zhǎng)、低損耗低的優(yōu)勢(shì)，使得LED 路燈在市政路燈中的應(yīng)用愈發(fā)普及。

1 LED 路燈的優(yōu)缺點(diǎn)

目前，LED 路燈已經(jīng)在市政道路中進(jìn)行了應(yīng)用，就現(xiàn)階段的使用情況，對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析。雖然LED 路燈在市政道路照明中表現(xiàn)出了諸多的優(yōu)勢(shì)，但也存在不足，希望設(shè)計(jì)人員能夠重視這些問(wèn)題，并結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行改善，盡可能的彌補(bǔ)LED 路燈存在的不足。

1.1 LED 路燈的優(yōu)點(diǎn)

首先，LED 光源發(fā)光效率高，目前LED 路燈光效能高達(dá)110LM/W，是傳統(tǒng)鈉燈的2 倍，這歸功于LED 發(fā)射的燈光能夠定向，不像鈉燈全方位發(fā)光，不會(huì)出現(xiàn)漫反射現(xiàn)象，這使LED 光能更加有效利用。

其次，LED 燈具使用壽命比較長(zhǎng)，合格產(chǎn)品基本符合50000h 的規(guī)范要求，相比鈉燈24000h 高出近一倍。而且顯色性能較好，通常Ra 大于90，在夜間能夠清晰真實(shí)的顯示事物；

再次，LED 燈具的可控性較高，能夠進(jìn)行數(shù)字化控制，可根據(jù)數(shù)字信號(hào)調(diào)節(jié)輸出光強(qiáng)弱，可以更好的實(shí)現(xiàn)調(diào)光進(jìn)而節(jié)能；

最后，LED 燈具在道路照明美化效果明顯，還可以進(jìn)行進(jìn)一步的提升城市形象。

1.2 LED 路燈的不足

在市政道路照明工程中，LED 路燈的應(yīng)用也存在不足，主要表現(xiàn)在三方面：首先采用LED 路燈照明設(shè)計(jì)要根據(jù)配光曲線進(jìn)行，目前各廠家LED 路燈的配光曲線各不相同，需要咨詢所選LED 路燈廠家，如設(shè)計(jì)不夠精準(zhǔn)就容易均勻度不夠，產(chǎn)生“斑馬線”；

其次是低溫環(huán)境LED 是否有效工作，北方天氣極端能達(dá)到-40 度，在此基礎(chǔ)上選擇適合低溫LED 路燈是必須考慮的，否則有潛在的照明風(fēng)險(xiǎn)；

最后是大霧天氣不宜使用高色溫的LED，燈光的穿透力與亮度不成正比，色溫越高時(shí)，光線在空中遇到雪、煙、塵、霧等物質(zhì)時(shí)，反射率就越強(qiáng)，穿透力變?nèi)?。因此宜采用色?000K 偏黃色。

綜合而言，在道路照明工程中LED 路燈存在的不足是設(shè)計(jì)人員應(yīng)重視的問(wèn)題，并應(yīng)緊密結(jié)合實(shí)際情況，不斷改進(jìn)優(yōu)化照明方案，盡可能彌補(bǔ)LED 燈具在應(yīng)用中的不足。

2 LED 路燈常見(jiàn)照明型式

2.1 城市電網(wǎng)照明

市政電網(wǎng)供電是常規(guī)照明形式，主要是通過(guò)敷設(shè)專門(mén)照明電力電纜來(lái)實(shí)現(xiàn)照明供電。電市政電網(wǎng)供電形式可以用于各種場(chǎng)合的路燈照明，其在運(yùn)用過(guò)程中穩(wěn)定性也比較強(qiáng)，不會(huì)輕易受到外界天氣的影響，這使得供電可靠性高。其次，電纜主要在燈桿內(nèi)接線，維修方便且防盜，后期維護(hù)資金投入少。但因LED 路燈采用的電纜管線埋地敷設(shè)方式，需要前期進(jìn)行照明電力管線敷設(shè)，這使得前期建設(shè)費(fèi)用增加。

2.2 太陽(yáng)能路燈照明

太陽(yáng)能路燈是目前在市政照明中必不可少的一部分，主要是將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，以代替市政電網(wǎng)對(duì)LED 路燈進(jìn)行供電。太陽(yáng)能路燈在節(jié)能環(huán)保方面的使用優(yōu)勢(shì)更為突出，。由于太陽(yáng)能路燈常規(guī)供電型式為單燈自帶蓄電池供電，各個(gè)路燈是獨(dú)立的，使得個(gè)別路燈故障時(shí)不會(huì)對(duì)其他路燈的照明產(chǎn)生相關(guān)影響，這利于提升市政路燈的使用可靠性與穩(wěn)定性。缺點(diǎn)是依靠陽(yáng)光，在高樓密集的都市，有效光照時(shí)間很少，蓄電不充分使路燈工作時(shí)間不足。太陽(yáng)能路燈適合在公園道路，城郊公路這些有充分光照且電纜敷設(shè)不變的區(qū)域布置。

2.3 風(fēng)光互補(bǔ)路燈照明方式

相對(duì)于太陽(yáng)能，風(fēng)能雖然使用范圍具有一定局限性，但風(fēng)能的清潔性與環(huán)保型也十分突出，其在實(shí)際市政路燈應(yīng)用時(shí)，多是與太陽(yáng)能相結(jié)合，通過(guò)風(fēng)光互補(bǔ)的方式，對(duì)LED 路燈進(jìn)行能源供給，以使得太陽(yáng)能單一功能的不足之處能夠得到改進(jìn)，確保LED 路燈能夠處于穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)。在風(fēng)能充足不方便敷設(shè)電纜的沿海道路，適合采用風(fēng)光互補(bǔ)路燈進(jìn)行道路照明。

3 市政照明中LED 路燈的實(shí)際應(yīng)用

3.1 燈具選用

本文以市政道路照明改造為例說(shuō)明LED 路燈的優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)有道路照明原使用400W 高壓鈉燈作為路燈光源。但隨著路燈頻繁出現(xiàn)故障，使得相關(guān)人員對(duì)其進(jìn)行改造。選擇功率為200W LED 路燈代替?zhèn)鹘y(tǒng)400W 高壓鈉燈。LED 路燈使用的PC 材料透光率較高，當(dāng)進(jìn)行專業(yè)配光設(shè)計(jì)后，可以顯著提高照射范圍。圖1 展示的是使用LED 路燈后預(yù)期達(dá)到的照明效果。

3.2 照明設(shè)計(jì)

圖1 LED 路燈照明效果

圖1 中的市政道路為帶有中央綠化帶的雙向6 車道，其中綠化帶寬度為3m，LED 路燈設(shè)在綠化帶中，采用截光型燈具，它的燈桿高度為12m，能夠覆蓋六條車道的大部分區(qū)域。為了保證照明質(zhì)量為保證美觀和照度的連貫性，各個(gè)路燈燈桿間距為30m，設(shè)計(jì)人員選擇使用功率為200W 的LED路燈，此時(shí)工作人員通過(guò)對(duì)LED 路燈照明進(jìn)行測(cè)試照度測(cè)試，滿足規(guī)范要求。這進(jìn)一步證明LED 路燈是可靠的，更加節(jié)能環(huán)保。

3.3 電源選用

在該市政道路照明尚未使用LED 路燈時(shí)，統(tǒng)一使用了路邊箱式變壓器，使其能夠?qū)崿F(xiàn)正常照明。但由于受到高壓鈉燈自身功耗較大，鈉燈啟輝電壓等影響，導(dǎo)致在供電設(shè)計(jì)中不僅存在功耗大的問(wèn)題，同時(shí)供電范圍也受到一定限制。因此在當(dāng)該市政道路照明中運(yùn)用LED 路燈后，如果在不改變使用路邊箱式變壓器的情況下，針對(duì)LED 節(jié)能效果突出，工作電壓寬范圍的特點(diǎn)，在電纜截面不變情況下，供電半徑增加1.5 倍。通過(guò)嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)電纜進(jìn)行科學(xué)布設(shè)。從而可以在保障路燈節(jié)能性的同時(shí)，使得供電范圍可以得到進(jìn)一步擴(kuò)大，單臺(tái)變壓器能夠擁有更大的供電半徑，減少路燈箱變的投資。進(jìn)而在有效降低能耗的同時(shí)，使得照明系統(tǒng)可以獲得良好的照明效果。

4 LED 路燈在市政道路照明中的應(yīng)用前景

伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，LED 技術(shù)也會(huì)日益進(jìn)步，LED 照明產(chǎn)品也會(huì)越來(lái)越完善，雖然現(xiàn)今LED 所仍存在的一定缺點(diǎn)，但是LED 路燈憑借較小的體積、較低的功耗，適應(yīng)潮濕等復(fù)雜戶外環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)逐步在市政照明中推廣；在LED 路燈特殊制造的過(guò)程中，有害的化學(xué)元素已經(jīng)被去除，減小了對(duì)環(huán)境的污染；質(zhì)量過(guò)硬的LED 路燈其使用壽命也相對(duì)其他光源較長(zhǎng)，LED 路燈在市政道路照明的應(yīng)用前景是可觀的、可期望的。改革開(kāi)放后，我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，增長(zhǎng)率一直較高，良好的經(jīng)濟(jì)環(huán)境也促進(jìn)了LED 照明企業(yè)的發(fā)展，雖然LED 路燈價(jià)格不菲，但是考慮節(jié)能效果，其運(yùn)行期的電費(fèi)支出相對(duì)較低，使用過(guò)程中也不需要支付大量工人維修費(fèi)用，故LED 照明在越來(lái)越多的市政工程中得以采用。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展以及居民可支配收入的日益提高，不論是政府、企業(yè)還是公民個(gè)人都支付得起使用LED 照明的費(fèi)用，承受能力也在不斷加強(qiáng)；作為新興光源，節(jié)能環(huán)保的光源，LED 照明技術(shù)以及產(chǎn)品已走入社會(huì)，走進(jìn)千家萬(wàn)戶，星星之火，可以燎原。近年來(lái)我國(guó)政府多次對(duì)LED 照明技術(shù)提供資金的幫助和支持，也對(duì)其發(fā)展進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)的改革，因此LED照明技術(shù)發(fā)展的越來(lái)越好；LED 道路照明技術(shù)是目前為止應(yīng)對(duì)能源危機(jī)最節(jié)能、最環(huán)保的新型光源，有著明顯的節(jié)能作用和環(huán)保效果，當(dāng)今也不只是我國(guó)需要這樣的技術(shù)并廣泛使用，資源的短缺是全球性的，所以全球都需要LED 照明技術(shù)，能夠達(dá)到緩解電力資源相對(duì)短缺的目的。因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，LED 路燈具有良好的發(fā)展前景。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，通過(guò)在市政道路照明中使用LED 燈，可以在充分發(fā)揮LED 燈優(yōu)勢(shì)作用下，有效達(dá)到優(yōu)化照度效果與顯色效果，實(shí)現(xiàn)市政道路照明節(jié)能減排目標(biāo)。因而未來(lái)在各城市的道路照明中，還需要結(jié)合實(shí)際情況加強(qiáng)對(duì)LED 燈的靈活運(yùn)用，進(jìn)而可以更好地為夜間道路通行創(chuàng)造良好、安全、舒適的照明環(huán)境。