淺析市政工程道路照明設(shè)計及節(jié)能措施

王永德

摘要：在人們生活水平提高和城市迅速發(fā)展的條件下，對道路照明的要求也隨之提高。當前，道路照明除了要滿足照明功能外，還要實現(xiàn)在城市景觀亮化品位上的提升。在綠色照明與節(jié)約型社會的倡導(dǎo)下，科學(xué)的節(jié)能也被納入城市道路照明設(shè)計中來。城市道路照明需要從多個角度進行研究，以滿足城市在發(fā)展中的照明需求。

關(guān)鍵詞：市政工程;道路照明設(shè)計;節(jié)能措施

一、道路照明設(shè)計

1.1、路燈布設(shè)

道路照明設(shè)計需要考慮路燈的布置方式、路燈間距。路燈間距設(shè)計，主要根據(jù)城市道路等級、車行道寬度及燈桿樣式高度等。常規(guī)的布置方式有單側(cè)布置、雙側(cè)對稱布置、雙側(cè)交錯布置、橫向懸索布置和中心對稱布置等。設(shè)計人員在布置路燈時主要依據(jù)《城市道路照明設(shè)計標準》（CJJ45-2015）及地方規(guī)范標準，在確保照度、亮度、均勻度、眩光限制等要求的基礎(chǔ)上，按照道路結(jié)構(gòu)形式不同，進行燈具的布置。燈桿主要根據(jù)地方特色及周邊道路、景觀的協(xié)調(diào)性進行選擇，選型力求簡約大方。

1.2、供電電壓

根據(jù)規(guī)范要求，在重要主干道道路照明負荷等級定為二級;一般道路則為三級。道路照明供電電壓為交流380/220V，供電電源來自市政10kV公網(wǎng)，通過道路沿線或交叉口設(shè)計的箱式變電站為城市道路照明燈具供電?？紤]電壓降及路燈靈敏度要求，在經(jīng)濟性條件下，一般每隔1.4～1.8km左右設(shè)置一座箱式變電站。供電回路一般采用三相供電，路燈順次接入的方式，以達到三相平衡。

1.3、供電線路

在設(shè)計供電線路時，不僅要保證變壓器容量能夠滿足現(xiàn)有用電設(shè)備的需求，還要預(yù)留一定的供電回路，以便周邊道路及日后景觀提升、交通監(jiān)控等負荷的需求。在鋪設(shè)電纜，一般沿路沿石側(cè)，以避開綠化帶中心及其它公共設(shè)施。接地系統(tǒng)根據(jù)項目的特點采用TN-S或TT系統(tǒng)，采用YJV或YJLV-1kV系列低壓電纜，套管或改用鎧裝型直埋敷設(shè)。

1.4、模擬仿真

根據(jù)規(guī)范和手冊，進行設(shè)計方案初選。通過照明設(shè)計軟件如DIALux軟件，利用其街道仿真組件，設(shè)定道路信息模型，通過基礎(chǔ)參數(shù)和廠家提供的燈具文件等，對初始設(shè)計方案進行模擬仿真，通過優(yōu)化燈具選型和布置方案以期達到實際的使用效果。

1.5、智慧照明

隨著智慧城市及5G、VR技術(shù)、大數(shù)據(jù)等新一代技術(shù)的發(fā)展、推廣和普及，越來越多廠家進行智慧燈桿的設(shè)計和研發(fā)，各地也因地制宜地相繼推出智慧燈桿的相關(guān)地方規(guī)范要求。目前智慧燈桿可集成智能照明、5G基站、視頻監(jiān)控、應(yīng)急廣播、充電樁、信息發(fā)布、無線網(wǎng)絡(luò)、無線射頻等功能，設(shè)計可根據(jù)設(shè)計的場所、目的進行功能性選件，以滿足信息化要求。

二、節(jié)能設(shè)計措施

照明節(jié)能目的一方面就是以合理的選型、布置;通過科學(xué)的控制方式，用最小的能源消耗達到最優(yōu)質(zhì)的照明效果。另一面節(jié)能，盡可能減少人員維護;通過

使用遠程抄表，遠程控制，時間經(jīng)緯控制等各種靈活控制方式，借助信息化技術(shù)實現(xiàn)對設(shè)備進行遙控、遙測、報警等運維。一般在照明設(shè)計時，需對道路進行充分地調(diào)研，正確對道路性質(zhì)進行定位，從而依據(jù)道路等級確定合理的照明標準，選取合適的節(jié)能燈具和低功耗器件，還可通過靈活控制等措施來提高道路的照明效果并有效的降低維護成本，從而避免盲從的選取高標準的照明設(shè)施造成能源浪費。

2.1合理建設(shè)和管理規(guī)劃

對于路燈的建設(shè)，應(yīng)結(jié)合實際工作環(huán)境、城市規(guī)劃和道路規(guī)劃等多種要素，根據(jù)道路電網(wǎng)實際狀況，同時結(jié)合城市經(jīng)濟發(fā)展狀況和人們的生活水平，來選取適宜的路燈光源和供電系統(tǒng)。道路照明系統(tǒng)建設(shè)上不僅要滿足當前城市發(fā)展的使用需求，還應(yīng)該滿足未來城市發(fā)展的建設(shè)需求。此外，對于路燈的管理還應(yīng)該采取多樣化的管理方式，對于相對復(fù)雜的工作環(huán)境和故障，還應(yīng)該制定相應(yīng)的路燈維護方案。

2.2、合理選擇光源

根據(jù)道路照明的特點，主流的光源類型分為高壓鈉燈及LED燈。設(shè)計及規(guī)劃需根據(jù)道路的特點進行光源的選擇，達到物盡其用的效果。

（1）高壓鈉燈。這種燈泡發(fā)出的光為金白色，由于其超長的壽命、較低的能耗、較強的透霧能力和不誘蟲的特性，使其應(yīng)用也比較廣泛，在道路上的主要應(yīng)用環(huán)境就是車站、高速公路和高等級城市道路，這些地方對光照的強度要求不高，但需要其有較長的壽命，而高壓鈉燈完全可以滿足這樣的需求。

（2）LED燈。LED燈是這幾年發(fā)展起來的一種新型照明燈具，廣泛使用在家用照明、景觀照明等方面。隨著近幾年主流芯片的發(fā)展，其節(jié)能效果特別明顯，整體光效達130ml/W，相較高壓鈉燈及金屬鹵化物燈，節(jié)能效果大于50%。與其他照明燈相比，作為綠色光源，它具有無輻射、閃頻和紅、紫外線，發(fā)光性強，亮度高的優(yōu)點，其耗電要遠小于其它燈類，在次干路、支路具有很好的應(yīng)用前景。

2.3、合理選擇路燈

對于特殊的地域條件進行燈具選擇，在太陽能資源豐富的地區(qū)及偏遠地區(qū)，采用太陽能LED燈具;利用燈桿上設(shè)置太陽能板，將光能通過光電反應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能，供照明燈具使用。這個過程是自動的，無需人為操作。此外，在風(fēng)能及太陽能豐富的海濱地區(qū)，可采用風(fēng)光互補式LED燈，通過風(fēng)能和太陽能轉(zhuǎn)化，同樣實現(xiàn)綠色和節(jié)能的目的。

2.4、合理選擇控制方式

道路照明一般采用回路控制，通過時間或經(jīng)緯度控制器，對路燈進行全、半夜控制。對于高壓鈉燈組成的回路可通過變功率鎮(zhèn)流器以達到降低功耗的效果;隨著LED照明技術(shù)在道路照明的普及推廣，可通過整流技術(shù)對路燈進行無極的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)更加靈活的控制。

此外，隨著智慧城市的發(fā)展普及，可借助各種傳感器和GPRS/WIFI/ZigBee/電力線載波等無線通信技術(shù)，運用統(tǒng)一的軟件架構(gòu)結(jié)合GIS技術(shù)，組建智慧路燈管理平臺。通過節(jié)點控制、集中控制以及中心控制，通過平臺軟件及手機終端APP控制以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與檢測、管理入庫、多功能故障報警、遠程抄表、遠程開關(guān)、調(diào)光、自動巡檢、集成數(shù)據(jù)資產(chǎn)報表和歷史記錄等等，切實提高路燈管理水平，實現(xiàn)節(jié)能增效的目的。

三、結(jié)束語

總之，對于市政道路要想取得較好的照明效果，獲得良好的節(jié)能降耗的效果，在設(shè)計中，需重視燈具的布置、光源、高度的選擇及科學(xué)控制方式的有機結(jié)合。通過新技術(shù)、新方案不斷的提升照明效果和舒適度，提高管養(yǎng)單位的運行管理效率。

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作者介紹：

王永德（1986.8.3），性別：男;籍貫：福建安溪;民族：漢;學(xué)歷：本科、學(xué)士;職稱：工程師;職務(wù)：電氣設(shè)計;研究方向：市政、建筑電氣。