高書元
摘 要:由于城市化進(jìn)程的加快,我國(guó)的城市建設(shè)工作有了更多新的內(nèi)容,對(duì)城市的建設(shè)不僅要保證安全、美觀,更要融合節(jié)能的理念。而路燈照明在城市建設(shè)中占有重要的地位,由于近些年國(guó)家對(duì)路燈照明系統(tǒng)的投入的增大,路燈節(jié)能越來(lái)越引起國(guó)家的重視,尤其是在節(jié)能減耗理念深入人心的現(xiàn)代。我國(guó)在節(jié)能減排的發(fā)展上還有很大的空間,而綠色照明也是我國(guó)市政路燈建設(shè)的發(fā)展方向。為促進(jìn)市政路燈節(jié)能建設(shè)獲得更好的發(fā)展,相關(guān)建設(shè)管理部門應(yīng)該逐漸強(qiáng)化對(duì)路燈照明的節(jié)能設(shè)計(jì),采取切實(shí)可行的措施提高市政路燈照明的節(jié)能水平。本文通過(guò)對(duì)市政建設(shè)中道路照明的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀,和市政路燈節(jié)能設(shè)計(jì)的原則進(jìn)行分析,提出了解決設(shè)計(jì)和節(jié)能問(wèn)題的相應(yīng)對(duì)策。
關(guān)鍵詞:市政;路燈照明;節(jié)能設(shè)計(jì);研究;分析
隨著城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,對(duì)于市政路燈照明提出了更高的要求,即在滿足照明需求的基礎(chǔ)上,融入保護(hù)環(huán)境、節(jié)能減排的理念。我國(guó)當(dāng)前在市政照明方面仍然存在很大節(jié)能空間,城市的綠色照明也逐漸成為市政路燈建設(shè)的重要方向。但我國(guó)市政的照明電能在全國(guó)總發(fā)電量中只占據(jù)約1%,實(shí)際的利用率卻不高,因此仍然存在很大節(jié)能空間。市政路燈照明的建設(shè)工作,是城市建設(shè)基本工作之一。在節(jié)約型社會(huì)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(jì)中。城市道路照明需要從多個(gè)角度進(jìn)行研究,滿足城市在發(fā)展中的照明需求。因此下文將對(duì)市政建設(shè)中道路照明的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀做出分析,并闡述市政路燈節(jié)能設(shè)計(jì)的原則,提出了幾點(diǎn)市政路燈照明的節(jié)能設(shè)計(jì)。
一、市政建設(shè)中道路照明的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
市政道路照明是為了給車輛和行人在夜晚提供一個(gè)安全舒適的通行環(huán)境,對(duì)行人和車輛的安全提供保障,避免因?yàn)檎斩炔蛔惆l(fā)生意外,造成人員傷害和財(cái)產(chǎn)損失。另外,犯罪行為在很大程度上也能夠獲得有效的規(guī)避,以此能夠極大的促進(jìn)城市安全程度的顯著提升。所以路燈照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)十分有必要。這對(duì)和諧社會(huì)的發(fā)展有促進(jìn)作用,是社會(huì)公益性和人民保護(hù)性的體現(xiàn),也是政府的責(zé)任。但大量的道路路燈也損耗了大量的電能,我國(guó)一年的道路照明所用的電量是總用電量的1%,這說(shuō)明我們道路照明供電系統(tǒng)及控制還需要改進(jìn),節(jié)約電量的使用。針對(duì)道路斷面結(jié)構(gòu)的不同,采用照明設(shè)備的規(guī)格也應(yīng)有所不同,通過(guò)科學(xué)合理的設(shè)計(jì),既能夠最大限度的為城市道路提供有效的照明,在此基礎(chǔ)上還能降低能源的消耗,極大的減少和降低市政在道路照明方面的各項(xiàng)成本開支。為有效節(jié)約電能,根據(jù)路燈照明方式的特點(diǎn)和供電線路的特性,在保證路燈照明的基本功能前提下,選取系統(tǒng)電壓較高的部分設(shè)備可以選用一部分節(jié)能產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。目前,市政路燈照明大多采用高壓鈉燈和金鹵燈等高強(qiáng)度氣體放電燈,具有很高的光效和較好的可調(diào)整特性。基于道路照明節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性,道路綠色照明節(jié)能中適宜的光源選擇和控制系統(tǒng)方案的確定刻不容緩。
二、市政路燈節(jié)能設(shè)計(jì)的原則
(一)低功耗
市政路燈節(jié)能設(shè)計(jì)要最大限度的滿足城市道路在環(huán)境方面的要求,降低能源方面的消耗。一方面,設(shè)計(jì)者要對(duì)所有的設(shè)計(jì)規(guī)范以及要點(diǎn)在熟悉的基礎(chǔ)上全面的掌握,充分的對(duì)設(shè)計(jì)道路進(jìn)行調(diào)研,以此來(lái)更加準(zhǔn)確的對(duì)道路本身的性質(zhì)進(jìn)行科學(xué)的定位,最大限度的避免對(duì)能源的浪費(fèi)。另一方面,相關(guān)設(shè)計(jì)者在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)定,對(duì)城市道路照明的要求進(jìn)行透徹的分析,對(duì)道路的性質(zhì)和周圍的環(huán)境進(jìn)行充分的了解,避免資源的浪費(fèi)。另外,對(duì)于燈具的選擇其標(biāo)稱節(jié)電率應(yīng)能達(dá)到15%以上。
(二)亮度設(shè)計(jì)因地制宜
市政路燈節(jié)能設(shè)計(jì)還要注重道路類型的確定。在對(duì)市政道路照明的節(jié)能進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)時(shí),道路類型的確定對(duì)于亮度的調(diào)節(jié)至關(guān)重要。道路照明中亮度的設(shè)計(jì)是確保車輛安全和實(shí)現(xiàn)節(jié)能的關(guān)鍵。對(duì)于道路的亮度,首先要確定道路類型,道路類型的不同,其需要的路燈亮度也有不同,如主次干道、道路車位數(shù)等,都會(huì)影響道路照明的亮度,我們的道路照明的設(shè)計(jì)也有相應(yīng)的制度現(xiàn)階段,我國(guó)市政道路在路燈照明節(jié)能方面的設(shè)計(jì),所遵循的標(biāo)準(zhǔn)是嚴(yán)格按照道路照明節(jié)能設(shè)計(jì)的。國(guó)際照明委員會(huì)現(xiàn)將城市機(jī)動(dòng)車交通道路照明標(biāo)準(zhǔn)推薦值分為M1-M5共5個(gè)級(jí)別。設(shè)計(jì)人員要根據(jù)不同的環(huán)境,選相應(yīng)的亮度等照明參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)?;蛘?,市政路燈的亮度應(yīng)可由運(yùn)管部門設(shè)定分時(shí)調(diào)壓,該設(shè)備具有開關(guān)量控制接口。其亮度的可調(diào)節(jié)范圍亦應(yīng)滿足需要。
(三)減少炫光
市政道路照明節(jié)能設(shè)計(jì)還有非常重要的一點(diǎn),是防眩光設(shè)計(jì)。道路照明最忌諱的一點(diǎn)就是眩光,道路照明的本意是為了行人和車輛的安全,而眩光會(huì)造成交通事故。眩光指視野中亮度的分布不均導(dǎo)致的視覺不適和物體可見度降低的一種視覺情況。眩光產(chǎn)生后,人眼在一定的時(shí)間內(nèi)無(wú)法適應(yīng)光亮,產(chǎn)生不適感,一定時(shí)間的視覺喪失。同時(shí)也會(huì)引起疲勞,這對(duì)司機(jī)來(lái)說(shuō),是一種危險(xiǎn)的情況。因此道路照明設(shè)計(jì)遵循的功能性原則包括主、次干道、機(jī)動(dòng)車道路,除了滿足亮度要求,還要考慮防眩光問(wèn)題,以確保行駛安全。因此在對(duì)道路照明進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)這一點(diǎn)要著重考慮。相較于非截光型裝飾照明,功能照明燈具的利用系數(shù)、維護(hù)系數(shù)等的要更高,不僅節(jié)約能源,而且能夠提高亮度,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)眩光的有效控制。
(四)穩(wěn)定性
隨著路燈投入使用量的增加,給路燈的供電系統(tǒng)也造成了不小的壓力。市政路燈系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性亦應(yīng)著重的考慮。功能照明燈具應(yīng)在輸出主電路為觸電調(diào)節(jié),能具備軟起動(dòng)、保證啟動(dòng)、調(diào)壓過(guò)程不會(huì)沖擊光源。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí),能轉(zhuǎn)為自動(dòng)旁路功能。同時(shí)可自動(dòng)、手動(dòng)轉(zhuǎn)到旁路運(yùn)行。
三、市政路燈照明的節(jié)能設(shè)計(jì)
(一)光源的選用
城市道路照明選用高光效的光源是節(jié)能的一個(gè)重要方式,不同的道路類型和不同的場(chǎng)所應(yīng)該安裝適合周圍環(huán)境的照明設(shè)備,以達(dá)到節(jié)能的效果。選用電光源一方面,在光源的選擇上要對(duì)照度、啟動(dòng)和再啟動(dòng)的時(shí)間、色溫以及顯色性等適用要求進(jìn)行充分的考慮,使其能夠最大限度的滿足和適應(yīng)各種路燈照明設(shè)施的要求;另一方面,嚴(yán)格根據(jù)環(huán)境的具體條件對(duì)照明的光源進(jìn)行充分的考慮,最后需要對(duì)路燈年運(yùn)行的具體費(fèi)用和初始的投資成本進(jìn)行綜合的考慮。
舉例來(lái)說(shuō),LED屬于冷光源,是半導(dǎo)體照明,節(jié)電效率可以達(dá)到68%以上。此外,LED光源是半空間定向發(fā)光,燈具效率較高,可達(dá)到90%。它還是一種綠色光源,沒有頻閃、沒有輻射污染、顯色性高、并且具有很強(qiáng)的發(fā)光方向性、且色溫變化時(shí)不會(huì)產(chǎn)生視覺誤差。因此LED燈是美化環(huán)境的首選光源。
(二)燈具的選用
光源的利用效率在一定程度上會(huì)直接受到路燈利用系數(shù)的顯著影響,并且利用效率會(huì)隨著系數(shù)的上升而有所升高。在對(duì)路燈設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)和設(shè)計(jì)時(shí),需要借助一定的利用系數(shù)對(duì)其進(jìn)行綜合且全面的分析與研究,以此來(lái)促進(jìn)路燈使用效率的顯著提高。路燈的發(fā)光量只有最大程度的照射到路面才能提高路燈的利用系數(shù)。同時(shí)在建設(shè)路燈的過(guò)程中要科學(xué)計(jì)算路燈高度差和傾斜角度,這都是導(dǎo)致光照是否能夠最大程度的照射到地面的條件。
(三)道路照明系統(tǒng)功率密度的設(shè)計(jì)
功率密度,指的是市政道路照明功率密度,即單位路面面積需要照明的基本功率。城市快速干道車道一般為雙向六車道,由于設(shè)計(jì)行駛速度快,所以功率密度應(yīng)該大于30lx;城市主干道交通壓力大,雙向六車道應(yīng)該將功率密度控制在 30~20lx 之間;城市次干道四車道道路應(yīng)該將功率密度控制在20~15lx之間,低于四車道道路應(yīng)該將功率密度控制在15~10lx之間。這樣的設(shè)計(jì)不僅可以滿足車輛和行人的安全,也可以做到節(jié)能環(huán)保。
結(jié)語(yǔ):
隨著城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,對(duì)于市政路燈照明提出了更高的要求。對(duì)市政道路路燈的節(jié)能設(shè)計(jì)要科學(xué)合理,不能為了節(jié)能忘記路燈建設(shè)的初衷。道路照明系統(tǒng)的建設(shè)是城市建設(shè)的核心,是交通運(yùn)輸安全的保障。應(yīng)當(dāng)在確保城市交通安全與能力的同時(shí),利用設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的各種措施,提升節(jié)能效果,進(jìn)而提升市政道路系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
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