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(duì)道路照明的要求也隨之提高。當(dāng)前，道路照明除了要滿足照明功能外，還要實(shí)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(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)中來(lái)。城市道路照明需要從多個(gè)角度進(jìn)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(jì);節(jié)能措施

一、道路照明設(shè)計(jì)

1.1、路燈布設(shè)

道路照明設(shè)計(jì)需要考慮路燈的布置方式、路燈間距。路燈間距設(shè)計(jì)，主要根據(jù)城市道路等級(jí)、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(duì)稱布置、雙側(cè)交錯(cuò)布置、橫向懸索布置和中心對(duì)稱布置等。設(shè)計(jì)人員在布置路燈時(shí)主要依據(jù)《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ45-2015）及地方規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，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(jìn)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(jìn)行選擇，選型力求簡(jiǎn)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(fù)荷等級(jí)定為二級(jí);一般道路則為三級(jí)。道路照明供電電壓為交流380/220V，供電電源來(lái)自市政10kV公網(wǎng)，通過道路沿線或交叉口設(shè)計(jì)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(jì)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(dá)到三相平衡。

1.3、供電線路

在設(shè)計(jì)供電線路時(shí)，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(fù)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(xiàng)目的特點(diǎn)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(cè)，進(jìn)行設(shè)計(jì)方案初選。通過照明設(shè)計(jì)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(duì)初始設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模擬仿真，通過優(yōu)化燈具選型和布置方案以期達(dá)到實(shí)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(lái)越多廠家進(jìn)行智慧燈桿的設(shè)計(jì)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線射頻等功能，設(shè)計(jì)可根據(jù)設(shè)計(jì)的場(chǎng)所、目的進(jìn)行功能性選件，以滿足信息化要求。

二、節(jié)能設(shè)計(jì)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(dá)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(hù);通過

使用遠(yuǎn)程抄表，遠(yuǎn)程控制，時(shí)間經(jīng)緯控制等各種靈活控制方式，借助信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行遙控、遙測(cè)、報(bào)警等運(yùn)維。一般在照明設(shè)計(jì)時(shí)，需對(duì)道路進(jìn)行充分地調(diào)研，正確對(duì)道路性質(zhì)進(jìn)行定位，從而依據(jù)道路等級(jí)確定合理的照明標(biāo)準(zhǔn)，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(lái)提高道路的照明效果并有效的降低維護(hù)成本，從而避免盲從的選取高標(biāo)準(zhǔn)的照明設(shè)施造成能源浪費(fèi)。

2.1合理建設(shè)和管理規(guī)劃

對(duì)于路燈的建設(shè)，應(yīng)結(jié)合實(shí)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(shí)際狀況，同時(shí)結(jié)合城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和人們的生活水平，來(lái)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(dāng)前城市發(fā)展的使用需求，還應(yīng)該滿足未來(lái)城市發(fā)展的建設(shè)需求。此外，對(duì)于路燈的管理還應(yīng)該采取多樣化的管理方式，對(duì)于相對(duì)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(hù)方案。

2.2、合理選擇光源

根據(jù)道路照明的特點(diǎn)，主流的光源類型分為高壓鈉燈及LED燈。設(shè)計(jì)及規(guī)劃需根據(jù)道路的特點(diǎn)進(jìn)行光源的選擇，達(dá)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(zhǎng)的壽命、較低的能耗、較強(qiáng)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(jí)城市道路，這些地方對(duì)光照的強(qiáng)度要求不高，但需要其有較長(zhǎng)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(lái)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(dá)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(wú)輻射、閃頻和紅、紫外線，發(fā)光性強(qiáng)，亮度高的優(yōu)點(diǎn)，其耗電要遠(yuǎn)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(duì)于特殊的地域條件進(jìn)行燈具選擇，在太陽(yáng)能資源豐富的地區(qū)及偏遠(yuǎn)地區(qū)，采用太陽(yáng)能LED燈具;利用燈桿上設(shè)置太陽(yáng)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(gè)過程是自動(dòng)的，無(wú)需人為操作。此外，在風(fēng)能及太陽(yáng)能豐富的海濱地區(qū)，可采用風(fēng)光互補(bǔ)式LED燈，通過風(fēng)能和太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化，同樣實(shí)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(shí)間或經(jīng)緯度控制器，對(duì)路燈進(jìn)行全、半夜控制。對(duì)于高壓鈉燈組成的回路可通過變功率鎮(zhèn)流器以達(dá)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(duì)路燈進(jìn)行無(wú)極的調(diào)節(jié)，實(shí)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(wú)線通信技術(shù)，運(yùn)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(tái)。通過節(jié)點(diǎn)控制、集中控制以及中心控制，通過平臺(tái)軟件及手機(jī)終端APP控制以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與檢測(cè)、管理入庫(kù)、多功能故障報(bào)警、遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程開關(guān)、調(diào)光、自動(dòng)巡檢、集成數(shù)據(jù)資產(chǎn)報(bào)表和歷史記錄等等，切實(shí)提高路燈管理水平，實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效的目的。

三、結(jié)束語(yǔ)

總之，對(duì)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(jì)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(jī)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(yùn)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(jì);研究方向：市政、建筑電氣。