淺析城市道路的照明

廖曉娟

摘 要：隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加深，城市道路照明逐漸成為人們重視的話題，其要求不斷提高。在設(shè)計過程中，不僅要滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，還需要根據(jù)實際道路結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的路燈布置、光源選擇、供電方式選擇以及各項節(jié)能設(shè)計，實現(xiàn)合理人性化的布置。現(xiàn)以城市道路照明為對象進(jìn)行研究，淺析各方面應(yīng)注意的問題。

關(guān)鍵詞：照明設(shè)計；路燈；光源；道路照明

1 城市道路照明設(shè)計CJJ45-91標(biāo)準(zhǔn)簡介

在城市道路照明設(shè)計CJJ45-91標(biāo)準(zhǔn)中，對機動車輛道路以及人行道路的照明評價指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)值都做了明確的規(guī)定，另外，對燈具和光源的選擇、照明設(shè)計方式、道路及與其聯(lián)接的特殊場所的照明設(shè)計原則、照明供電以及節(jié)能等都做了具體規(guī)定。在總則中指出：為了確保城市道路照明能為車輛駕駛?cè)藛T以及行人創(chuàng)造良好的視看環(huán)境，達(dá)到保障交通安全，提高交通運輸效率，方便人民生活，防止犯罪活動和美化城市環(huán)境的效果，特制定本標(biāo)準(zhǔn)，道路照明的設(shè)計原則是安全可靠，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，節(jié)省能源，維修方便[1]。

2 城市道路照明光源與燈具的選擇

對于光源的選擇，要遵守我國發(fā)改委頒布的各項相關(guān)政策，在道路照明中，要禁止使用白熾燈。當(dāng)下，各城市道路中普遍使用的照明光源有：高壓汞燈和鈉燈、LED燈、金屬鹵化物燈等，近年來，我國成功研制出高效射流燈[2]。這些光源特點各異，其優(yōu)缺點也各不相同，在選擇的時候，要根據(jù)具體的道路功能和外部環(huán)境，按照我國的綠色照明規(guī)劃合理選擇。選擇的光源不僅要滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，同時也要達(dá)到節(jié)能減排的效果。光源的發(fā)光效率和光衰指標(biāo)是衡量其是否節(jié)能以及節(jié)能程度的兩項重要指標(biāo)。但并不是一味的追求這兩項指標(biāo)，顯色指數(shù)和光源的使用壽命等也都是需要考慮的因素。在光源功率的選擇上，要滿足兩點要求，即照度要求和功率的密度值要求。當(dāng)下，很多地方在設(shè)計道路照明時僅僅考慮照度的要求，忽視了后者。為了能同時滿足以上兩個要求，應(yīng)該盡量選擇高光效節(jié)能的光源。

當(dāng)今的城市道路在不斷朝著寬直平的方向發(fā)展，在平交路口處，彎轉(zhuǎn)的半徑越來越大。在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，平交路口的照度要高于直線路段50%，如果依然是采用常規(guī)的路燈布置，則平交路口處的照度和均勻度要求都無法達(dá)到。此時，應(yīng)該根據(jù)平交路口出的有效面積，計算相應(yīng)的照度均勻度，合理選擇燈具及其布置方式。通常情況下，在轉(zhuǎn)彎半徑的中心點設(shè)計燈光照明是較為合理的設(shè)計方法。路燈最主要的功能是照明，在滿足照明要求的前提下可以兼顧其裝飾效果，但是在很多地方一味的追求美觀。比如：在采用雙側(cè)對稱布置路燈的情況下選擇雙懸臂路燈，使旁邊的綠化帶的路燈形同擺設(shè)，造成了資源的浪費。按照道路結(jié)構(gòu)的不同形式，對路燈的類型和試樣進(jìn)行分別設(shè)計是非常有必要的。比如：對于只有一塊板并且有人行道的道路來說，適合采用單懸臂路燈；當(dāng)?shù)缆分虚g有綠化帶隔離時，如果綠化帶較寬大于5米，適合采用單懸臂路燈，通過中心對稱布置的方式進(jìn)行燈具的布置，如果綠化帶的寬度小于5米，適合采用雙懸臂路燈，這樣可以有效防止兩旁的樹木對燈光造成的遮擋影響；對于三塊板的道路，適合采用雙懸臂路燈。

3 城市道路照明方式與設(shè)計原則

我國城市的道路照明方式有多種，常見的有：常規(guī)照明、高桿照明等。其中，對于前一種照明方式的燈具布置來說，可以分為：雙側(cè)對稱布置、中心對稱布置、單側(cè)布置、雙側(cè)交錯布置和橫向懸索布置等[3]。在具體選擇布置方式的過程中，需要根據(jù)具體的配光類型，燈具安裝的高度以及間距等進(jìn)行。對于高桿照明來說，其主要的特點是可以根據(jù)道路的線型變化來對照明設(shè)備進(jìn)行選擇，可以根據(jù)具體路段情況分開布置路燈。另外，它也具有很好的誘導(dǎo)性，在美化城市上也起到了很大作用。在高桿照明中，燈具與地面的距離要比普通燈具與地面的距離更遠(yuǎn)，大大減少了眩光，提高了照明的舒適感，同時也擴大了照明的面積，這樣一來，在一定程度上減少了照明設(shè)備的數(shù)量。

對于城市道路照明的設(shè)計原則，標(biāo)準(zhǔn)上規(guī)定：一般道路的照明應(yīng)符合下列要求：（1）應(yīng)采用常規(guī)照明方式；（2）在樹木多、遮光嚴(yán)重的道路或樓群區(qū)難于安裝燈桿的狹窄街道可采用橫向懸索布置方式；（3）采用常規(guī)照明方式時，各種幾何參數(shù)及其間的關(guān)系應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)；（4）路面寬闊的快速路、主干路必要時可采用高桿照明，平面交叉路口的照明應(yīng)符合下列要求：a.平面交叉路口的照明水平應(yīng)高于通向路口的每一條道路的照明水平，并應(yīng)有充足的環(huán)境照明；b.交叉路口可采用與交叉道路光色不同的光源、外形不同的燈具、不同的安裝高度或不同的布燈方式；c.十字形交叉路口的照明可視交叉道路的具體情況分別采用單側(cè)布置，交錯布置或?qū)ΨQ布置等布燈方式。大型交叉路口必要時可另行安裝附加燈桿、燈具，有較大的交通島時可在島上設(shè)燈，有條件時也可采用高桿照明；d.形交叉路口應(yīng)在道路盡端設(shè)燈[4]。

4 照明供電與節(jié)能措施

節(jié)能減排一直是我國大力提倡的口號。對于城市道路照明供電與節(jié)能來說，可以從以下幾個方面進(jìn)行改進(jìn)：

4.1 在供電系統(tǒng)中裝設(shè)無功補償電容。在使用的燈具中，有一些燈具的電流電壓特性并不盡人意。比如：鈉燈，工作過程中負(fù)載兩端的電壓相位要超前電流相位，致使功率因數(shù)較低。此時，需要采用無功補償裝置對功率因數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。無功補償電容正是基于該原因添加到電路中的，它不僅能夠有效提高功率因數(shù)，同時還能夠降低變壓器的損耗。前者的主要優(yōu)點是：投資成本較小，維護(hù)起來較為方便，有功無功的損耗都比較低；后者的主要優(yōu)點是：不存在線路無功損耗，但是投資較高，不方便維護(hù)。

4.2 降低照明的用電量和線損，合理調(diào)整道路照明的燈具數(shù)量和照明時間。在照明效果較好的前提下，施行道路照明半夜燈，采用主次干道雙回路電。單相變壓器供電和三相變壓器供電是兩種不同的供電方式，如今很多城市道路照明中采用的光源都是通過三相變壓器供電。就單相變壓器供電來說，也有很多三相變壓器供電沒有的有點，比如：它與照明負(fù)荷的對應(yīng)程度更高，在降低線路損耗方面優(yōu)勢更突出，隨著小容量短半徑的供電方式在很多道路照明中的出現(xiàn)，單相變壓器供電方式也逐漸為人們所用。另外，它還能有效節(jié)省金屬材料和方便施工。

4.3 使用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。電子整流器不僅能耗低，光效率較高，還可以保證有恒定的功率輸出。最明顯的缺點在于具有很高的諧波，其中，三次諧波幾乎占到基波的30%，在使用過程中需要添加相應(yīng)的濾諧波裝置。電感鎮(zhèn)流器不同于電子整流器，它所處的電路屬于線性電路，只需要選擇合適的鐵心就可以保證輸出的三次諧波含量較少。節(jié)能型鎮(zhèn)流器秉承了電子整流器和電感整流器兩者的優(yōu)點。

5 結(jié)束語

綜上所述，城市道路的照明設(shè)計是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，除了燈光的亮度和均勻度等要滿足標(biāo)準(zhǔn)要求之外，還要考慮很多其他方面的要求，比如：燈具的選擇、光源的選擇、路燈供電方式的選擇、節(jié)能裝置和節(jié)能措施的選擇等，都需要精心設(shè)計。如何實現(xiàn)城市道路照明的少投資、少耗電以及運行安全，維護(hù)方便是所有工作需要研究的課題。在設(shè)計過程中，要善于運行先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，提高照明的科技含量。作為一項專業(yè)性強的工作，相關(guān)的工作人員應(yīng)該熟悉設(shè)計規(guī)范，不斷更新設(shè)計理念，設(shè)計出來的路燈應(yīng)該兼具節(jié)能、綠化和美觀等特點。

參考文獻(xiàn)

[1]莫遠(yuǎn)屏.城市道路的照明與節(jié)能[J].中國科技信息，2006，3.

[2]陳宇群.城市路燈節(jié)電技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展[J].云南電力技術(shù)，2006，6（34）：42.

[3]中國市政協(xié)會城市道路照明專業(yè)委員會.“十一五”城市綠色照明工程規(guī)劃綱要實施細(xì)則。

[4]CJJ45.城市道路照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[S].