淺談城市道路照明的節(jié)能方法

駱柳春

摘要：文章簡要分析了當(dāng)前城市道路照明工作中存在的問題，并從照明設(shè)計、施工和新能源使用等幾個方面入手，提出進一步實現(xiàn)節(jié)能照明的針對性建議和意見。

關(guān)鍵詞：城市道路照明；節(jié)能照明；新能源

中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）09-0124-02

1 概述

全國經(jīng)濟的飛速發(fā)展和城市化建設(shè)需求不斷增長，對城市交通的需求也不斷增加。為了保證城市交通道路的安全運行，這就需要不斷加大對城市道路基礎(chǔ)設(shè)施投資建設(shè)。作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的路燈不僅能照明、保障交通安全，還能起到美化環(huán)境及亮化城市的作用，因此成為城市道路基礎(chǔ)設(shè)施必不可缺的部分。城市道路照明需求呈上升趨勢，其耗資耗能也大幅增長，因此該項工程引起國家相關(guān)部門的高度重視。

2 我國城市道路照明現(xiàn)狀分析

我國經(jīng)濟的迅猛增長和城市規(guī)模的不斷擴大促進了各城市街道照明的建設(shè)和發(fā)展。

2.1 我國城市道路照明的現(xiàn)狀

中國為一個處在發(fā)展中的大國，中國的城市正以一日千里的速度發(fā)展著，城市道路照明光源處在了世界的前端。以高強度的氣體放電燈（HID）為主（高壓鈉燈和金屬鹵化物燈），具有耗電少、發(fā)光效率高、壽命長等優(yōu)點，替代傳統(tǒng)汞燈和白熾燈，其安裝更換比例與速度甚至超過了許多歐美等發(fā)達國家，但在運營和管理方面，尤其在提高效率以及降低耗能等方面仍然存在著一些無法克服的問題和缺乏有效的技術(shù)手段。然而道路照明的耗電量目前約占總電力消耗的10%，占照明耗電的30%，年耗電439億kW·h左右，年電費開支上百億元。如我市2012年路燈電費大約3380萬元，比上一年度增加480萬元。相關(guān)部門要求節(jié)電必須達到290億kW·h，減少2900萬噸的二氧化碳排放為目標。如何降低照明用電，有效節(jié)省能源成為社會關(guān)注的問題。

2.2 我國城市道路照明中存在的問題

目前，大多數(shù)城市和地區(qū)曾經(jīng)都采取路燈隔盞關(guān)燈、半邊燈、高低燈、凌晨減少照明燈數(shù)量等節(jié)能手段，但只是表面省電卻容易造成路面亮度分布不均，而且會由于不穩(wěn)定電壓而減少路燈的壽命。城市路燈的控制管理方式經(jīng)歷了定時控制、感光模塊控制和智能控制。相對智能控制，時空、光控缺少通訊功能，不能進行遠程的數(shù)據(jù)采集，因此不能對其有效地集中監(jiān)控、統(tǒng)計和記錄，在管理中存在許多問題。時控需按季節(jié)調(diào)整，工作量大，影響服務(wù)質(zhì)量，造成電能浪費；光控容易受環(huán)境影響，如受灰塵污染導(dǎo)致控制失靈。除此外，傳統(tǒng)的控制方式不易管理和維護，浪費財力、物力而得不到很好的效果。

3 實現(xiàn)節(jié)能照明的建議和意見

針對城市照明，我們不能光顧其作用，還應(yīng)考慮其設(shè)計上的問題。不能局限在路燈的本身只考慮其技術(shù)層面，還應(yīng)從全局考慮：既要考慮城市景觀，如白天和周圍空間協(xié)調(diào)；夜間能夠營造良好的氣氛、挖掘城市文脈使路燈成為和諧城市的構(gòu)筑元素，又要考慮城市照明的節(jié)約能源和節(jié)省財政支出。

3.1 提升設(shè)計理念

3.1.1 確定照明的方式：明確城市道路照明的主題和格調(diào)，在進行設(shè)計前，認真研究設(shè)計資料、現(xiàn)場考證，確定照明方式。根據(jù)需要設(shè)計既有利于照明需求從而簡化照明的設(shè)備類型，又強調(diào)城市部位或景點如大橋或公園、廣場，雕塑城市特色的觀賞樣式，運用燈光明暗和色調(diào)變化突出城市主題。

3.1.2 照明光源選擇：照明光源在光色、效率和顯色等方面有個不同的特長，在一般場所如道路、平臺等可選用亮度強、效率高的高壓鈉燈和熒光高壓汞燈等以保證高效節(jié)能。綠化觀賞則用泛光燈，應(yīng)用金屬齒化物燈，真實反映植物本來的色彩。噴泉或長河或湖泊則宜選用色彩變化的光源，營造夢幻效果。

3.1.3 燈具的布置和選擇：燈具的應(yīng)用需根據(jù)城市的格調(diào)，造型要適合城市主題，要與城市的氣氛相符。以燈具本身的布置和造型與光源的結(jié)合產(chǎn)生城市氛圍效果。如廣場道路燈具宜選用亮度為低色溫的庭園燈具，可營造浪漫的曲徑通幽氣氛。所有燈具都應(yīng)考慮與環(huán)境相協(xié)調(diào)，而且要有統(tǒng)一風(fēng)格，實現(xiàn)在照明和景觀的造型之間體現(xiàn)和諧統(tǒng)一。

3.1.4 照明控制：現(xiàn)目前多數(shù)采用時空、感光和智能控制，但特殊的道路或平臺應(yīng)設(shè)計為根據(jù)需要改變亮度的線路，以便區(qū)別平時、節(jié)假日和人流高峰的需要。要與非主要的照明燈具如水景、草坪燈營造節(jié)日氛圍等裝飾的照明線路，明確區(qū)分線路連接，以便于根據(jù)季節(jié)或節(jié)假日需要控制各類照明的投入和撤出。總體來說，城市道路照明的設(shè)計要符合城市道路的格調(diào)，同時還應(yīng)做到既多姿多彩，又節(jié)約電源，減少費用。用燈光去體現(xiàn)城市道路的設(shè)計意念。

3.2 選取節(jié)能燈具

目前，路燈照明主要采用的光源類型有：金屬鹵化物燈、白熾燈、高壓鈉燈和緊湊性熒光燈等。在電功率相同時，高壓鈉燈光的能量比金鹵燈高出40%左右，鈉燈透霧性能較好；按道路的標準照明要求，高壓鈉燈電耗低于金鹵燈光源。因此用高光效鈉燈取代原有的鈉燈和低光效汞燈。更換原有的高壓汞燈和高壓鈉燈為高光效高壓鈉燈。

燈具：將原來低效的、陳舊的燈具替換為高光效用和維持率高的照明燈具。以使用壽命長、安全、節(jié)能、高效和綠色環(huán)保的燈具為主體。具體方案如下：

3.2.1 在選擇燈具時，要滿足燈具的相關(guān)標準及眩光限制和光強分布要求的前提下，采用高效率燈具。常規(guī)道路的照明燈具效率不應(yīng)低于70%；泛光燈具的效率不低于65%。

3.2.2 燈具利用系數(shù)為道路照明燈具重要的光學(xué)性能指標，根據(jù)道路的不同級別選擇燈具利用系數(shù)相適宜的配光類型的燈具。

3.2.3 提高燈具防護等級可有效減少燈具的維護工作量，從而提高燈具維護系數(shù)，有效節(jié)約能源。道路照明宜采用密閉式的燈具，燈具的光源腔防護等級不得低于IP54。維護困難或環(huán)境污染嚴重的道路，光源腔防護的等級不得低于IP65。

3.3 安裝節(jié)能產(chǎn)品

目前與光源相配套的電器設(shè)備，主要包括觸發(fā)器、補償電容及電感鎮(zhèn)流器，在實際使用過程中針對所存在的問題而具體設(shè)計的。解決方案的主要目的是為了降低能耗，提高效率，延長光源的使用壽命，從而降低安裝成本，將傳統(tǒng)的光源設(shè)備更換為新的智能光源設(shè)備，使得光源設(shè)備能擁有自己的大腦。將笨重的、噪音大的、功率因數(shù)低的、耗材的電感式鎮(zhèn)流更換為電子鎮(zhèn)流器。建立電纜防盜報警系統(tǒng)減少因電纜被盜引起的不必要經(jīng)濟損失和道路照明障礙。建立無線監(jiān)控路燈控制系統(tǒng)監(jiān)測城市道路照明情況，減少人工排查和檢修有效控制開關(guān)，避免早開、晚關(guān)引起的能源浪費。

3.4 利用新能源實現(xiàn)節(jié)能

采用太陽能、風(fēng)光互補型路燈。太陽能路燈是以太陽光為能源，利用白天的太陽能電池板為蓄電池充電，晚上利用蓄電池給予負載供電的使用，不需鋪設(shè)輸電線路，也不需考慮因距離原因而出現(xiàn)的給線路升壓等變壓器設(shè)備，這將大大降低架設(shè)費用。

以上兩種路燈都無需敷設(shè)電纜、施工簡便，應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，不消耗電能、造型優(yōu)美，是藝術(shù)與實用的有機結(jié)合體，既是景觀燈又是路燈。目前存在的普遍問題為其功率偏小、價格較貴、啟動時間長、蓄電池使用周期短、廢棄電池污染嚴重、可靠性較差、相關(guān)技術(shù)還并不十分

成熟。

還有一種是目前大力推廣的節(jié)能產(chǎn)品——LED光源的路燈。LED光源的節(jié)能效果毋庸置疑，同時具備使用壽命更長、顯色指數(shù)高、熱啟動快的優(yōu)點，且LED燈具簡潔美觀，對于美化城市形象效果很好。缺點是各個生產(chǎn)廠家生產(chǎn)技術(shù)不一，規(guī)格型號不統(tǒng)一，造成產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，光衰嚴重。產(chǎn)品缺乏通用性，備品備件多，維修成本高。

3.5 采用節(jié)電裝置

采用在控制箱內(nèi)安裝整體降低電壓、電流的接電裝置，通過降低首端的電壓，從而降低光源消耗功率，達到節(jié)能的效果。它的優(yōu)點是設(shè)備集中，方便維護管理。缺點是在已建成的線路上安裝位置比較困難，在降壓后對末端線路上的氣體放電燈使用壽命、運行造成影響，增加維護成本。

4 結(jié)語

道路照明的節(jié)能是一個系統(tǒng)的工程，體現(xiàn)于整個道路照明的系統(tǒng)工程全過程的各個方面，必須要綜合考慮其技術(shù)和管理等多個方面的因素，要追求綜合效益的最大化。道路照明節(jié)能需根據(jù)各城市實際情況具體選擇適合的產(chǎn)品和節(jié)能技術(shù)，并綜合考慮其穩(wěn)定性、安全性及長期的經(jīng)濟效益等問題。

城市照明節(jié)能的關(guān)鍵是設(shè)計及安裝環(huán)節(jié)，因此在設(shè)計道路照明時應(yīng)合理選擇照明方式（包括路燈的間距、布置模式、高度等），正確選擇照明標準值并且嚴格遵照照明功率的密度值，選用反射效率高、高光效、密封性能好、壽命長的節(jié)能電氣附件和優(yōu)質(zhì)燈具，采用合理的控制方式及配件。

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（責(zé)任編輯：趙秀娟）