關于城市道路照明系統設計的重難點分析

【摘 要】隨著我國城鎮化建設進程的加快以及市政改造工程的增多，城市道路照明系統新建和改造工程的設計數量也在不斷增加，如何在保證合理設計和科學安排的基礎上，改善城市道路照明的整體質量和節能需求，是目前困擾設計人員的關鍵問題。然而目前我國的城市道路照明系統設計普遍存在專業性較差，行業設計標準不夠完善和實用性較低等缺點，本文在簡單分析城市道路照明系統設計必要性的基礎上，就設計中各環節的重難點進行了深入的分析，并就相關的改進和調整措施做了討論。

【關鍵詞】道路照明；設計；重難點

0 引言

城市道路照明系統設計的好壞不僅直接關系到居民夜間出行的安全和城市生活的便利，同時也是影響交通安全和環境美化的關鍵，按照設計環節的不同，可以簡單的分為進行光源選擇、明確照明方式、選擇控制系統、改進燈具整體風格和提升節能水平等幾方面，在進行設計的過程中還應堅持維修方便、安全環保和經濟科學等基本原則。當然根據道路等級和實際用途的不同，在進行照明系統設計時除了要嚴格參照相關標準外，還應根據實際需求進行必要的調整，下面就設計中存在的重難點進行深入的分析。

1 道路照明水平選擇

道路照明水平的選擇不僅是決定城市道路夜間照明舒適度的關鍵，同時也是考驗設計人員專業水平的重點，在進行設計的過程中一定要考慮行人和駕駛員對夜間出行或行駛的視覺需求，具體包括清楚地觀察道路條件，明確道路或前方是否有障礙物，周圍環境中的道路設施情況，以及駕駛室內的指示燈和儀表運行情況等。其設計的難點在于如何在保證路面平均亮度的基礎上，綜合考慮道路使用、周圍環境以及人類視覺需求對照明水平的影響，當然還要盡量避免因照明亮度選擇不合理引起的強反射、眩光和視覺疲勞等問題。要想避免上述問題的出現，首先應該對所設計的道路進行分類處理，初步確定基本的路面平均亮度，我國的設計標準中明確規定人行道照明可根據夜間行人流量的大小以及居住區和商業區的不同進行合理的選擇，而交通道路照明的標準值確定可以按照道路類型的劃分分為次干路、支路和主干路等三種，此外還應最大限度的利用現有光源，減少人工光源或裝飾性照明對道路使用人員視線和視覺的影響。

其次，還應注意對特殊路段照明水平的正確處理，尤其是人行橫道段、交會區、連接段和公交站范圍段等，其中人行橫道段的照明水平應是正常路段的1.5倍，而交會區和公交站范圍段不僅覆蓋面較大，同時也是夜間行人往來交匯的重點區域，所以在進行照明水平選擇過程中應該考慮增加照明功率密度及合理選擇照明方式等方法進行調整和改善。連接段應設置過渡照明，保證駕駛員從有照明路段到無照明路段的視覺過渡和緩沖。最后要對照明水平的選擇進行科學的評價，其中評價指標包括眩光限制、路面平均亮度、誘導性、照明功率密度和環境比等，每個評價指標的滿足是為了更好的確定照明水平選擇的準確性，而不斷地完善和改進照明水平評價指標與標準才是未來設計的重點。

2 道路照明光源安排

照明燈具的型號選擇和安裝方式的安排是決定設計是否合理以及實際使用經濟性的關鍵，所以如何布設和怎樣根據路段的位置及道路等級選擇合理的架設方式是光源設計的難點。目前我國城市道路中應用較多的是LED光源，其不僅具有使用壽命長和響應速度快等優點，同時還具有較高的中間視覺和更為自然的光色。要想提升燈具安排的合理性，首先應該關注的是光源和燈具型號的選擇，目前較為常見的光源有高壓汞燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈和節能燈等，對于城市主干道來講選擇透霧性好、壽命長和光效高的白色高壓鈉燈可以減少維修的次數和提高駕駛員行使過程中環境可視度。當然隨著金鹵燈顯色指數、壽命及高效條件的不斷改進，其在城市主干路中的應用范圍也在不斷擴大。對于住宅小區和人行道來講，由于行走的速度緩慢，所以通常不會出現眩光問題，光源的選擇也可以偏向于小功率的高壓鈉燈及節能燈。

其次，是確定科學的路燈間距和對地高度，同照明水平一樣，不同等級和用途的城市道路在進行安排的過程中標準也是不同的，其中人行道及城市小區中的道路照明應該選擇單側連續布燈的方式，對地高度為4m-6m，間距在3.5-5m之間，如果夜間行人較少或光源照度較高還可以適當的增大間距，此外路燈的安裝地點應盡量遠離居民的陽臺和臥室窗戶，以免產生污染光源，影響居民的正常休息。而對于城市主干道的路燈設計應該依靠車流量大小、車輛類型、平均行車速度和兩旁建筑等因素進行綜合考慮，其中路燈間距可以安排在25-35m，對地高度則為8.5m左右，值得注意的是燈柱的設計應該以簡單實用和穩固便捷為原則。

最后，還應考慮燈具設計與城市景觀及周圍環境的協調性，既要保證燈具使用功能的多樣性，又要體現和滿足設計與應用城市的人文特色和居民觀賞需求，對于一些防塵、防水性能優越及接口防護較好的燈具可以在滿足使用壽命要求的同時提高安全性。此外節能環保已經成為我國能源利用和環境保護的基本理念，在進行光源設計時盡量減少布燈數量、應用太陽能燈具和選用高頻交流電子鎮流器等。

3 道路照明控制系統

照明控制系統的設計是合理確定路燈開關時間，確保特殊天氣道路照明和減少電能損耗的關鍵，其設計的難點在于如何保證終端系統的集中控制和實時遙控，如何及時反饋路燈故障信息和減少維修人員的定期檢查工作量，目前較為常見的控制方式包括照度控制、時間控制、遠程控制和手動控制等幾種。隨著PLC自動控制技術及電子信息技術的不斷發展，目前的城市道路路燈控制系統更加趨向于數字化和自動化，首先對于控制方式的選擇應該以及時反饋和科學合理為基本原則，就單一控制中的手動控制來講雖然可以保證路燈使用時間的準確性與合理性，但是隨著工作范圍的擴大，其亮燈的周期也會越來越長，造成使用的不便和人力的浪費。時間控制雖然能夠縮短亮燈周期和減少對資源的浪費，但是其缺點是不能有效適應季節氣候變化和惡劣天氣的及時響應，光控方式雖然能夠實現路燈的實時控制，但是亮燈率不能得到保證，維護費用也較高，所以在實際的設計過程中應該選擇時控、光控和手控相結合的方式，以保證控制的準確性和科學性。

其次，是對于遠程監控和控制系統的應用與設計，應該以增進可靠性，確保安全性和經濟性為基本原則，目前應用較廣的為GPRS無線遠程智能控制系統，其主要組成包括GPRS接收器、集中控制器、單燈控制器、監控中心和控制終端設備等。可實現的功能包括自動報警、實時監控與控制、數據存貯與查詢、遠程維護和擴展等，按照控制方式的不同還可以選擇全夜模式、半夜模式、半夜減半等三種，控制范圍也可以按照分區、分組和分線路管理等三種。此外該系統還可以通過在不同節點設置遠程控制參數，來實現不同節點的靈活控制，這樣就在保證道路調光的同時，有效延長了路燈的使用壽命和大幅度的降低了對電能的消耗。

4 結語

通過上文對城市道路照明系統設計重難點的簡單分析，不僅明確了城市道路照明對城市建設發展、道路交通安全和人們生活出行的影響，同時也更加的認識到想要從根本上提升道路照明系統設計的合理性、科學性和節能性，就要從提升設計人員的專業素質，改進道路照明燈具和光源以及創新道路照明節能措施等角度入手。雖然目前我國城市道路照明系統的設計還存在較多的問題和需要改進的方面，但是隨著設計經驗的不斷積累和相關標準的不斷完善，未來的道路照明系統一定會更加合理和便捷。

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[責任編輯：劉帥]