淺談城市道路照明設計與節能

摘 要：在城市的建設與發展中，城市照明發揮著重要的作用，需要相關人員加大重視力度。對此，本文將分析當前城市道路照明設計與節能的現狀，結合案例探究具體的設計方案。并在這一基礎上，對光源選擇、燈具性能、維護工作等方面，進行簡單的探究。以期為相關人員提供參考，優化城市道路照明設計方案，減少能源消耗，達到節能的目的。

關鍵詞：城市道路；照明設計；LED燈

中圖分類號：U491.53 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）04-0052-02

Brief Discussion on Urban Road Lighting Design and Energy Conservation

JIANG Weijia

（CQC Standard （Shanghai） Testing Technology Co.，Ltd.，Shanghai 200233，China）

Abstract：Urban lighting plays an important role in the construction and development of cities，which requires more attention from relevant personnel. In this regard，this paper will analyze the current situation of urban road lighting design and energy Saving，and explore specific design schemes combined with cases. On this basis，the light source selection，lamp performance，maintenance and other aspects are simply explored. In order to provide reference for relevant personnel，optimize the design of urban road lighting，reduce energy consumption and achieve the purpose of energy Saving.

Keywords：urban roads；lighting design；LED light

0 引 言

就城市道路照明系統來說，其不僅是夜間行人、行車的基本安全保障，更是城市化建設的基礎設施。隨著時代的發展，人們對于城市道路照明的設計，提出了全新的要求，并倡導將節能理念融入到具體的設計之中，科學地節約能源，提高環境質量。

1 城市道路照明設計現狀分析

在當前的城市道路照明設計中，常常會因為多種因素，進而影響設計的合理性，節能的有效性。經調查發現，在設計城市道路照明系統的過程中，很多人員高度重視造型問題，追求大規模、超豪華，忽視最終的照明效果、照明功能。除此之外，在城市道路照明的設計中，由于工程量較大，設計人員具有較高的壓力，所以常常為了能夠縮短工作周期，在設計過程中脫離城市道路的實際情況。這樣的問題，不僅會耗費大量的資金，還可能達不到城市照明的初衷，造成能源的浪費。此外，部分設計人員也會忽視燈具的配光問題，進而影響路面照度分布的均勻性。一旦在城市道路照明設計中出現這樣的現象，就會影響路面獲得的燈光效果，呈現出“忽明忽暗”的狀態，給交通安全埋下隱患。

2 城市道路照明設計方案

2.1 安裝設計

在筆者的日常工作中，會參與城市道路照明設計與節能的相關工作，因此以具體的案例為基礎，對城市道路照明燈的安裝、布局等，進行相關的分析、探究，以提高研究工作的專業性。就筆者所設計的城市道路照明方案來說，其主要的內容為：城市道路為雙向四車道，同時在道路兩側，分別設有寬度為4m的人行道，而四車道的總寬度為14m，選擇的燈具桿高度等于10m，預計各個燈具桿之間的距離為30m。

在選擇城市道路照明燈具的過程中，使用截光型的設備，而其兩側為對稱的設計，在人行道的一側，可以使用70W的燈具，而在機動車道的一側，則可以安裝150W的燈具。同時，在設計的過程中，還需要對燈具（光源）、地面之間的距離等，進行合理的設計。具體來說，70W的燈具與燈具桿之間的距離為1.5m，距離地面的距離為7m，150W的燈具與地面的距離則為10m。另外，在該道路的照明設計中，其燈具桿之間距離為10m。通過這樣的設計，能夠保證城市道路照明的合理性，為夜間的行人、行車，提供一個安全、舒適的環境[1]。

2.2 亮度均勻度

亮度均勻度，就是指在某一個特定的照明范圍之內，路燈投射到地面上，其所產生的均勻效果。在本文的道路設計中，四車道的總寬度為14m，總長度等于300m，選擇的燈具桿高度等于10m。所以，在寬度為14m、長度為10m的范圍內，LED照明燈具的光線，投射到地面上的亮度（或者照度），最小亮度值（或最小照度值）和平均亮度值（或平均照度值）的比值，即為亮度均勻度。例如：工作人員可以使用儀器，在140m2的范圍內，測試100個點，發現最小亮度是10，而其平均亮度是20，那么均勻度的值只有0.5。而這一數據，實際上就是衡量燈具配光的一個重要參數，其均勻度的數值越小，說明燈具的光越集中，沒有擴散開；反之，均勻度的數值越大，說明燈具的光越分散，即照明效果越好。

3 城市道路照明設計與節能

3.1 光源的選擇

在城市道路照明設計與節能中，要想切實實現節能降耗的目的，設計人員應該對光源進行合理的選擇，保證光源的科學性，為后續的設計工作奠定基礎。實際上，城市道路照明的燈具具有較強的多樣性、豐富性，而每一種燈具中，其所對應的光源亮度，都存在明顯的差異，所以應該結合城市道路照明的實際需求，對光源進行有針對性的選擇。就目前的現狀來看，基本上在城市道路照明的節能設計中，都會采用LED光源，主要是因為其光源形式非常突出，可以獲得良好的照明效果，同時還符合綠色、節能、高效的相關要求。

具體來說，使用LED燈具作為光源，在相同的照明條件下，能夠節約電能80%左右，在降低城市道路照明成本的同時，還能夠獲取更多的環境效益，實現節能的根本目的[2]。例如：將150W的LED燈與250W的高壓鈉燈進行比較，主要內容包括：

（1）LED燈的顯色指數為80，高壓鈉燈的顯色指數為23；

（2）LED燈的額定壽命為50000h，高壓鈉燈的額定壽命為15000h；

（3）LED燈的實際效率76.5lm/W，高壓鈉燈的實際效率51.4lm/W。

3.2 燈具性能

在城市道路照明的設計工作中，選擇LED燈作為主要燈具，就應該在節能的前提下，重視燈具的實際效率。國內好的企業如今LED燈的有效光效已達到150-160lm/W，而鈉燈的有效光效僅為70-75lm/W，所以這一方面的比對數據中，可以發現LED燈的性能更明顯、更優異。在采用LED燈的基礎上，其具備蝙蝠翼型的配光性能，也就是在兩個路燈之間，能夠形成燈光之間的交叉，從而避免出現燈光暗區的現象，影響照明的效果。不僅如此，LED燈具防護等級較高，其防水密度、防塵密度等，都能夠滿足道路照明系統設計的最高要求。

3.3 節能鎮流器

設計城市道路照明系統的過程中，將鎮流器應用在照明燈中，其主要的作用體現在以下幾方面：

（1）節能。對于這一類的器件，工作人員可以選擇頻率為60Hz左右的燈管完成供電，從而能夠提高10%的光效，并能夠降低20%左右的功率；

（2）穩定。在應用鎮流器的條件下，可以在根本上解決照明系統中路燈的頻閃問題，提高路燈發光的穩定性，從而為夜間駕駛汽車的司機，提供一個舒適的分辨率環境，防止出現視覺疲勞的現象；

（3）可靠。通過鎮流器，道路照明系統可以更加穩定的運行，在啟動系統時對燈具進行預熱，進而保證一次就可以點亮。

3.4 設計方式

在城市道路照明的設計工作中，要想實現節能的目的，就應該對設計工作予以高度的重視。就照明節能設計來說，工作人員需要結合相關的理論資料，明確城市道路照明設計的特殊性和標準，從而對設計方案進行相應的優化。同時，工作人員需要充分搜集道路結構、道路平面的相關的資料，以便于合理設計燈具桿之間的距離，在保證照明效果的同時，還能夠減少各項資源的利用。在設計電路的過程中，必須建立在掌握周邊環境的基礎上，以便于合理選擇進線、電源的位置，為城市的夜間行車提供更科學的保障。

除此之外，在節能設計中，設計人員需要根據日照時間等，設計路燈的開啟、關閉時間，并且要根據季節的變化進行設計，從而提高照明系統的節能效果。就控制方式來說，工作人員可以設置兩種控制方式，即人工控制方式、自動控制方式，從而能夠更加及時地實現對城市道路照明系統的控制。例如：將光照、時間進行結合，并利用光敏控制器的功能，就能夠達到節能的效果。而在深夜的時段，由于人流量、車流量都在減少，可以對路燈以間隔的方式進行關閉，減少對電力能源的消耗[3]。

4 城市道路照明維護工作

燈具的維護工作，在一定程度上影響著照明效果，如果沒能在第一時間發現燈具故障，并處理故障，就會削弱光照強度。不僅無法保證夜間的行車安全，還會導致電力能源的浪費，違背節能的設計理念。因此，在城市道路照明系統的運行中，工作人員應該重視燈具的維護工作，定期對城市道路照明系統進行檢測、檢查，對其中存在的問題及時整理、優化。不僅如此，工作人員還可以選擇耐紫外線的燈罩，或者將抗沖擊聚碳材料等應用在燈具的設計中，從而提高燈具的使用壽命，降低燈具使用過程中的故障率，實現節能的目的。

5 結 論

在當前的城市道路照明設計與節能中，還存在著很多需要解決的問題，所以設計人員應該積極地對方案進行優化，并重視設備的選擇過程。在這一基礎上，提高照明設計方案的科學性，將更多具有節能性質的設備應用在具體的工作中，使之發揮出其最大的價值。城市道路照明節能是一項長期且重要的任務，只有不斷的探索和實踐，才能找到有效的節能方法。

參考文獻：

[1] 卞和營，曹森鵬，常英麗，等.基于PLC的城市道路照明節能控制系統設計 [J].平頂山學院學報，2018，33（5）：53-55+64.

[2] 范永倫.電氣節能在設計中的應用及對城市道路照明的幾點探討 [J].建材與裝飾，2016（32）：217-218.

[3] 管慶磊.城市道路照明節能控制系統的設計 [J].電子世界，2014（13）：142.

作者簡介：江魏佳（1990-），女，漢族，湖南人，助理工程師，本科，研究方向：照明燈具類檢測。