城市道路照明的節能措施

張勝云

山東華宇工學院，山東 德州 253000

0 引言

隨著我國經濟的迅速發展、城市化進程的持續推進以及城市道路交通的高速發展，道路照明需求越來越多，這對城市道路照明質量提出了更高的要求。在城市道路照明建設過程中，相關部門必須樹立生態文明、綠色環保的理念，創新和優化道路照明節能設計，采取有效的管理和控制措施，在滿足道路行車功能與亮度需求的基礎上，注重能源的高效、合理利用，從而實現能源節約，推動我國基礎設施建設的良好發展。

1 城市道路照明的現狀

1.1 照明亮度過高，燈光配比不合理

當前，城市道路照明中普遍存在照明亮度過高和燈光配比不合理的問題。我國很多城市道路的照明亮度不符合國家有關規范和要求，在照明設計過程中，由于過于注重照明亮度而導致設計的照明強度超過標準，這會對夜間出行者的視覺產生較大的影響，既浪費了照明資源，也增加了道路行駛的風險。同時，燈光配比不合理也會在很大程度上削弱道路使用效果，如果沒有充分考慮駕駛員與行人對夜間燈光的具體需求，所選道路照明的燈光配比將難以滿足相關需求，從而無法獲得理想的使用效果。

1.2 照明功能被忽視

道路照明對整個城市道路交通的安全運營起著至關重要的影響。然而，在城市道路的實際建設過程中，有些城市過于追求“高大上”的形象，在道路照明設計中運用了大量的藝術效果，而忽視了原有的照明功能。雖然這樣提高了城市道路的美觀度和明亮度，但也在很大程度上造成建設投入資金和能源的浪費。

1.3 照明設計不規范

當前，我國已經明確提出了城市道路照明設計的相關行業標準與要求，即在具體設計過程中，設計人員應將照明功能、道路規劃與道路作用作為出發點，充分考慮燈桿高度、燈桿樣式、燈具顏色及燈桿造型等。但沒有對城市道路照明設施做出統一要求，導致不同城市的道路照明設計與安裝方式存在很大差異。不同城市的照明設施各不相同，有的城市還存在不同區域道路照明設施不一致的問題，既影響城市的美觀性，后期維護難度也比較大[1]。

1.4 照明管理模式不合理

目前，城市道路照明管理普遍采用人工控制模式與自動控制模式。在實際的城市道路照明中，以人工控制模式為主。通過人工操作的方式控制照明時間可以在確保正常照明的同時，盡可能地節省照明資源，但是會產生一些人力資源的浪費。為此，有的城市道路照明中采用了自動控制模式，但這種控制模式極易受到天氣、季節等因素的影響，造成電力資源的浪費。

2 城市道路照明的節能措施

2.1 合理選用照明節能材料

在城市道路照明的節能設計中，可以通過合理選用照明節能材料來達到節能降耗的目的。（1）選擇LED節能燈具。當前，市面上的城市道路燈具類型豐富多樣，不同燈具的光源亮度存在較大的區別，其中以LED燈具的照明效果最為突出，其符合高效、節能與減排等要求。根據相關實踐研究，250 W高壓鈉燈與150 W LED燈具相比，前者的顯色指數為23，額定壽命為15 000 h，實際效率為51.4 lm/W；后者的顯色指數為80，額定壽命為50 000 h，實際效率為76.5 lm/W。由此可知，在照明條件相同的情況下，LED燈具的節能環保效果更優，使用壽命更長。（2）使用綠色材料。在符合城市道路照明使用要求的基礎上，盡可能采用一些能耗較低的材料，并減少材料的使用量，以達到節能降耗的目的。目前，市場中的節能型材料包括鋁合金芯鋁絞線、鋼芯高導電率硬鋁絞線、全鋁合金絞線，這些材料具備類似的電氣與機械性能，還擁有良好的節能效果。

2.2 科學構建道路照明管控平臺

（1）科學選擇控制系統。相關實踐研究證明，無線遠程監控系統在城市道路照明節能管控中具有突出優勢。該控制系統能夠在很大程度上減少燈具的電損耗量和連接線路材料的使用量，具備良好的節能減耗與控制效果。在新形勢背景下，通過對城市道路照明管控平臺進行系統集成，可以在同一個管理平臺上實現多種功能控制需求，實現大融合的集成控制，從而獲得更加顯著的節能減耗效果[2]。

（2）選用5G多功能智慧路燈桿。智慧路燈桿作為一種智慧路燈系統設施，具備智能化控制、節能與環保等優勢，主要由感知輸出設備、數據指令流程設備與通信控制設備構成[3]。5G多功能智慧路燈桿能夠結合場景需求，提出相應的節能控制策略，提高燈具的使用年限，達到智能節能的目的；能夠在線檢測各項設備設施，一旦出現異常情況，能夠立馬發出警報，以便相關人員進行有效調控與管理；還能夠比較分析燈具消耗狀況、故障發生率、亮燈率等，然后結合分析結果優化節能管理策略。

2.3 優化道路照明系統設計

（1）優化照明系統的配電設計。在具體設計中，設計人員應結合導體流量的具體需求，選用合理的配電系統導體截面。然而，由于城市道路照明配電系統存在電流較小、線路距離較遠等問題，大大增加了供電線路壓降，使其不能符合相關規范和要求。針對這一情況，設計人員必須準確計算導體載流量，使之與斷路器相匹配；設計人員還需科學判斷配電線路中的壓降狀況，明確其是否滿足相關標準，若不滿足，必須及時進行改進和調整。

（2）合理布設立桿位置。道路路燈的立桿位置在很大程度上關系到道路工程造價、電能消耗、照明質量，而設置中心對稱的中央隔離帶能夠減少燈桿與電纜等材料的使用，且有效滿足人行道的照明需求。相較于兩側的步燈，機動車道燈的利用率顯然更低，這大大增加了道路照明的運行能耗。設計人員必須注重合理布設立桿位置，避免道路綠化遮擋燈管。若道路隔離帶種植了高大植物，就不可在人行道上放置燈桿。同時，為讓道路的行車照明功能達標，實現燈桿與城市景觀、環境的統一協調，可在主機動車道采用雙側對稱布燈方式，以單叉路燈的形式進行照明；在輔機動車道路上選擇高低叉路燈，并合理計算立桿之間的間隔距離，確保桿高的科學性。

（3）充分利用客觀環境。相關實踐研究證明，在高反射建筑旁或高反射的路面上布設路燈，能夠在最大程度上提高光能的利用率，增強城市道路的照明效果，并有效節約能源。目前，我國公路路面結構主要以混凝土瀝青結構為主，這種路面結構的反射率為0.18～0.21，而水泥混凝土路面的反射率為0.24～0.31。設計人員需要在確保安全的基礎上，盡量選擇水泥混凝土路面，以提高自然光的利用率。在自然光環境下，可以更好地保證駕駛員的行駛安全性。

3 結束語

縱觀當前我國城市道路照明的節能情況可以發現，很多城市存在照明亮度過高、燈光配比不合理、能源管理不到位、道路照明設計不規范等問題。針對這些問題，相關部門必須始終秉持節能減耗的原則，合理選用照明節能材料、科學構建道路照明管控平臺，優化道路照明節能設計，以此來提高城市道路照明效果與照明強度，并延長燈具的使用年限，從而達到節能減耗的目的。