呂增社 何倬 馮亞凡

摘 要：隨著我國(guó)的飛速發(fā)展，我國(guó)正逐漸步入節(jié)約型社會(huì)的殿堂。與此同時(shí)，越來(lái)越多的人逐漸將目光轉(zhuǎn)向在城市建設(shè)中的道路照明用電節(jié)約上。

關(guān)鍵詞：城市道路；照明節(jié)能；設(shè)計(jì)措施

隨著中國(guó)加入世界貿(mào)易組織以后，黨和國(guó)家提倡建設(shè)社會(huì)主義和諧社會(huì)，而社會(huì)主義和諧社會(huì)的重要一條就是節(jié)約型社會(huì)，這就要求我們必須在城市建設(shè)過(guò)程中考慮各項(xiàng)的節(jié)能，而城市道路照明節(jié)能就是其中必然考慮的一項(xiàng)。城市道路照明，是提高道路的夜間利用率，確保夜間交通安全，美化城市環(huán)境的照明措施，是城市建設(shè)不可缺少的一項(xiàng)公共設(shè)施。公路、街道、橋梁、街心廣場(chǎng)和隧道等地的照明均屬道路照明，有些國(guó)家還把免費(fèi)公園和城市綠地的公共照明也包括在內(nèi)。道路照明的種類(lèi)可分為連續(xù)照明、特殊區(qū)域（區(qū)段）照明和緩沖照明三種。

1 城市道路照明節(jié)能設(shè)計(jì)的指標(biāo)和意義

隨著我國(guó)綜合經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)各個(gè)城市的用電量也在逐年升高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)城市道路照明用電量已占城市總用電量的30%，而其中充斥著大量的無(wú)意義耗電，這造成了我國(guó)電力發(fā)展的重大浪費(fèi)，給國(guó)家的發(fā)展建設(shè)帶來(lái)了不利的影響。去年由住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)發(fā)布的《“十二五”城市綠色照明規(guī)劃綱要》中詳細(xì)的闡述了當(dāng)前我國(guó)城市的道路照明節(jié)能的現(xiàn)狀，并依據(jù)事實(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)總結(jié)出我國(guó)目前城市的道路照明節(jié)能的具體發(fā)展指標(biāo)，即發(fā)展城市綠色照明，建立有利于城市照明節(jié)能、城市照明品質(zhì)提升的管理體制和運(yùn)行維護(hù)機(jī)制。

目前我國(guó)的城市道路照明設(shè)計(jì)主要依靠標(biāo)準(zhǔn)為2006年12月19日發(fā)布，2007年7月1日開(kāi)始實(shí)行的《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》編號(hào)為 CJJ45-2006。城市道路照明節(jié)能設(shè)計(jì)是在滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，通過(guò)一系列合理有效的措施減少道路照明在日常使用中的無(wú)意義浪費(fèi)，從而以更加少的能量消耗完成道路照明的使用要求。道路節(jié)能設(shè)計(jì)根源取于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，而在使用中依據(jù)各地的實(shí)際情況給予適當(dāng)調(diào)整，所以其相互間不是矛盾對(duì)立的，而是相輔相成的關(guān)系。

2 城市道路照明節(jié)能設(shè)計(jì)的具體措施

2.1 照明路燈亮度的選擇。在《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中第3項(xiàng)有明確的城市道路照明亮度標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)必須滿足標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的最小亮度要求，同時(shí)在滿足最小亮度的基礎(chǔ)上依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況盡可能的減少照明過(guò)程中的過(guò)高亮度，從而進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的選擇中要分清道路的使用類(lèi)別，即機(jī)動(dòng)車(chē)使用照明和人行道照明，其中機(jī)動(dòng)車(chē)使用照明又分為主干路、次干路和支路。機(jī)動(dòng)車(chē)交通道路照明應(yīng)以路面平均亮度（或路面平均照度）、路面亮度均勻度和總想均勻度（或路面照度均勻度）、眩光限制、環(huán)境比和誘導(dǎo)性為評(píng)價(jià)指標(biāo)。人行道路照明應(yīng)以路面平均照度、路面最小照度和垂直照度為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2.2 選擇適宜的照明燈具和光源。選擇節(jié)約型的燈具是城市道路照明節(jié)能設(shè)計(jì)中的重要措施，我國(guó)的燈具材料自發(fā)展以來(lái)主要有白熾燈、鹵鎢燈、熒光燈、金屬鹵化物燈、中顯鈉燈、高壓鈉燈、LED光源燈等。

白熾燈是最早出現(xiàn)的電燈，其由電流通過(guò)燈絲加熱至白熾狀態(tài)產(chǎn)生光的一種光源。用耐熱玻璃制成泡殼，內(nèi)裝鎢絲。泡殼內(nèi)抽去空氣，以免燈絲氧化，或再充入惰性氣體（如氬），減少鎢絲受熱蒸發(fā)。因燈絲所耗電能僅一小部分轉(zhuǎn)為可見(jiàn)光，故發(fā)光效率低，一般為10～15流/瓦，使用壽命通常為1000小時(shí)。

鹵鎢燈相比白熾燈，其在玻璃外殼中多填充有一些鹵族元素，如碘和溴，可以使得鎢原子循環(huán)，燈絲的使用壽命就會(huì)延長(zhǎng)很多，外形一般都是一個(gè)細(xì)小的石英玻璃管，它的發(fā)光率一般在21流/瓦左右，使用壽命通常為1500小時(shí)左右。

熒光燈分為熒光低壓汞燈和無(wú)極熒光燈。熒光抵押汞燈是利用低氣壓的汞蒸氣在放電過(guò)程中輻射紫外線，從而使熒光粉發(fā)出可見(jiàn)光的原理發(fā)光，因此它屬于低氣壓弧光放電光源。它的發(fā)光率一般在40流/瓦左右，使用壽命通常為5000小時(shí)左右。無(wú)極熒光燈是最新型的照明材料，目前在城市道路照明中使用較多。其即無(wú)極燈由高頻發(fā)生器、耦合器和燈泡三部分組成。它是通過(guò)高頻發(fā)生器的電磁場(chǎng)以感應(yīng)的方式耦合到燈內(nèi)，使燈泡內(nèi)的氣體雪崩電離，形成等離子體。等離子受激原子返回基態(tài)時(shí)輻射出紫外線。燈泡內(nèi)壁的熒光粉受到紫外線激發(fā)產(chǎn)生可見(jiàn)光。它的發(fā)光率一般在80流/瓦左右，使用壽命通常為10000小時(shí)左右。

金屬鹵化物燈有兩種，一種是石英金鹵燈，其電弧管泡殼是用石英做的，另一種是陶瓷金鹵燈，其電弧管泡殼是用半透明氧化鋁陶瓷做的，它具有高光效（65～140lm/w），長(zhǎng)壽命（5000～20000h），顯色性好（Ra65～95）結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。金鹵燈是目前世界上最優(yōu)秀的電光源之一，它兼有熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈的優(yōu)點(diǎn)、克服了這些燈的缺陷，金鹵燈匯集了氣體放電光源的主要優(yōu)點(diǎn)。

高壓鈉燈放電穩(wěn)定時(shí)，燈內(nèi)鈉蒸氣的分壓強(qiáng)達(dá)到106Pa的鈉燈。使用時(shí)發(fā)出金白色光，具有發(fā)光效率高、耗電少、壽命長(zhǎng)、透霧能力強(qiáng)和不誘等優(yōu)點(diǎn)，它的發(fā)光率一般在100流/瓦左右，使用壽命通常為20000小時(shí)左右。

LED（發(fā)光二極管）是一種能發(fā)光的半導(dǎo)體電子元件，LED耗電相當(dāng)?shù)停绷黩?qū)動(dòng)，超低功耗（單管0.03-0.06瓦），電光功率轉(zhuǎn)換接近30%。一般來(lái)說(shuō)LED的工作電壓是2-3.6V，工作電流是0.02-0.03A；這就是說(shuō)，它消耗的電能不超過(guò)0.1W，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能近80%。不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點(diǎn)，在恰當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷合?，使用壽命可達(dá)6萬(wàn)到10萬(wàn)小時(shí)，比傳統(tǒng)光源壽命長(zhǎng)10倍以上。

燈具光源的選擇上，很多道路選擇太陽(yáng)能自充電電燈。這種燈具能有效的利用白天燈具關(guān)閉的間隙進(jìn)行自充。這種方式直接避免了安裝后電力的浪費(fèi)，有效的提高的道路照明的節(jié)能的效率。

2.3 合理設(shè)置布燈方式。布燈設(shè)計(jì)時(shí)要依據(jù)城市道路的實(shí)際情況，合理進(jìn)行布燈設(shè)計(jì)。布燈方式主要有單側(cè)布置、雙側(cè)對(duì)稱(chēng)布置、雙側(cè)交錯(cuò)布置、中心對(duì)稱(chēng)布置等，布置時(shí)考慮道路類(lèi)型不同設(shè)計(jì)亦不同即機(jī)動(dòng)車(chē)照明道路、人行照明道路以及交匯區(qū)照明道路。對(duì)于路寬要考慮主干路照明設(shè)計(jì)、支線路照明設(shè)計(jì)。綜合各方因素后制定道路照明間接、照明高度設(shè)置、燈具照射角度等。從而得出既滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)又符合道路實(shí)際的最佳設(shè)計(jì)方案。

2.4 合理選擇電氣附件。在燈具的選擇后，人們往往忽略了對(duì)于鎮(zhèn)流器等電氣附件的選擇，而這些電氣附件往往會(huì)在道路照明節(jié)能中產(chǎn)生負(fù)面影響。例如部分燈具內(nèi)的電容元件，蓄電能力不足，一旦供電信號(hào)發(fā)出，電容元件電力不足以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的亮度，則必然需要加強(qiáng)布燈排設(shè)，如此即造成了電力的浪費(fèi)又造成了材料的浪費(fèi)。

2.5 控制方式節(jié)能。城市道路照明控制分為集中控制盒單點(diǎn)控制。在實(shí)際的道路照明中，部分道路往往不需要在夜晚提供持續(xù)的照明，此時(shí)保持燈具常開(kāi)就是一種電力浪費(fèi)。實(shí)際使用中往往采用自動(dòng)獨(dú)立配電柜等控制措施來(lái)達(dá)到實(shí)現(xiàn)局部道路的照明切斷功能，以此來(lái)保證城市道路節(jié)能的目標(biāo)。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著國(guó)家建設(shè)的逐漸完備，節(jié)能會(huì)越來(lái)越受到重視，而作為城市供電系統(tǒng)的重要組成部分，道路照明節(jié)能必然會(huì)成為大家重要控制目標(biāo)之一。只有完備的、符合實(shí)際情況的節(jié)能設(shè)計(jì)才能促進(jìn)國(guó)家建設(shè)，保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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