王紅衛(wèi)

摘要：城市道路照明對城市治安、車輛行使、行人安全、城市環(huán)境等都有重要影響，在選擇照明燈具的時候要綜合考慮其使用壽命、發(fā)光效率、成本、節(jié)能降耗等情況。當前在城市道路照明工程中使用較多的就是LED燈具，此類燈具在照明效果、節(jié)能降耗等方面很有優(yōu)勢。故本文以LED路燈為分析對象，探究其在城市道路照明中的應用情況。

關(guān)鍵詞：城市道路；LED路燈；照明應用

一、導言

在道路照明設(shè)計中，設(shè)計師們比較注重LED燈具的應用。LED路燈不僅能確保道路的明亮度，提高道路行車的安全性，還能降低道路照明燈具的能源消耗。但LED燈具在道路照明中的應用也存在一些缺陷，需要設(shè)計師在照明設(shè)計中改善對LED燈具的應用，確保LED路燈在照明中的穩(wěn)定性，充分體現(xiàn)LED路燈的優(yōu)勢和價值。

二、常規(guī)路燈照明型式

（一）城市電路燈照明型式

城市電路燈照明型式是當前我國各城市里應用較為廣泛的一種照明方式，該方式照明效果好，而且照明方式靈活多樣，燈具較易維護，因此被應用于多種標準的道路照明系統(tǒng)，其缺點是需要敷設(shè)電纜管線并配置路燈供電設(shè)備，施工安裝的工作量比較大。

（二）太陽能路燈照明方式

太陽能路燈通過吸收太陽光，不需要接入市網(wǎng)電，而是通過光電轉(zhuǎn)換將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并LED光源配合來為路燈供電，是一種科技含量較高的綠色路燈照明型式。該方式最突出的優(yōu)點是節(jié)能、環(huán)保，同時不需要敷設(shè)電纜管線和配置路燈供電設(shè)備，安裝施工方便工作量小。路燈開關(guān)是通過時控器感應外接亮度變化來控制，不需要人工操作。

（三）風光互補路燈照明方式

風光互補路燈可以在白天利用太陽能和風能發(fā)電供電，而在夜晚則可以通過風能發(fā)電來供電，將風能供電和太陽功能統(tǒng)一配合應用起來，增強供電系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，其缺點是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，運行維護費用較高。

三、LED燈具用于城市道路照明的優(yōu)點與不足

結(jié)合當前LED燈具在城市道路照明工程中的應用情況，其優(yōu)點與不足表現(xiàn)如下：

（一）LED路燈的優(yōu)點

1.LED路燈具有定向輻射特性，光的漫射極少，通過單顆LED芯片獨立二次光學設(shè)計，燈具光效可達到88%左右，光源發(fā)出的大部分光射向道路，從而使光能得到最大限度的利用，大幅度提高了光照效率和節(jié)能效果。

2.LED路燈功率因數(shù)高達95%以上，燈具無需額外配置鎮(zhèn)流器，不會產(chǎn)生高次諧波，大幅度提高了電能質(zhì)量，減少了電能損耗。

3.LED光源顯色指數(shù)最高達到80%，幾乎接近自然太陽光，而道路上使用的高壓鈉燈顯色指數(shù)一般只有23%。隨著顯色指數(shù)的提高，人們能夠更清晰地看清不同顏色外貌的物體。

4.LED光源可做到無閃爍、無紫外線輻射，發(fā)熱量比傳統(tǒng)燈具少60～78%，無碳排放，已被作為室內(nèi)及長時間工作場所的主要照明，對人眼起到保護作用。

5.LED光源無傳統(tǒng)照明產(chǎn)品所需的汞、鉛、重金屬等有害污染，并可以對其廢棄物進行回收利用，從而響應了國家綠色環(huán)保相關(guān)政策。

6.LED路燈由單顆1W以上半導體芯片組合而成，整燈功率可以根據(jù)不同設(shè)計標準隨意調(diào)整，避免了高壓鈉燈功率規(guī)格較少造成的不合理照明現(xiàn)象。

7.深夜通過合理調(diào)節(jié)LED路燈驅(qū)動電流降低光通量，或者關(guān)閉部分LED路燈模塊，可達到降低輸入功率以及路面亮度水平的目的。

8.LED路燈理論使用壽命在5萬h以上，實際保證3萬h以上，按每天亮燈11h計算，壽命可達6～7年；而傳統(tǒng)的高壓鈉燈理論使用壽命一般為2萬h，實際使用壽命也就2年左右。

（二）不足之處

在城市道路照明工程中LED燈具的應用也存在不足，主要表現(xiàn)在三方面：一是路面照明均勻性不夠，若設(shè)計不夠精準就容易產(chǎn)生“斑馬線”；二是散熱性能有待提高，尤其是夏季熱量不易散發(fā)，有潛在的照明風險；三是大霧天氣不宜使用，其產(chǎn)生的高眩光容易影響車輛行使安全。綜合而言，在城市道路照明工程中應用LED燈具存在的不足是設(shè)計人員應重視的問題，并應緊密結(jié)合實際情況，不斷改進和優(yōu)化照明方案，盡可能彌補LED燈具在應用中的不足。

四、LED路燈在道路照明中的應用

LED路燈在道路照明中的應用需要經(jīng)過對比測試，以確保LED路燈的穩(wěn)定性。下面以某城市的高速公路為例，分析LED路燈的實踐應用。

（一）對比測試

該公路寬32m，LED路燈安裝在兩側(cè)護欄。公路原來使用的燈具是250W的高壓鈉燈，后期在該公路某大橋路段安裝了32盞140W的LED路燈。分別選取32盞高壓鈉燈與LED燈具進行對比測試，具體測試結(jié)果如表1所示。

（二）應用方案

因為LED路燈的照明效果和節(jié)能效益明顯，所以該公路推行應用了LED路燈。該高速公路總共安裝LED路燈322盞，現(xiàn)已投入應用。

LED路燈在該公路中的應用過程為：①該公路相關(guān)部門以32盞測試LED路燈為分析對象，發(fā)現(xiàn)夜間公路出現(xiàn)了“斑馬線”，不利于行車安全；相鄰路燈距離是36m，高8m。由此得出，LED路燈的間距過大、高度偏低，引起了“斑馬線”問題。對此，設(shè)計人員需要適當縮小LED路燈的間距，同時增加燈桿高度。將間距改為33m，高度改為10m后，明顯消除了“斑馬線”。②對于該公路LED路燈的供電方式，原本試驗區(qū)采用的是高壓供電，但實際高速公路中還存在高架橋路段，無法埋設(shè)變壓器，也會增加照明后期的維護量。對此，設(shè)計人員提出了相應的優(yōu)化方案，即利用LED燈具低電壓工作的特點，將高壓供電改為低壓供電，配備低壓電纜，電壓范圍是170～250V，滿足了LED路燈的工作需求。③優(yōu)化LED路燈的供電方案，以便提高整個道路照明系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。LED路燈的工作電流小，擴大了供電電壓的范圍，增大了單臺變壓器的供電半徑，而采用低壓供電的方式可以降低初期投資，具有經(jīng)濟性的優(yōu)勢。

（三）照明效果

LED路燈在該公路中的應用保障了道路的行車安全，且節(jié)能效益明顯。該道路在使用LED路燈的同時，采取了改進設(shè)計的方式，確保了LED路燈的穩(wěn)定性，優(yōu)化了照明環(huán)境。

五、對道路照明中LED路燈的發(fā)展建議

設(shè)計師在道路照明設(shè)計中非常重視對LED路燈的應用。筆者通過綜合分析LED路燈的使用情況，針對其未來發(fā)展提出兩條建議：①提高LED路燈的白光光效，保持150lm/W以上的光通量，以提高LED路燈的光照效率，滿足夜間道路的照明需求。②提高LED路燈的經(jīng)濟指標，特別是成本投入方面。目前，LED路燈在道路中的應用規(guī)模越來越大，所以應注重提高其經(jīng)濟指標，在控制成本投入的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)高效率的道路照明。在道路照明中積極推廣LED路燈時，既要提高其路面照明能力，又要注重能源的節(jié)約，體現(xiàn)LED路燈在道路照明中的價值，改善路面的照明情況，保障夜間車輛行駛的安全。

結(jié)束語

綜上所述，LED燈具在城市道路照明工程中的應用仍處于探索與發(fā)展的階段，雖然LED燈具的節(jié)能、降耗、使用壽命、顯色性能等優(yōu)勢在使用中發(fā)揮了很大作用，但仍然存在一些不足。因此，在實際使用LED燈具作為城市道路照明用具的時候，應綜合考慮多方面因素，盡量優(yōu)化使用方案，以彌補LED燈具存在的不足。同時，還應不斷研究和改進LED燈具在城市道路照明工程中的應用，確保LED燈具能發(fā)揮出更大的價值。

參考文獻

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