市政道路照明節(jié)能設(shè)計要點探析

1、<p>　　市政道路照明節(jié)能設(shè)計要點探析</p><p>　　摘要：道路照明節(jié)能是個老話題了，根據(jù)近兩年的統(tǒng)計，我國的照明耗電占全國總發(fā)電量的12%以上，而城市道路照明又占照明耗電量的30%以上，因此，城市道路照明在電能的消耗中占有較大的比例。城市道路照明節(jié)能是一個重要的節(jié)能范疇。本文即詳細(xì)闡述了市政道路照明節(jié)能設(shè)計的要點。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：市政道路；照明；節(jié)能設(shè)計

2、；光源；變壓器 </p><p>　　中圖分類號：TU201.5文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A </p><p>　　一、道路照明節(jié)能評價指標(biāo) </p><p>　?。ㄒ唬┑缆氛彰鞴?jié)能評價指標(biāo) </p><p>　　目前，我國照明設(shè)計中的已有規(guī)范《城市道路照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ45- 2006），對道路照明節(jié)能指標(biāo)作出明確規(guī)定。機(jī)動車交通道路照明應(yīng)以照明功率

3、密度（LPD）作為照明節(jié)能的評價指標(biāo)，僅適用于高壓鈉燈，而對LED 燈，沒有明確的規(guī)定。照明系統(tǒng)亮度、均勻度燈作為照明質(zhì)量的評價指標(biāo)，在該規(guī)范中關(guān)于道路照明節(jié)能方面，僅是對高壓鈉燈提出相關(guān)技術(shù)措施。這導(dǎo)致了難以對已建設(shè)的系統(tǒng)，采用LED光源，對道路照明進(jìn)行節(jié)能效果的評估。因此，LED 道路照明節(jié)能評價指標(biāo)欠缺，阻礙了照明節(jié)能效果應(yīng)用的發(fā)展。 </p><p>　　（二）道路照明節(jié)能設(shè)計確定原則 </p>

4、;<p>　　在分析道路照明節(jié)能時，往往重點考慮節(jié)能照明器材的問題，因此，要進(jìn)行合理的道路照明設(shè)計，以達(dá)到預(yù)期的節(jié)能效果。道路照明節(jié)能設(shè)計，本質(zhì)上就是要求所設(shè)計的道路照明，在滿足城市道路環(huán)境要求的基礎(chǔ)上，盡可能地減少能源消耗。要求設(shè)計者不但要熟練掌握道路照明設(shè)計要點，熟悉道路照明設(shè)計規(guī)范，而且要對設(shè)計道路作充分的調(diào)研，避免對道路性質(zhì)定位不準(zhǔn)確，造成不必要的能源浪費。在具體設(shè)計中，應(yīng)該按道路規(guī)定的亮度、路燈布置控制方式，進(jìn)行

5、道路照明節(jié)能設(shè)計。 </p><p>　　道路照明防眩光的控制作用 </p><p>　　道路照明設(shè)計要遵循功能性原則，主、次干道、機(jī)動車道路，作為主要交通通道，除了滿足有足夠的亮度外，還應(yīng)考慮防眩光問題，以確保駕駛員的安全。對于這些功能性要求較強的道路，應(yīng)采用截光型、半截光型燈具。相比非截光型的裝飾照明，這些功能照明在燈具的利用系數(shù)、維護(hù)系數(shù)等要求上要高得多，不但節(jié)約能源，而且提高亮度，

6、還有效控制了眩光。 </p><p>　　二、城市道路照明的節(jié)能設(shè)計措施 </p><p>　?。ㄒ唬┦姓缆氛彰鞴庠吹倪x擇 </p><p>　　目前，道路照明采用的主要光源類型有高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、緊湊性熒光燈等。由于高壓鈉燈的光通量比相同功率的金鹵燈高40%左右，而且透霧性能較好，因此在城市道路照明工程中使用非常廣泛。 </p><p&

7、gt;　　隨著太陽能應(yīng)用和LED光源等技術(shù)的逐漸成熟，綠色節(jié)能照明已經(jīng)逐漸在許多大中城市得到了推廣和應(yīng)用。其中，LED光源具有綠色環(huán)保、安全可靠、質(zhì)量穩(wěn)定、安裝維護(hù)簡便、使用壽命長等特點，已經(jīng)應(yīng)用在了道路照明、城市造型景觀照明、綠地照明、廣告燈箱照明及家居照明等地方。LED光源基本可以達(dá)到與高壓鈉燈同等的效果，而且耗電量比高壓鈉燈大大降低了。雖然LED燈具一次性投入較高是其發(fā)展的瓶頸，但高壓鈉燈的更換成本和后期維護(hù)費用卻是LED燈具的五

8、倍。由此可見，LED燈具不但能比高壓鈉燈節(jié)能，且更換成本和維護(hù)費用節(jié)省的多。所以，LED光源在城市道路照明方面的廣泛應(yīng)用必將是大勢所趨。 </p><p><b>　?。ǘ艟叩倪x擇 </b></p><p>　　城市道路照明系統(tǒng)按用途可分為功能性燈具和裝飾性燈具。選擇燈具時，應(yīng)滿足其使用功能和照明質(zhì)量的要求，同時便于安裝維護(hù)且長期運行費用低，具體應(yīng)考慮: <

9、/p><p>　　1、光學(xué)特性，如配光曲線、眩光控制。 </p><p>　　2、經(jīng)濟(jì)性，如燈具效率、初始投資及長期運行費用等。 </p><p>　　3、特殊的環(huán)境條件，如空氣中酸堿等腐蝕性氣體含量較高的地區(qū)或場所宜采用耐腐蝕性的燈具，不方便埋設(shè)電纜時可采用太陽能或風(fēng)能供電的燈具。 </p><p>　　4、燈具的外形應(yīng)與環(huán)境相協(xié)調(diào)。燈具性能對

10、節(jié)能至關(guān)重要，衡量燈具性能優(yōu)劣的主要參數(shù)是燈具光輸出比，燈具光輸出比反映燈具對光源光通量的利用程度。燈具的光輸出比總是小于1，越接近1說明燈具對光源的利用率就越高。 </p><p>　　在選擇燈具時，首先要滿足光強度分布和眩光限制的要求，在此前提下再選擇發(fā)光效率高的產(chǎn)品（＞70%），實際使用中應(yīng)加強燈具的清潔和維護(hù)，按不同的環(huán)境狀況，每半年或一年進(jìn)行一次徹底清洗，保持0.65以上的維護(hù)系數(shù)；在保證平均亮度和均勻

11、度的前提下，路燈的間距可以適當(dāng)增大，通過合理的配光，燈間距可以增加30%左右。 </p><p>　　（三）合理選擇供電方式 </p><p>　　1、合理劃分配電回路、保證負(fù)荷三相平衡 </p><p>　　在供電方式上，可以采用單相方式，也可以采用三相方式。如果以單相方式損耗值為100%，則三相平衡的方式為其16.7%。三相負(fù)荷的不平衡度會增加其線路損耗。因此，

12、盡量保持負(fù)荷的三相平衡也能起到節(jié)能效果。 </p><p>　　如果三相所帶負(fù)載的大小相差太大，會造成三相電流的不平衡。情況嚴(yán)重的，會造成通過中性線的電流增大，由于中性線的截面積一般比相線截面積小，其承載負(fù)荷的能力較小，長時間在三相電流的不平衡狀態(tài)下工作，中性線會發(fā)熱，產(chǎn)生比較高的溫度，成為隱蔽狀態(tài)下的電氣故障和電氣火災(zāi)，這是非常危險的。在設(shè)計階段應(yīng)充分考慮到三相負(fù)荷的平衡，核對檢查每一回路的燈具數(shù)量，按照具體的

13、要求系統(tǒng)地規(guī)劃配電線路的承載負(fù)荷量，合理分配每一單相回路的負(fù)荷，使三相趨于平衡，確保在以后的使用中，不出現(xiàn)問題。此外，在中性線選擇上也可以考慮選擇等截面電纜從根本上解決因三相負(fù)荷嚴(yán)重失衡出現(xiàn)電氣事故和電氣火災(zāi)。 </p><p>　　2、正確選擇變壓器容量 </p><p>　　供配電系統(tǒng)的損耗，主要由變壓器損耗、配電線路損耗以及開關(guān)儀表等電氣元件損耗組成。其中變壓器和配電線路的損耗，約占

14、供配電系統(tǒng)總損耗的95% 以上，而配電裝置中，各種開關(guān)儀表電氣元件的損耗，所占比例不超過5%，所以，降低變壓器及配電系統(tǒng)損耗是提高供電效率、節(jié)約能源的關(guān)鍵。 </p><p>　　保持變壓器在高效率下工作，是減少變壓器損耗的基本手段。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷大小，合理選擇變壓器容量，使其運行過程中保持較高的效率，從而可以節(jié)省電能。采用高效率的變壓器，可以節(jié)約，如配電變壓器的空載損耗20世紀(jì)60年代初的 ST 型變壓器是70年代

15、初期產(chǎn)品S1型變壓器的1.32倍，S1系列又比 S6 系列的大約小14%，而90年代后期以前應(yīng)用的S7系列變壓器又比S6系列的小45%，90年代末國家推廣使用的S9系列變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗更小。目前，一種非晶合金的變壓器成為最節(jié)能的變壓器，其空載損耗比普通變壓器下降 80%，起到了很好的節(jié)能效果。 </p><p>　　（四）合理安排運行時間 </p><p>　　城市道路照明的運行

16、時間控制是節(jié)能的一個重要環(huán)節(jié)。對不同性質(zhì)和地區(qū)的城市運行時間的要求是不一樣的。在一些中小城市和在冬季，到下半夜時，行人和車輛都很稀少，這時城市道路照明可以降低照明等級，減少亮燈的數(shù)量或功率，達(dá)到節(jié)能的效果。這種節(jié)能方式主要有三種方法： </p><p>　　1、全、半夜燈運行方式 </p><p>　　在全、半夜燈運行方式中，主要常用的是間隔亮燈、熄燈的方法。在雙側(cè)布燈時，一般不提倡關(guān)閉一

17、側(cè)路燈的方法。關(guān)閉一側(cè)路燈的優(yōu)點是控制方便，時間可以靈活掌握，設(shè)備投入比較經(jīng)濟(jì)，運行故障率低。缺點是照度均勻度較差?，F(xiàn)在逐步采用的就是用雙光源照明器，在后半夜關(guān)閉其中的一盞燈。這種方法較之前面在照度均勻度上有所提高，管理也簡單方便。但同時設(shè)備成本也增加了。因此，應(yīng)在有條件的城市逐步采用雙光源照明器的節(jié)能方式。 </p><p>　　2、采用時間光照與集中控制方式 </p><p>　　目前

18、全國還有許多中小城市的控制方式還是采用單獨的微電腦時間控制方式，而根據(jù)當(dāng)?shù)氐娜粘鋈章鋾r間來確定開、關(guān)燈時間。由于晴天與雨天在同一時間的明暗程度不一樣，開、關(guān)燈時間也就差別很大，年內(nèi)調(diào)整時控頻繁，工作效率低，還會出現(xiàn)誤差現(xiàn)象。建議逐步淘汰單獨的微電腦時間控制方式，推廣普及更先進(jìn)的遠(yuǎn)程集中控制方式。 </p><p>　　（五）新型能源的利用 </p><p>　　太陽能、風(fēng)能是一種新型的清潔

19、能源。它給照明行業(yè)開辟了一個新的領(lǐng)域。太陽能、風(fēng)能的好處有很多，但是，目前在城市的功能性照明應(yīng)用方面應(yīng)重視兩大問題。一是各地的年日照時數(shù)能否滿足長期的照明需求；二是環(huán)保問題，這個問題很容易被人們忽視。目前在城市道路照明中使用的都是獨立的光伏發(fā)電系統(tǒng)，需要一定容量的蓄電池在白天存儲電能，晚上釋放電能。一般的蓄電池壽命也僅3～5 年，大量使用后，若回收處理廢舊蓄電池的工作沒有跟上，則對環(huán)境的污染是很嚴(yán)重的。因此在應(yīng)用新型能源方面要因地制宜，

20、適宜選用。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]康國榮.探析城市道路照明節(jié)能技術(shù)[J].商品與質(zhì)量，2009.S1. </p><p>　　[2]趙安軍.隧道LED照明技術(shù)研究及應(yīng)用探討[J].中國交通信息產(chǎn)業(yè)，2008.6. </p><p>　　[3]李平.綠色通道更換LED照