试析城市道路照明工程的节能设计高京泉

试析城市道路照明工程的节能设计高京泉

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1.身份证号码：44030119610715xxxx；2.身份证号码：44142419770122xxxx518129

摘要：照明节能是一项系统工程，要从提高整个照明系统的每个环节的效率来考虑。道路照明的节能设计主要从合理确定道路照明标准值、选用绿色节能路灯、合理的布灯设计方式几方面进行考虑。

关键词：城市道路；照明工程；节能设计

引言

在城市发展过程中，城市灯光工程得到不断的完善与美化，但照明系统负荷越来越大，电费开支惊人。因此，采取有效的节能措施，最大限度地减少能源消耗，这对我国节能工作的有效开展无疑具有重要的现实意义。

1、城市道路照明工程节能设计的可行性分析

1.1城市道路对照明的需求

城市道路照明属于功能性照明，应具备三大功能要求：一是要满足城市道路交通的安全发展要求；二是要满足社会治安安全的要求；三是要满足居民的日常生活需要，给居民的夜间生活提供最大的便利。

1.2城市道路路灯照明并非越亮越好

道路照明设计工作首先要做的，就是合理选定照明标准值。这里需要关注两方面的问题。一方面，节能不等于降低照明的标准或者不开灯。去年，国内几大城市的商业中心曾搞过景观照明熄灯半小时体验，游客、顾客的心情显然大受影响。合理的城市照明可以对经济起积极的拉动作用，经济发展与节约能源之间的矛盾并非不可调和。另一方面，道路照明的主要目的是为机车驾驶员提供良好的视觉条件，使们能及时发现前方60—160米范围内障碍物。大量的试验研究表，驾驶员评价为“好”的道路照明对应的平均照度约为15勒克司，过亮不但浪费，还会导光干扰和光污染。

1.3可以实现在保证照明效果的基础上节约能源

由于人流量和车流量往往具有较大的流动性，不同的时间、地点和应用场合，即便是在相同的地点，随着时间和应用场合的变化，道路上的车流和人流量也在发生变化。因而，道路路面照明的亮度需求也要适应这种变化，能及时地做出调整。在同一地点，通常上班也的车流、人流量较为密集，控制照明的光源应按照设计的满功率进行，而在下半夜，人们的出行明显降低，人流量和车流都较为稀疏，这时道路照明的亮度标准便可进行适度的降低，来降低对能源的损耗。

2、我国城市道路节能照明现状分析

中国为一个处在发展中的大国，中国的城市正以一日千里的速度发展着，城市道路照明光源处在了世界的前端。以高强度的气体放电灯为主，具有耗电少、发光效率高、寿命长等优点，替代传统汞灯和白炽灯，其安装更换比例与速度甚至超过了许多欧美等发达国家，但在运营和管理方面，尤其在提高效率以及降低耗能等方面仍然存在着一些无法克服的问题和缺乏有效的技术手段。

然而道路照明的耗电量目前约占总电力消耗的10%，占照明耗电的30%，年耗电439亿kW•h左右，年电费开支上百亿元。如某市2012年路灯电费大约3380万元，比上一年度增加480万元。该市相关部门要求节电必须达到290亿kW•h，减少2900万吨的二氧化碳排放为目标。如何降低照明用电，有效节省能源成为社会关注的问题。

3、城市道路照明工程的节能设计要点

3.1合理确定道路照明标准值

道路的照度（亮度）标准值，直接决定着所需光通量的大小，而光通量又基本决定了光源的功率大小，因此，照度（亮度）标准值的大小基本决定了光源功率的大小。机动车道设置照明的目的是为驾驶员创造良好的视觉环境，以达到保障交通安全、提高交通效率、降低犯罪和美化夜景的效果。非机动车道和人行道的设置照明的目的是为行人提供舒适和安全的视觉环境。节能设计不是靠降低照明水平来实现的，而是在满足照明功能的前提下再考虑节能的。

因此，在确定道路照明标准时，应根据道路的等级，确定合理的照度标准，并根据车辆行驶速度、交通流量等实际因素，和考虑城市的性质、规模选择低档值或高档值。《城市道路照明设计标准》CJJ45-2006中规定的数值基本上是满足机动车驾驶员视觉作业要求的合理数值，再提高路面高度水平，对驾驶员的视觉作业没有太大的帮助，反而会造成能源浪费、光污染、光干扰等负面问题。因此在进行道路照明时不应盲目追求高标准，避免进行高亮度的攀比，走出“越亮越好”的认识误区

3.2选用绿色节能路灯

现在城市路灯主要光源是金卤灯和高压钠灯。在相同功率下，高压钠灯的光通量可以达到80-130Lm/w，且它的透雾性好，按照同样标准的道路要求，高压钠灯无疑是首选。

随着新技术、新材料的不断发展，新的路灯不断诞生，其中包括LED和无极灯，特别是LED灯的发展非常快，LED照明具有超强的节能环保优势，被称为“21世纪的照明新光源”。

LED是以半导体发光二极管为发光源的新型光源，具有功耗小、寿命长、体积小、重量轻等诸多优点。和高压钠灯相比，LED的光输出具有定向性，通过特殊的灯具配光设计，灯具的发光效率能做得很高，新型大功率LED灯可以节约80%的电能，在道路照明效果上基本也可以取代高压钠灯，且寿命还是普通路灯的3-4倍，加之其显色性高、年平均维护成本低，现已在许多大中城市得到大力推广。如果将高压钠灯逐步改为LED灯，其社会效益和节能减排效应将会有明显的提高。

以一条4km的道路为例说明LED的节能效果：约每30m安装一盏路灯，道路两侧对称布置，共需路灯约268盏。如果选用250W的高压钠灯，以每天12小时、一年365天开灯计算的话，一年的用电量大约29.35万度，假如按每度电0.65元计算，一年电费约19.07万元；等效换成普通LED路灯的话，可以选用100W的LED（不考虑损耗），同样以每天12小时、一年365天开灯计算，一年的用电量约11.74万度，电费约7.63万元。对比可以看出，仅电费节约11.44万元，与此同时，道路照明的总负荷量减少了，因此也可以减小电缆的截面和扩大供电半径。

太阳能路灯以太阳光为能源，白天太阳能电池板给蓄电池充电，晚上蓄电池给路灯供电，因其具有不受市电供电影响、不用开沟埋线或架空电线、安全节能无污染、只要阳光充足就可就地安装等特点而受到人们的关注。因此在阳光充足等条件许可的情况下，可以尽量选用太阳能路灯做照明光源。

3.3合理的布灯设计方式

根据建设部行业标准《城市道路照明设计标准》CJJ45-2006，应严格遵循照度标准和功率密度值，并按照设计标准的要求对路灯布置方式、路灯间距、高度、光源等进行合理的选择，避免或减少道路照明设计的盲目性，从而达到节能的目的。

例如，采用单侧布置方式，按间距30米安装，每公里33套灯，采用250W，每天亮灯10小时，每公里耗电量为33*250*365*10/1000=30112.5kwh（不考虑镇流器损耗）；若间距按40米，每公里25套灯，耗电量为25*250*365*10/1000=22812.5kwh，每公里就可以节约7300度电。假设全国以每年新增城市道路3万公里计算，则节省了电能2.19亿度，相当可观。可以看出，在满足标准的前提下，布灯方式对节能有着非常大的意义。

结束语

综上所述，随着城市道路照明工程的日趋大型化，在日益紧迫的能源、环境危机以及“节能减排”工程的促进下，节能照明已成为现阶段城市道路节能的指导思想。在工程设计过程中必须要综合考虑其技术和管理等多个方面的因素，要追求综合效益的最大化，有效的减少不必要的能源浪费，达到节能的目的。

参考文献：

[1]曾东.城市道路照明节能措施的研究与探讨.照明技术与设计.2013（13）.

[2]城市道路照明设标准CJJ45-2006.

[3]高雪.浅谈道路照明的节能[J].安徽建筑，2011（02