近年来,中国经济,科技发展迅速,特别是近年来,由于国家建设项目规模化建设,中国城市现代化水平不断提高｡在城市建设项目中,道路照明系统是一个非常重要的部分,减少了交通事故的可能性｡在照明系统中,除了实现照明功能外,还需要优化照明控制和管理系统以节省能源｡因此,目前的道路照明系统应融入节能设计理念,落实可持续发展的社会理念｡本文首先介绍了城市道路照明工程的设计和节能概要,讨论了城市照明设计的要点,最后分析了城市照明设计的节能措施｡
1城市道路照明工程设计与节能概述
在城市道路中设置照明系统,最主要的目的就是在夜间或者视野不是很好的情况下,为驾驶员创造一个良好的额驾驶环境,保证行车的舒适与安全,减少交通事故的发生,保护人民的生命财产安全,另外,根据相关调查研究发现,道路的照明系统还能够在一定程度上降低犯罪行为的发生,促进社会的和谐｡在城市,夜间的行人通常也会很多,所以不仅主干道上应该有良好的照明,人行道上同样应该设置照明系统,为行人提供行走所需的灯光｡在的照明设计中应该保证半柱面照度满足标准要求,这种设计方式可以帮助立即发现潜在的不安全因素｡在照明系统的节能方面,必须从设计上采取节能措施,所以,在道路照明系统的设计过程中,应该首先分析道路性质,了解道路特征,是对道路的行车辆､行人量的预估做一个系统的分析,同时应该了解照明系统的能耗标准,在各项因素都有所了解的时候,确定台理的路灯间距､数量､光源种类､开关控制的方式等等｡为了达到道路照明系统的设计要求,相关设计人员必须要有强烈的职业责任感,同时自身应该具有扎实的专业知识,在保证道路照明充分的情况下,最大限度的减少能量的消耗,除此之外,还应该保证维修方便,减少维修费用｡
2市政道路照明设计
2.1路灯的布设
道路照明设计需要考虑路灯的布置方式､路灯间距｡路灯间距的设置主要依据城市道路的道路等级､道路宽度以及绿化带的高度｡常规的布置方式有单侧布置､双侧对称布置､双侧交错布置､横向悬索布置和中心对称布置等｡设计人员在布设路灯时应该遵循《城市道路照明设计标准》,在确保照度和均匀度要求的基础上,按照道路结构形式不同,选择灯具的布置｡
2.2供电电压
常用的城市道路照明供电电压是交流380/220V｡供电电源来自市政10kV公网,通过道路沿线或交叉口设计的箱式变电站降压为交流380V,为城市道路照明灯具供电｡一般每隔1.6~2km左右设置一座箱式变电站｡
2.3采用新颖､灵活的方式布设综合供电线路
在设计供电线路时,需要设计人员掌控工程整体情况｡不仅要保证变压器容量能够满足目前所有用电设备的需求,还要预留一定的供电回路,以方便道路以后的照明需要｡此外,在铺设电缆时,应根据综合管线的位置，通常采用YJV-1kV系列4+1芯低压电缆,并选择PE管作为线缆保护管,通过埋管方式将电缆埋于人行道或机非分隔带内。
2.4选择并确定灯具布置方式
在照明系统的设计过程中,应分析该路段的形状,根据道路宽度,道路环境,数量和夜间行人交通的预期,基于这些参数,来制定一个很好的设计标准｡通常根据上述道路特征,将灯具进行在一侧布置、两侧对称布置或交错布置｡具体设计时应结合周围环境特征，再进行设计。如果有交叉路口,斑马线交叉口,附近的公共汽车站,可以通过避开上述设施和地点合理调整路灯位置｡此外,遇到道路交叉口, 应适当增加灯头的数量或功率，来提高设计照度,以提高行车安全。至于景观照明，应结合艺术场景，采用节能型的庭院灯，草坪灯、光纤灯、水下灯、埋地灯等产品，突出他的艺术效果。并采用节假日的时空方式，达到艺术照明及节能效果。
2.5道路照明光源的选择
选择合适光源的道路照明系统,不仅可以降低系统消耗功率,而且能减少后期的维护成本｡灯具发光效率,显色性指数、使用寿命是光源选择重要指标,目前道路照明最常用的是高压钠灯和LED灯。高压钠灯光效高，透雾性好，发出黄光，显色性较差； LED灯不仅发光效率高,而且显色性好，使用寿命长是目前最受欢迎的节能灯,与白炽灯相比可以节省80%的能源｡此外,LED具有良好的流明维持率和稳定的性能,LED发光二极管内无汞、钠是真正意义的绿色照明光源。
2.6路灯安装高度的设计
基于路面理论宽度,在灯具单侧布置时,有效宽度为实际路宽减去一个悬挑长度｡采用双侧布置方式时,有效宽度是实际宽减去两个悬挑长度｡当中间分车带上采用中心对称布置时,有效宽度就是实际宽度｡照明灯具的布置方式有多种,分别是单侧､双侧､双侧对称｡单侧布置方式是,支路､居住区道路采用较多的格局,而其他几种布灯方式,适用于主干路和次干路｡为消除不舒适眩光,快速路和主干路, 采用截光型灯具｡次干路是半截光型灯具;支路宜采用半截光型灯具｡必须从防震､防水和防尘方面对灯杆和灯具进行设置｡同时要考虑､耐腐蚀､密封等｡常规照明灯高度宜为6~12m,灯臂悬挑长度不应超过1/4的灯杆安装高度,灯具仰角不宜超过15°｡配光类型和安装高度见下表｡
表1配光类型和安装高度关系
照明灯具方式､光源功率被确定后,可计算照明负荷｡这其中,要考虑该道路发展前景,在设计过程中,给予负荷余量｡负荷大小确定后,需要勘察｡进行道路供电部门供电分析,这其中,也要考虑道发展情况｡同时兼顾市区的路灯网络｡通常来说,电线路的压降确定后,尽量将电源供电点,设计在道路的中间｡可以实现双向供电｡不但,供电质量有保证,在线径上,可以选择较小一级,降低了造价｡
2.7光照功率密度
道路照明功率密度,指在单位路面面积上,需要的照明安装功大小,符号为LPD,单位为W/m2｡道路照明功率密度(LPD),作为照明节能的指标,也是标准CJJ45-2015中强条｡密度应适的指标要求,如下表2所示｡
表2光照密度应适的指标要求
2.8路灯控制方式
路灯控制系统采用照明智能控制系统，该系统是一个无线或者总线形式、局域网形式的智能控制系统。所有单元器件（除电源）均内置微处理器和存储单元，由信号总线或无线通信方式连接成网络，每个单元均设置唯一的单元地址并用，通过软件设定其功能，每个单元控制各回路负载，输入单元通过群组地址和输出主件建立对应联系。当有输入时，输入单元将其变为总线信号在控制系统总线上传播，所有的输出单元接受并做出判断，控制相应的回路输出。照明智能控制系统通过遥测、遥信、遥感、遥控、遥调、遥视技术，来实现城市照明的远程集中监控和综合管理。
3道路照明设计节能措施
3.1采用光源降压–稳压–调光技术
光源降压-稳压-调光技术,既可以保证道路照明的效率,又可以在很大程度上节约用电量｡其主要原理就是适当降低照明灯具的电压及照度,这种做法不仅不会影响驾驶员或者行人的视觉,还可以有效节约能量,延长灯具的使用寿命,然而,该技术的使用必须结台道路照明系统的实际情况,不能随意使用｡在已经考虑到实际情况的基础上,通过降压､稳压和调光几个步骤,将理论与实践联系起来,在车辆集中,行人较多的地方保证照明强度满足标准要求,相反,就可以在恰当的时间段启动调光机制,调节照明亮度,达到节约能量的效果｡虽然现阶段的节能产品种类非常多,但总体上来说,降压节电型灯具仍然是照明系统的节能主流｡
3.2采用单灯控制器，合理调节灯具输出功率
随着无线通信系统的日益发展，单灯控制器的使用也日渐平凡。通过单灯控制器可以采集电流、电压、电量等参数，对光源的功率进行调光和输出。在下半夜车流量较小时，通过关闭慢车道侧光源，达到节能目的，又不影响路面均匀度；还可以结合监控系统，跟随车流自动开启车辆所经过的路段路灯，没车经过时自动关闭该处路灯或将其调光至低功耗运行。
3.3合理划分配电回路､保证负荷之间的平衡
在照明系统供电方式的选择上,可以使用三相供电的方式,然而这种方式最大的缺点就是,一旦三相负荷不平衡,就有可能导致线路损耗的出现,造成能源的浪费｡所以,为了尽可能的节约能源,就必须保证三相负荷的平衡｡当三相负荷出现不平衡的状态,中性线中的电流就会偏大,长时间下去就会产生大量的热量,中性线发热,可能引起线路故障,严重的甚至引发火宅｡由此可见,三相电负载的平衡非常重要,设计中,应该按照标准规划线路承载量,每相回路的负荷进行台理的分配,保证三相负荷处于平衡状态｡
4结束语
总而言之,近年来,随着城镇化进程不断提高,我国城市照明的发展十分迅速,照明设施的年平均增长率高达10%-20%,城市照明设施的快速增长,导致城市照明用电量迅速上升,路灯己经成为城市能源的消费“大户”,所以实现对市政道路照明的节能设计优化尤其重要,要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨｡
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