摘 要:在城市的建设与发展中,城市照明发挥着重要的作用,需要相关人员加大重视力度。对此,本文将分析当前城市道路照明设计与节能的现状,结合案例探究具体的设计方案。并在这一基础上,对光源选择、灯具性能、维护工作等方面,进行简单的探究。以期为相关人员提供参考,优化城市道路照明设计方案,减少能源消耗,达到节能的目的。 

  关键词:城市道路;照明设计;LED灯 

  0 引 言 

  就城市道路照明系统来说,其不仅是夜间行人、行车的基本安全保障,更是城市化建设的基础设施。随着时代的发展,人们对于城市道路照明的设计,提出了全新的要求,并倡导将节能理念融入到具体的设计之中,科学地节约能源,提高环境质量。 

  1 城市道路照明设计现状分析 

  在当前的城市道路照明设计中,常常会因为多种因素,进而影响设计的合理性,节能的有效性。经调查发现,在设计城市道路照明系统的过程中,很多人员高度重视造型问题,追求大规模、超豪华,忽视最终的照明效果、照明功能。除此之外,在城市道路照明的设计中,由于188金宝博平台量较大,设计人员具有较高的压力,所以常常为了能够缩短工作周期,在设计过程中脱离城市道路的实际情况。这样的问题,不仅会耗费大量的资金,还可能达不到城市照明的初衷,造成能源的浪费。此外,部分设计人员也会忽视灯具的配光问题,进而影响路面照度分布的均匀性。一旦在城市道路照明设计中出现这样的现象,就会影响路面获得的灯光效果,呈现出“忽明忽暗”的状态,给交通安全埋下隐患。 

  2 城市道路照明设计方案 

  2.1 安装设计 

  在笔者的日常工作中,会参与城市道路照明设计与节能的相关工作,因此以具体的案例为基础,对城市道路照明灯的安装、布局等,进行相关的分析、探究,以提高研究工作的专业性。就笔者所设计的城市道路照明方案来说,其主要的内容为:城市道路为双向四车道,同时在道路两侧,分别设有宽度为4m的人行道,而四车道的总宽度为14m,选择的灯具杆高度等于10m,预计各个灯具杆之间的距离为30m。 

  在选择城市道路照明灯具的过程中,使用截光型的设备,而其两侧为对称的设计,在人行道的一侧,可以使用70W的灯具,而在机动车道的一侧,则可以安装150W的灯具。同时,在设计的过程中,还需要对灯具(光源)、地面之间的距离等,进行合理的设计。具体来说,70W的灯具与灯具杆之间的距离为1.5m,距离地面的距离为7m,150W的灯具与地面的距离则为10m。另外,在该道路的照明设计中,其灯具杆之间距离为10m。通过这样的设计,能够保证城市道路照明的合理性,为夜间的行人、行车,提供一个安全、舒适的环境[1]。 

  2.2 亮度均匀度 

  亮度均勻度,就是指在某一个特定的照明范围之内,路灯投射到地面上,其所产生的均匀效果。在本文的道路设计中,四车道的总宽度为14m,总长度等于300m,选择的灯具杆高度等于10m。所以,在宽度为14m、长度为10m的范围内,LED照明灯具的光线,投射到地面上的亮度(或者照度),最小亮度值(或最小照度值)和平均亮度值(或平均照度值)的比值,即为亮度均匀度。例如:工作人员可以使用仪器,在140m2的范围内,测试100个点,发现最小亮度是10,而其平均亮度是20,那么均匀度的值只有0.5。而这一数据,实际上就是衡量灯具配光的一个重要参数,其均匀度的数值越小,说明灯具的光越集中,没有扩散开;反之,均匀度的数值越大,说明灯具的光越分散,即照明效果越好。 

  3 城市道路照明设计与节能 

  3.1 光源的选择 

  在城市道路照明设计与节能中,要想切实实现节能降耗的目的,设计人员应该对光源进行合理的选择,保证光源的科学性,为后续的设计工作奠定基础。实际上,城市道路照明的灯具具有较强的多样性、丰富性,而每一种灯具中,其所对应的光源亮度,都存在明显的差异,所以应该结合城市道路照明的实际需求,对光源进行有针对性的选择。就目前的现状来看,基本上在城市道路照明的节能设计中,都会采用LED光源,主要是因为其光源形式非常突出,可以获得良好的照明效果,同时还符合绿色、节能、高效的相关要求。   具体来说,使用LED灯具作为光源,在相同的照明条件下,能够节约电能80%左右,在降低城市道路照明成本的同时,还能够获取更多的环境效益,实现节能的根本目的[2]。例如:将150W的LED灯与250W的高压钠灯进行比较,主要内容包括: 

  (1)LED灯的显色指数为80,高压钠灯的显色指数为23; 

  (2)LED灯的额定寿命为50000h,高压钠灯的额定寿命为15000h; 

  (3)LED灯的实际效率76.5lm/W,高压钠灯的实际效率51.4lm/W。 

  3.2 燈具性能 

  在城市道路照明的设计工作中,选择LED灯作为主要灯具,就应该在节能的前提下,重视灯具的实际效率。国内好的企业如今LED灯的有效光效已达到150-160lm/W,而钠灯的有效光效仅为70-75lm/W,所以这一方面的比对数据中,可以发现LED灯的性能更明显、更优异。在采用LED灯的基础上,其具备蝙蝠翼型的配光性能,也就是在两个路灯之间,能够形成灯光之间的交叉,从而避免出现灯光暗区的现象,影响照明的效果。不仅如此,LED灯具防护等级较高,其防水密度、防尘密度等,都能够满足道路照明系统设计的最高要求。 

  3.3 节能镇流器 

  设计城市道路照明系统的过程中,将镇流器应用在照明灯中,其主要的作用体现在以下几方面: 

  (1)节能。对于这一类的器件,工作人员可以选择频率为60Hz左右的灯管完成供电,从而能够提高10%的光效,并能够降低20%左右的功率; 

  (2)稳定。在应用镇流器的条件下,可以在根本上解决照明系统中路灯的频闪问题,提高路灯发光的稳定性,从而为夜间驾驶汽车的司机,提供一个舒适的分辨率环境,防止出现视觉疲劳的现象; 

  (3)可靠。通过镇流器,道路照明系统可以更加稳定的运行,在启动系统时对灯具进行预热,进而保证一次就可以点亮。 

  3.4 设计方式 

  在城市道路照明的设计工作中,要想实现节能的目的,就应该对设计工作予以高度的重视。就照明节能设计来说,工作人员需要结合相关的理论资料,明确城市道路照明设计的特殊性和标准,从而对设计方案进行相应的优化。同时,工作人员需要充分搜集道路结构、道路平面的相关的资料,以便于合理设计灯具杆之间的距离,在保证照明效果的同时,还能够减少各项资源的利用。在设计电路的过程中,必须建立在掌握周边环境的基础上,以便于合理选择进线、电源的位置,为城市的夜间行车提供更科学的保障。 

  除此之外,在节能设计中,设计人员需要根据日照时间等,设计路灯的开启、关闭时间,并且要根据季节的变化进行设计,从而提高照明系统的节能效果。就控制方式来说,工作人员可以设置两种控制方式,即人工控制方式、自动控制方式,从而能够更加及时地实现对城市道路照明系统的控制。例如:将光照、时间进行结合,并利用光敏控制器的功能,就能够达到节能的效果。而在深夜的时段,由于人流量、车流量都在减少,可以对路灯以间隔的方式进行关闭,减少对电力能源的消耗[3]。 

  4 城市道路照明维护工作 

  灯具的维护工作,在一定程度上影响着照明效果,如果没能在第一时间发现灯具故障,并处理故障,就会削弱光照强度。不仅无法保证夜间的行车安全,还会导致电力能源的浪费,违背节能的设计理念。因此,在城市道路照明系统的运行中,工作人员应该重视灯具的维护工作,定期对城市道路照明系统进行检测、检查,对其中存在的问题及时整理、优化。不仅如此,工作人员还可以选择耐紫外线的灯罩,或者将抗冲击聚碳材料等应用在灯具的设计中,从而提高灯具的使用寿命,降低灯具使用过程中的故障率,实现节能的目的。 

  5 结 论 

  在当前的城市道路照明设计与节能中,还存在着很多需要解决的问题,所以设计人员应该积极地对方案进行优化,并重视设备的选择过程。在这一基础上,提高照明设计方案的科学性,将更多具有节能性质的设备应用在具体的工作中,使之发挥出其最大的价值。城市道路照明节能是一项长期且重要的任务,只有不断的探索和实践,才能找到有效的节能方法。 

  参考文献: 

  [1] 卞和营,曹森鹏,常英丽,等.基于PLC的城市道路照明节能控制系统设计 [J].平顶山学院学报,2018,33(5):53-55+64. 

  [2] 范永伦.电气节能在设计中的应用及对城市道路照明的几点探讨 [J].建材与装饰,2016(32):217-218. 

  [3] 管庆磊.城市道路照明节能控制系统的设计 [J].电子世界,2014(13):142.