有关城市道路照明节能设计措施的探究

吕增社 何倬 冯亚凡

摘 要：随着我国的飞速发展，我国正逐渐步入节约型社会的殿堂。与此同时，越来越多的人逐渐将目光转向在城市建设中的道路照明用电节约上。

关键词：城市道路；照明节能；设计措施

随着中国加入世界贸易组织以后，党和国家提倡建设社会主义和谐社会，而社会主义和谐社会的重要一条就是节约型社会，这就要求我们必须在城市建设过程中考虑各项的节能，而城市道路照明节能就是其中必然考虑的一项。城市道路照明，是提高道路的夜间利用率，确保夜间交通安全，美化城市环境的照明措施，是城市建设不可缺少的一项公共设施。公路、街道、桥梁、街心广场和隧道等地的照明均属道路照明，有些国家还把免费公园和城市绿地的公共照明也包括在内。道路照明的种类可分为连续照明、特殊区域（区段）照明和缓冲照明三种。

1 城市道路照明节能设计的指标和意义

随着我国综合经济的发展，我国各个城市的用电量也在逐年升高。据统计，目前我国城市道路照明用电量已占城市总用电量的30%，而其中充斥着大量的无意义耗电，这造成了我国电力发展的重大浪费，给国家的发展建设带来了不利的影响。去年由住房城乡建设部发发布的《“十二五”城市绿色照明规划纲要》中详细的阐述了当前我国城市的道路照明节能的现状，并依据事实统计数据总结出我国目前城市的道路照明节能的具体发展指标，即发展城市绿色照明，建立有利于城市照明节能、城市照明品质提升的管理体制和运行维护机制。

目前我国的城市道路照明设计主要依靠标准为2006年12月19日发布，2007年7月1日开始实行的《城市道路照明设计标准》编号为 CJJ45-2006。城市道路照明节能设计是在满足设计标准的前提下，通过一系列合理有效的措施减少道路照明在日常使用中的无意义浪费，从而以更加少的能量消耗完成道路照明的使用要求。道路节能设计根源取于设计标准，而在使用中依据各地的实际情况给予适当调整，所以其相互间不是矛盾对立的，而是相辅相成的关系。

2 城市道路照明节能设计的具体措施

2.1 照明路灯亮度的选择。在《城市道路照明设计标准》中第3项有明确的城市道路照明亮度标准。进行设计时必须满足标准中所规定的最小亮度要求，同时在满足最小亮度的基础上依据现场实际情况尽可能的减少照明过程中的过高亮度，从而进行节能设计。在设计标准的选择中要分清道路的使用类别，即机动车使用照明和人行道照明，其中机动车使用照明又分为主干路、次干路和支路。机动车交通道路照明应以路面平均亮度（或路面平均照度）、路面亮度均匀度和总想均匀度（或路面照度均匀度）、眩光限制、环境比和诱导性为评价指标。人行道路照明应以路面平均照度、路面最小照度和垂直照度为评价指标。

2.2 选择适宜的照明灯具和光源。选择节约型的灯具是城市道路照明节能设计中的重要措施，我国的灯具材料自发展以来主要有白炽灯、卤钨灯、荧光灯、金属卤化物灯、中显钠灯、高压钠灯、LED光源灯等。

白炽灯是最早出现的电灯，其由电流通过灯丝加热至白炽状态产生光的一种光源。用耐热玻璃制成泡壳，内装钨丝。泡壳内抽去空气，以免灯丝氧化，或再充入惰性气体（如氩），减少钨丝受热蒸发。因灯丝所耗电能仅一小部分转为可见光，故发光效率低，一般为10～15流/瓦，使用寿命通常为1000小时。

卤钨灯相比白炽灯，其在玻璃外壳中多填充有一些卤族元素，如碘和溴，可以使得钨原子循环，灯丝的使用寿命就会延长很多，外形一般都是一个细小的石英玻璃管，它的发光率一般在21流/瓦左右，使用寿命通常为1500小时左右。

荧光灯分为荧光低压汞灯和无极荧光灯。荧光抵押汞灯是利用低气压的汞蒸气在放电过程中辐射紫外线，从而使荧光粉发出可见光的原理发光，因此它属于低气压弧光放电光源。它的发光率一般在40流/瓦左右，使用寿命通常为5000小时左右。无极荧光灯是最新型的照明材料，目前在城市道路照明中使用较多。其即无极灯由高频发生器、耦合器和灯泡三部分组成。它是通过高频发生器的电磁场以感应的方式耦合到灯内，使灯泡内的气体雪崩电离，形成等离子体。等离子受激原子返回基态时辐射出紫外线。灯泡内壁的荧光粉受到紫外线激发产生可见光。它的发光率一般在80流/瓦左右，使用寿命通常为10000小时左右。

金属卤化物灯有两种，一种是石英金卤灯，其电弧管泡壳是用石英做的，另一种是陶瓷金卤灯，其电弧管泡壳是用半透明氧化铝陶瓷做的，它具有高光效（65～140lm/w），长寿命（5000～20000h），显色性好（Ra65～95）结构紧凑、性能稳定等特点。金卤灯是目前世界上最优秀的电光源之一，它兼有荧光灯、高压汞灯、高压钠灯的优点、克服了这些灯的缺陷，金卤灯汇集了气体放电光源的主要优点。

高压钠灯放电稳定时，灯内钠蒸气的分压强达到106Pa的钠灯。使用时发出金白色光，具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不诱等优点，它的发光率一般在100流/瓦左右，使用寿命通常为20000小时左右。

LED（发光二极管）是一种能发光的半导体电子元件，LED耗电相当低，直流驱动，超低功耗（单管0.03-0.06瓦），电光功率转换接近30%。一般来说LED的工作电压是2-3.6V，工作电流是0.02-0.03A；这就是说，它消耗的电能不超过0.1W，相同照明效果比传统光源节能近80%。不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，在恰当的电流和电压下，使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。

灯具光源的选择上，很多道路选择太阳能自充电电灯。这种灯具能有效的利用白天灯具关闭的间隙进行自充。这种方式直接避免了安装后电力的浪费，有效的提高的道路照明的节能的效率。

2.3 合理设置布灯方式。布灯设计时要依据城市道路的实际情况，合理进行布灯设计。布灯方式主要有单侧布置、双侧对称布置、双侧交错布置、中心对称布置等，布置时考虑道路类型不同设计亦不同即机动车照明道路、人行照明道路以及交汇区照明道路。对于路宽要考虑主干路照明设计、支线路照明设计。综合各方因素后制定道路照明间接、照明高度设置、灯具照射角度等。从而得出既满足设计标准又符合道路实际的最佳设计方案。

2.4 合理选择电气附件。在灯具的选择后，人们往往忽略了对于镇流器等电气附件的选择，而这些电气附件往往会在道路照明节能中产生负面影响。例如部分灯具内的电容元件，蓄电能力不足，一旦供电信号发出，电容元件电力不足以达到标准要求的亮度，则必然需要加强布灯排设，如此即造成了电力的浪费又造成了材料的浪费。

2.5 控制方式节能。城市道路照明控制分为集中控制盒单点控制。在实际的道路照明中，部分道路往往不需要在夜晚提供持续的照明，此时保持灯具常开就是一种电力浪费。实际使用中往往采用自动独立配电柜等控制措施来达到实现局部道路的照明切断功能，以此来保证城市道路节能的目标。

3 结语

随着国家建设的逐渐完备，节能会越来越受到重视，而作为城市供电系统的重要组成部分，道路照明节能必然会成为大家重要控制目标之一。只有完备的、符合实际情况的节能设计才能促进国家建设，保证社会经济的发展。

参考文献

[1] 城市道路照明设计标准（CJJ45-2006）[M].中国建筑工业出版社，2007.

[2] 李君林.道路照明设计探讨[J].现代建筑电气设计技术，1994（02）.