摘 要:在城市的建設(shè)與發(fā)展中,城市照明發(fā)揮著重要的作用,需要相關(guān)人員加大重視力度。對(duì)此,本文將分析當(dāng)前城市道路照明設(shè)計(jì)與節(jié)能的現(xiàn)狀,結(jié)合案例探究具體的設(shè)計(jì)方案。并在這一基礎(chǔ)上,對(duì)光源選擇、燈具性能、維護(hù)工作等方面,進(jìn)行簡(jiǎn)單的探究。以期為相關(guān)人員提供參考,優(yōu)化城市道路照明設(shè)計(jì)方案,減少能源消耗,達(dá)到節(jié)能的目的。 

  關(guān)鍵詞:城市道路;照明設(shè)計(jì);LED燈 

  0 引 言 

  就城市道路照明系統(tǒng)來(lái)說(shuō),其不僅是夜間行人、行車的基本安全保障,更是城市化建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施。隨著時(shí)代的發(fā)展,人們對(duì)于城市道路照明的設(shè)計(jì),提出了全新的要求,并倡導(dǎo)將節(jié)能理念融入到具體的設(shè)計(jì)之中,科學(xué)地節(jié)約能源,提高環(huán)境質(zhì)量。 

  1 城市道路照明設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析 

  在當(dāng)前的城市道路照明設(shè)計(jì)中,常常會(huì)因?yàn)槎喾N因素,進(jìn)而影響設(shè)計(jì)的合理性,節(jié)能的有效性。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),在設(shè)計(jì)城市道路照明系統(tǒng)的過(guò)程中,很多人員高度重視造型問(wèn)題,追求大規(guī)模、超豪華,忽視最終的照明效果、照明功能。除此之外,在城市道路照明的設(shè)計(jì)中,由于工程量較大,設(shè)計(jì)人員具有較高的壓力,所以常常為了能夠縮短工作周期,在設(shè)計(jì)過(guò)程中脫離城市道路的實(shí)際情況。這樣的問(wèn)題,不僅會(huì)耗費(fèi)大量的資金,還可能達(dá)不到城市照明的初衷,造成能源的浪費(fèi)。此外,部分設(shè)計(jì)人員也會(huì)忽視燈具的配光問(wèn)題,進(jìn)而影響路面照度分布的均勻性。一旦在城市道路照明設(shè)計(jì)中出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象,就會(huì)影響路面獲得的燈光效果,呈現(xiàn)出“忽明忽暗”的狀態(tài),給交通安全埋下隱患。 

  2 城市道路照明設(shè)計(jì)方案 

  2.1 安裝設(shè)計(jì) 

  在筆者的日常工作中,會(huì)參與城市道路照明設(shè)計(jì)與節(jié)能的相關(guān)工作,因此以具體的案例為基礎(chǔ),對(duì)城市道路照明燈的安裝、布局等,進(jìn)行相關(guān)的分析、探究,以提高研究工作的專業(yè)性。就筆者所設(shè)計(jì)的城市道路照明方案來(lái)說(shuō),其主要的內(nèi)容為:城市道路為雙向四車道,同時(shí)在道路兩側(cè),分別設(shè)有寬度為4m的人行道,而四車道的總寬度為14m,選擇的燈具桿高度等于10m,預(yù)計(jì)各個(gè)燈具桿之間的距離為30m。 

  在選擇城市道路照明燈具的過(guò)程中,使用截光型的設(shè)備,而其兩側(cè)為對(duì)稱的設(shè)計(jì),在人行道的一側(cè),可以使用70W的燈具,而在機(jī)動(dòng)車道的一側(cè),則可以安裝150W的燈具。同時(shí),在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,還需要對(duì)燈具(光源)、地面之間的距離等,進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。具體來(lái)說(shuō),70W的燈具與燈具桿之間的距離為1.5m,距離地面的距離為7m,150W的燈具與地面的距離則為10m。另外,在該道路的照明設(shè)計(jì)中,其燈具桿之間距離為10m。通過(guò)這樣的設(shè)計(jì),能夠保證城市道路照明的合理性,為夜間的行人、行車,提供一個(gè)安全、舒適的環(huán)境[1]。 

  2.2 亮度均勻度 

  亮度均勻度,就是指在某一個(gè)特定的照明范圍之內(nèi),路燈投射到地面上,其所產(chǎn)生的均勻效果。在本文的道路設(shè)計(jì)中,四車道的總寬度為14m,總長(zhǎng)度等于300m,選擇的燈具桿高度等于10m。所以,在寬度為14m、長(zhǎng)度為10m的范圍內(nèi),LED照明燈具的光線,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,即為亮度均勻度。例如:工作人員可以使用儀器,在140m2的范圍內(nèi),測(cè)試100個(gè)點(diǎn),發(fā)現(xiàn)最小亮度是10,而其平均亮度是20,那么均勻度的值只有0.5。而這一數(shù)據(jù),實(shí)際上就是衡量燈具配光的一個(gè)重要參數(shù),其均勻度的數(shù)值越小,說(shuō)明燈具的光越集中,沒(méi)有擴(kuò)散開(kāi);反之,均勻度的數(shù)值越大,說(shuō)明燈具的光越分散,即照明效果越好。 

  3 城市道路照明設(shè)計(jì)與節(jié)能 

  3.1 光源的選擇 

  在城市道路照明設(shè)計(jì)與節(jié)能中,要想切實(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)光源進(jìn)行合理的選擇,保證光源的科學(xué)性,為后續(xù)的設(shè)計(jì)工作奠定基礎(chǔ)。實(shí)際上,城市道路照明的燈具具有較強(qiáng)的多樣性、豐富性,而每一種燈具中,其所對(duì)應(yīng)的光源亮度,都存在明顯的差異,所以應(yīng)該結(jié)合城市道路照明的實(shí)際需求,對(duì)光源進(jìn)行有針對(duì)性的選擇。就目前的現(xiàn)狀來(lái)看,基本上在城市道路照明的節(jié)能設(shè)計(jì)中,都會(huì)采用LED光源,主要是因?yàn)槠涔庠葱问椒浅M怀,可以獲得良好的照明效果,同時(shí)還符合綠色、節(jié)能、高效的相關(guān)要求。   具體來(lái)說(shuō),使用LED燈具作為光源,在相同的照明條件下,能夠節(jié)約電能80%左右,在降低城市道路照明成本的同時(shí),還能夠獲取更多的環(huán)境效益,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的根本目的[2]。例如:將150W的LED燈與250W的高壓鈉燈進(jìn)行比較,主要內(nèi)容包括: 

 。1)LED燈的顯色指數(shù)為80,高壓鈉燈的顯色指數(shù)為23; 

 。2)LED燈的額定壽命為50000h,高壓鈉燈的額定壽命為15000h; 

 。3)LED燈的實(shí)際效率76.5lm/W,高壓鈉燈的實(shí)際效率51.4lm/W。 

  3.2 燈具性能 

  在城市道路照明的設(shè)計(jì)工作中,選擇LED燈作為主要燈具,就應(yīng)該在節(jié)能的前提下,重視燈具的實(shí)際效率。國(guó)內(nèi)好的企業(yè)如今LED燈的有效光效已達(dá)到150-160lm/W,而鈉燈的有效光效僅為70-75lm/W,所以這一方面的比對(duì)數(shù)據(jù)中,可以發(fā)現(xiàn)LED燈的性能更明顯、更優(yōu)異。在采用LED燈的基礎(chǔ)上,其具備蝙蝠翼型的配光性能,也就是在兩個(gè)路燈之間,能夠形成燈光之間的交叉,從而避免出現(xiàn)燈光暗區(qū)的現(xiàn)象,影響照明的效果。不僅如此,LED燈具防護(hù)等級(jí)較高,其防水密度、防塵密度等,都能夠滿足道路照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最高要求。 

  3.3 節(jié)能鎮(zhèn)流器 

  設(shè)計(jì)城市道路照明系統(tǒng)的過(guò)程中,將鎮(zhèn)流器應(yīng)用在照明燈中,其主要的作用體現(xiàn)在以下幾方面: 

 。1)節(jié)能。對(duì)于這一類的器件,工作人員可以選擇頻率為60Hz左右的燈管完成供電,從而能夠提高10%的光效,并能夠降低20%左右的功率; 

  (2)穩(wěn)定。在應(yīng)用鎮(zhèn)流器的條件下,可以在根本上解決照明系統(tǒng)中路燈的頻閃問(wèn)題,提高路燈發(fā)光的穩(wěn)定性,從而為夜間駕駛汽車的司機(jī),提供一個(gè)舒適的分辨率環(huán)境,防止出現(xiàn)視覺(jué)疲勞的現(xiàn)象; 

  (3)可靠。通過(guò)鎮(zhèn)流器,道路照明系統(tǒng)可以更加穩(wěn)定的運(yùn)行,在啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)對(duì)燈具進(jìn)行預(yù)熱,進(jìn)而保證一次就可以點(diǎn)亮。 

  3.4 設(shè)計(jì)方式 

  在城市道路照明的設(shè)計(jì)工作中,要想實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的,就應(yīng)該對(duì)設(shè)計(jì)工作予以高度的重視。就照明節(jié)能設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),工作人員需要結(jié)合相關(guān)的理論資料,明確城市道路照明設(shè)計(jì)的特殊性和標(biāo)準(zhǔn),從而對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。同時(shí),工作人員需要充分搜集道路結(jié)構(gòu)、道路平面的相關(guān)的資料,以便于合理設(shè)計(jì)燈具桿之間的距離,在保證照明效果的同時(shí),還能夠減少各項(xiàng)資源的利用。在設(shè)計(jì)電路的過(guò)程中,必須建立在掌握周邊環(huán)境的基礎(chǔ)上,以便于合理選擇進(jìn)線、電源的位置,為城市的夜間行車提供更科學(xué)的保障。 

  除此之外,在節(jié)能設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)日照時(shí)間等,設(shè)計(jì)路燈的開(kāi)啟、關(guān)閉時(shí)間,并且要根據(jù)季節(jié)的變化進(jìn)行設(shè)計(jì),從而提高照明系統(tǒng)的節(jié)能效果。就控制方式來(lái)說(shuō),工作人員可以設(shè)置兩種控制方式,即人工控制方式、自動(dòng)控制方式,從而能夠更加及時(shí)地實(shí)現(xiàn)對(duì)城市道路照明系統(tǒng)的控制。例如:將光照、時(shí)間進(jìn)行結(jié)合,并利用光敏控制器的功能,就能夠達(dá)到節(jié)能的效果。而在深夜的時(shí)段,由于人流量、車流量都在減少,可以對(duì)路燈以間隔的方式進(jìn)行關(guān)閉,減少對(duì)電力能源的消耗[3]。 

  4 城市道路照明維護(hù)工作 

  燈具的維護(hù)工作,在一定程度上影響著照明效果,如果沒(méi)能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)燈具故障,并處理故障,就會(huì)削弱光照強(qiáng)度。不僅無(wú)法保證夜間的行車安全,還會(huì)導(dǎo)致電力能源的浪費(fèi),違背節(jié)能的設(shè)計(jì)理念。因此,在城市道路照明系統(tǒng)的運(yùn)行中,工作人員應(yīng)該重視燈具的維護(hù)工作,定期對(duì)城市道路照明系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)、檢查,對(duì)其中存在的問(wèn)題及時(shí)整理、優(yōu)化。不僅如此,工作人員還可以選擇耐紫外線的燈罩,或者將抗沖擊聚碳材料等應(yīng)用在燈具的設(shè)計(jì)中,從而提高燈具的使用壽命,降低燈具使用過(guò)程中的故障率,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。 

  5 結(jié) 論 

  在當(dāng)前的城市道路照明設(shè)計(jì)與節(jié)能中,還存在著很多需要解決的問(wèn)題,所以設(shè)計(jì)人員應(yīng)該積極地對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化,并重視設(shè)備的選擇過(guò)程。在這一基礎(chǔ)上,提高照明設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性,將更多具有節(jié)能性質(zhì)的設(shè)備應(yīng)用在具體的工作中,使之發(fā)揮出其最大的價(jià)值。城市道路照明節(jié)能是一項(xiàng)長(zhǎng)期且重要的任務(wù),只有不斷的探索和實(shí)踐,才能找到有效的節(jié)能方法。 

  參考文獻(xiàn): 

  [1] 卞和營(yíng),曹森鵬,常英麗,等.基于PLC的城市道路照明節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].平頂山學(xué)院學(xué)報(bào),2018,33(5):53-55+64. 

  [2] 范永倫.電氣節(jié)能在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用及對(duì)城市道路照明的幾點(diǎn)探討 [J].建材與裝飾,2016(32):217-218. 

  [3] 管慶磊.城市道路照明節(jié)能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J].電子世界,2014(13):142.