市政路灯照明的节能设计探讨

市政路灯照明的节能设计探讨

赵雷

身份证号：13018519840818****

摘要：在市政路灯建设的过程中，设计人员应运用现代化的科学技术，智慧路灯可通过互联网网络控制大量容纳的路灯节点，实现大规模路灯的远程控制，建立智能化的控制系统，使得供电系统、监控系统、通讯系统能够相互关联，依据不同时间段道路的照明需求，合理控制各项路灯的照明状态，在车流量和人行量集中的时间段，确保各项路灯同时照明，满足道路上车辆和行人的照明需求。

关键词：市政路灯；照明；节能设计

一、市政路灯照明的作用

在道路两旁设置路灯，满足夜晚人们出行的照明需求，确保夜晚行驶在道路上的车辆或行走在道路上人们的人身安全以及财产安全，预防因夜晚光线较暗人们难以看清道路前方通行环境导致发生交通事故，在一定程度上能够提高城市的安全性。路灯照明需求主要以道路上的车辆和行人为主，针对不同的使用群体，应设计不同规格的路灯，才能合理配置各项路灯资源，降低城市在路灯建设上的成本支出，使得城市拥有更多的资金和精力建设其它城市基础设施，有利于促进城市稳定发展。

二、市政路灯照明节能设计的原则

设计人员在进行路灯节能设计的过程中，应在路灯照明基础功能不变的前提下，结合自己多年的设计经验和现有的国家规范《城市道路照明设计标准》CJJ45-2016规定及城市道路的具体特点，确定道路照明的数量和质量指标。这些指标包括路面照度水平、亮度均匀度、眩光控制等级、环境比、诱导性等，合理选择高效、节能的照明灯具及光源、采用智能化路灯控制系统，降低路灯的电量损耗[2]。提倡采用太阳能、风能等清洁能源，达到节约能源，保护环境的目的。

道路照明应结合景观照明设计、绿化照明设计、广告照明设计以及周边环境影响的进行综合考虑，避免不必要的浪费。按照预防为主，防治结合的原则，在设计阶段采取技术措施和方法，从源头预防产生光污染，过度照明等不必要的浪费。在确定道路照明方案时，应考虑不同道路照明的特殊要求，并处理好道路照明与天然采光的结合，选择技术先进、经济合理、节约能源的设计方案。从而确保道路上车辆和行人的安全。

三、市政路灯照明的节能设计措施

（一）合理选择光源

光源是道路照明系统的核心组成部分，采用高光效、节能的光源是设计道路照明系统，节约能源和经费的重要手段，因此合理选择光源降低路灯照明能源损耗是实现城市道路绿色照明的首要途径。

1、白炽灯和卤素灯的优点是价格便宜，电路简单，缺点是光效低，达到一定的光输出水平需要较多的电能。白炽灯和卤素灯的寿命较短，有更换灯泡的麻烦，需要大批资金用于维护。

2、LED灯具与其他灯具的对比：将LED与普通白炽灯、螺旋节能灯及T5三基色荧光灯进行对比，结果显示：普通白炽灯的光效为12lm/W，寿命小于2000小时，螺旋节能灯的光效为60lm/W，寿命小于8000小时，T5荧光灯则为96lm/W，寿命大约为10000小时，而直径为5毫米的白光LED光效可以超过150lm/W，寿命可大于100000小时。

LED光源优点：高节能，相同照明效果比传统光源节能80%以上。寿命长：LED光源固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积等缺点，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。利环保：LED灯具热量小、眩光小，而且废弃物可回收，没有污染不含汞元素，冷光源，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源。

（二）合理选择照明灯具

在城市道路路灯照明建设过程中，一些照明设备不仅具备基本的照明功能，同时还具备观赏功能，如城市景点圆球状灯具等，其发散出的光源一部分向天空方向照射，一部分向地面方向照射，道路得到的光照较少，为了满足道路的照明需求，会加大圆球状灯具的用电功率，提高其亮度，致使其电量损耗较大。设计人员应依据自身对道路实际照明需求的了解，合理制定灯杆的布置方位，常规照明灯杆的布置分为单侧布置和双侧对称布置以及双侧交叉布置三种，依据道路的实际照明需求，选择恰当的灯杆布置方式，确保灯具发射出的光源能够大部分投射在道路上，在交通直线、人行通道等道路上建设以单侧照明为主的灯杆，使得灯具发射出的光源正好位于道路的路面上，从而为道路上的车辆和行人提供照明功能。设计人员针对不同规格的道路设计灯杆的高度和倾斜度对于城市的主干道或者高速道路，为了满足车辆的照明需求，灯杆的高度应控制在12米以内，对于普通的道路，灯杆的高度应控制在6-10米的范围内，依据道路的宽度和其实际照明需求，控制灯杆的挑臂长度，其长度不得超过灯杆安装高度的四分之一，灯具的仰角要小于15度，从而最大限度的发挥灯具的照明功能，降低市政单位在灯具上的成本支出，促进市政单位长久稳定发展。

以太阳光为能源，结合了太阳能电池板和LED光源的优点。白天太阳能电池板给蓄电池充电，晚上蓄电池给路灯供电，无需复杂昂贵的管线敷设，可任意调整路灯的布局，可以随时调节路灯的开关时间，安全节能，无污染，节省电费免维护，工作稳定可靠，无需人工操作，太阳能路灯是采用免维护锂电池储存电能，晶体硅太阳能光伏板供电，，超亮LED灯具作为光源，由智能化充放电控制器控制，用于代替传统市电照明路灯，环保：内部使用的是锂离子电池，符合国际环保公约要求，可以反复使用。

（三）照明供电及其控制系统的设计

依据不同时间段道路的照明需求，采用降低灯具光源电压、稳定灯具电压、调整光源亮度、长夜半夜灯等方式，使得不同时间段内灯具光源的亮度和照射范围有所不同，这种灯具光源的调控方式在满足不同时间段道路基本照明需求的基础之上，降低道路两旁路灯的电量损耗，在一定程度上能够实现建设节能型路灯照明的目标。传统的路灯控制方式存在很多的不足，时控方式是以时间作为开关灯的唯一根据，电力载波控制易受电力线强磁场的干扰，GSM短消息控制必须通过手机，费用较高。上述五种传统的路灯控制方式存在的问题是：运行操作结果不能集中监视，记录和统计，达不到量化管理的要求，且巡检、维护极不方便，不适应城市现代化的发展。

（四）确定道路照明系统的功率密度

不同规格的市政道路其基本照明需求有所不同，设计人员应深入了解城市内部各项道路基本情况，科学检测单位道路路面面积其所需的照明需求，合理制定单位面积的照明功率密度，从何选择恰当的照明设备。城市的主干道一般为双向四车道或者双向六车道，由于主干道上面的车辆行驶速度较快，对道路照明的需求量较大，一般其照明功率密度在30lx以上，设计人员应依据道路的照明功率需求，制定相应的灯具、灯杆安装方案，并且为其配备智能化的控制系统，合理运用传统电能、太阳能、风能等各项能源，确保主干道上面的路灯能够正常照明，从而预防因光线不足导致交通事故的发生。针对普通的城市道路，其照明功率密度应该在20-15lx，当夜晚车行量或者人行量较少时，智能控制系统按照路灯的间隔顺序，在满足道路基本照明需求的情况下，关闭一些路灯，从而降低路灯照明的电量损耗。

四、结束语

目前市政道路的照明需求量较大，致使能源损耗较大，为了降低道路路灯的电量损耗，市政单位应着重建设节能型路灯照明，依据道路实际照明需求和道路各项参数，合理选择光源和灯具，采用现代化的信息技术和网络技术，对道路的路灯照明进行实时监控和智能控制，使得市政道路的路灯建设向科学化、节能化、规范化的趋势发展。

参考文献：

[1]万靖鸿.城市道路照明工程施工管理与节能探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2017(19):44.

[2]李伟梅.市政工程中路灯节能控制系统设计[J].江西建材,2018(1):174-175.

[3]王玉静,程德新.论市政路灯照明的节能设计[J].科技尚品,2017(1):30-30.