摘要：我国城市化进程的不断推进，城市配套基础设施的建设有了巨大的进步，极大程度的提高了我国城镇居民的生活质量。目前，伴随着技术发展与节能意识的普及，LED灯逐渐成为照明行业的主要发展方向，而在市政道路照明系统中应用 LED 灯已经表现出了较为突出的优势，在节能、绿色以及设备使用寿命方面都表现出了较大的优势。本文将从 LED 路灯在市政道路照明中应用的相关内容入手进行讨论，旨在为我国城市基础配套设施的建设提供一点见解。
关键词：LED路灯；市政照明系统；具体应用
0引言
道路照明方面的节能减排始终受到人们的关注和重视，也是节能减排战略中的主要项目。LED是一种新型光源，具有能耗低、寿命长等优势，是传统光源最佳的替换对象。相关规范指出，LED 路灯及其产品已经被列入我国重点领域与优先发展课题，科技部等先后开展LED 照明工程，如市政道路照明等，LED 路灯有着十分广阔的推广和应用前景。
1 市政道路照明原则介绍
（1）在满足亮度要求的前提下，符合照明均匀度标准，为过往 行人与车辆创造良好、适宜的视觉环境；（2）在道路交叉口、立交桥等处，应适当提升照明亮度，以此确保车辆安全通过，提升道路的实际通行能力；（3）尽量选用高效性光源，灯杆外观应美观、简单、经济和环保；（4）灯具节能性必须突出，且便于修理和维护；（5）科学选取灯具与布置形式，强调灯光和人文之间的有效结合，而且还要和城市功能区保持良好的协调关系，并与自然环境融 为一体。
2.LED 路灯的常见照明型式
2.1 城市电路灯照明型式
LED 电路灯是目前常见的照明形式，通过敷设电线网络实现 LED 照明的供电，是一种较为常见的市政照明方式。在实际应用中表现出以下优势。首先 LED 电路灯在照明方式方面较为灵活，能够适应较多场合。其次，LED电路灯使用稳定性较好，供电安全性不易受到外界天气影响。再则，LED电路灯在维护方面也比较便利，设备结构相对简单。但是另一方面，LED 电路灯需要在前期做好电路管线的敷设，因此工作量比较大，施工周期相对较长。
2.2太阳能路灯照明方式
太阳能是目前逐渐被广泛使用的能源应用形式，具有绿色清洁、环保可再生的特点。而在市政照明系统中利用光电转化，来替代市政电网对LED路灯进行供电是一种新的太阳能应用形式。太阳能LED路灯在实际的应用中已经表现出了较为突出的优势，在节能环保方面相比起LED电路灯有了巨大的提高。同时，在市政路灯安装过程中，并不需要敷设电线，因此在施工周期方面较短，能够快速投入使用。此外，由于不同路灯之间没有线路连接，因此个别路灯线路的损坏不会造成道路上其他太阳能 LED 路灯的故障问题，大大提高了照明系统的可靠性。但是，在实际情况的应用，太阳能LED路灯也存在一定使用局限性。首先，太阳能供电对光照有着较高要求，因此在恶劣天气（如雨天、阴天）情况下，太阳能的光电转化效率会受到很大影响。其次，目前太阳能LED路灯在使用范围方面也比较窄，在城市中心高层建筑密集的区域，由于受到高大建筑的遮挡，因此太阳能LED路灯也无法正常工作。因此，目前太阳能LED路灯主要应用于次干道以下的道路照明，或者应用于农村、城郊地区的道路照明建 设。
2.3 风光互补路灯照明方式
风能也是目前应用较为广泛的清洁能源。而在市政道路照明中，将风能与太阳能结合，实现风光互补对 LED 路灯进行供能能够有效缓解太阳能单一供能的缺陷。在白天，LED 路灯可以利用太阳能以及风能进行供电，而在夜晚阶段则可以利用风能供电。因此，LED 路灯的供能可靠性有了巨大的提高。但是，风光互补LED 路灯在结构方面的复杂程 度也有了很大的提高，一方面设备采购成本较大，另一方面日常维护工作也比较复杂。
3 LED 路灯技术优缺点分析
3.1 LED 路灯的优点
目前，在市政照明系统的应用中，LED 路灯已 经表现出了以下几方面的优点。（1）LED 灯具有较为典型的定向辐射性，在照明过程中光线的漫射较少。目前，常见的LED灯具都是采用单颗 LED 芯片集成的形式，同时每一颗芯片都采用二次光学设计。因此，在实际应用中，灯具的光效很高，能到80%以上。在照明过程中，LED光源的照明光线绝大部分都能够直射路面，提高照明光线的利用率。其次，LED 灯具的功率因数很高，常见的质量达标的LED灯具在功率因数方面都可以达到95%以上的水平。因此，在照明过程中并不需要像钠灯一样配备镇流器，同时LED 的正常运行也不会产生高次谐波，从而有效提高了 LED 灯照明过程的电能利用质量。再则，LED灯具的光源显色指数比较高，与 自然阳光的显色指数相比差距也比较高。而显色指数的提高，就能够使得人们在LED灯具照明范围内更加清楚的分辨颜色。此外，LED灯具具有无闪烁、无紫外辐射的优点，对人眼具有一定的保护作用。最后，LED 灯具的制造原材料较为环保，不需要重金属元件，因此在废弃物处理方面更加环保。
3.2 LED 路灯的缺点
同时，在实际应用中，LED灯具也存在一些问题需要克服。首先，目前大多数用于市政道路照明的LED灯具在配光类型方面为截光型，因此在照明均匀度方面比较低，很容易出现照明范围的斑马线现象。其次，LED 灯具的色温比较高，眩光问题较为严重，相比起高压钠灯，穿雾能力较弱。最后，LED 路灯的散热问题也比较严重，LED 灯具的照明效率会受到灯芯温度的影响，一般来说，LED 灯具的温度每上升10℃，就会导致灯具照明出现5%左右的光衰，同时严重影响灯具的使用寿命。而目前大型 LED 路灯的温度过高问题的处理还比较困难。
4LED 路灯在市政道路照明中的实际应用
4.1 照明状况分析
根据某城市道路 LED 路灯实际应用状况，分选取三条主干道（主干道 a、主干道 b 与主干道 c开展现场测试与分析。主干道a为双向八车道，LED 路灯总长约 3.7km，道路两侧对称布置，纵向路灯间距为28-35m，根据道路通行实际需求，LED 灯额定功率确定为207W，色温6000K。对该主干道实施现场测试，共取测试点90个，分测取六组数据。主干道 b为双向八车道，LED路灯总长约1.3km，道路两侧对称布置，纵向路灯间距为 28m，根据道路通行实际需求，LED 灯额定功率确定为 210W，色温6000K。对该主干道实施现场测试，共取测试点99个，分测取三组数据。主干道c为双向八车道，LED 路灯总长约 12km，道路两侧对称布置，纵向路灯间距为26m，根据道路通行实际需求，LED 灯额定功率确定为 210W，色温6000K。对该主干道实施现场测试，共取测试 点99个，分测取十四组数据。三条主干道的现场测试结果如表1所示。
由表1可知，LED 路灯基本满足规范中提出的道路照明要求。尽管 LED 路灯的照度无法超出 30lx，比传统高压钠灯低，但其在显色性、节能性上优势明显，可对该方面不足进行弥补。
4.2 LED 路灯应用经济效益
LED 路灯的纵向布置间距较短，单位长度所需灯具数量较高压钠灯多，使得 LED 路灯的安装费用、路灯基础费用、管线费用等均高于高压钠灯，而且灯具成本高出近四倍。通过计算和统计，LED 路灯的前期投资相对较大，高于传统形式 50%左右。但LED路灯的后期运行成本具有极大的优势，主要体现在节能性好、寿命长等方面。
4.3 LED 路灯应用社会与环境效益
应用LED路灯可节约41.35%的能源，在城市主干道中，每年每公里可节约电能48000kWh，间接降低CO2排放量近5万t，环境效益突出。此外，LED路灯的显色性相对较高，可在提高照明质量的基础上，降低由于视线不佳引起的交通事故发生几率，很好的改善了市政道路环境，符合集约型社会发展需求，存在巨大的发展潜力。
5 结 语
市政道路照明系统是城市配套基础设施中的重要组成部分，是保证道路系统正常使用的重要基础，因此不断提高市政道路照明的建设水平十分重要。而 LED 灯具在照明系统中的应用已经表现出了较大的优势，因此为提高城市照明系统建设水平，就需要我们一方面克服 LED 灯具应用中的问题，另一方面创新应用方式。
参考文献
[1]丁映.LED 路灯在市政道路照明中的推广应用[J].机电信息，2015（12）：179-180.
[2]刘承东.LED 路灯在道路照明中的应用[J].中国照明电器，2016（03）：30-34.
[3]张强.浅谈 LED 路灯在城市道路照明中的应用[J].城市建筑，2014（02）：261.
论文作者:郑远会
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/22
标签：路灯论文; 灯具论文; 主干道论文; 太阳能论文; 道路论文; 市政道路论文; 钠灯论文; 《建筑学研究前沿》2018年第22期论文;