摘要：为提高能源的利用效率，达到节约能源的目的，本文从城市道路照明节能设计的角度，分析阐述了城市道路照明节能的必要性和目前主要采用的节能设计措施，以提供一些参考。
关键词：城市道路；照明设计；节能措施
引言
城市道路照明系统是城市环境工程的重要组成部分,营造优美舒适的夜景,提升城市品位和丰富城市内涵。城市路灯照明工程质量的好坏，不仅影响到交通行车及行人安全，同时影响到投资大小及维护费用，也还体现出一个城市的市容和美化程度，照明质量已成为衡量城市发展状况的一个重要标志。但在满足照明功能的条件下，同时必须重视节能减排问题。优良的工程既要把握照明设计、产品质量和施工质量等环节，全面考虑各种因素和准确合理确定设计需要达到的主要技术参数，又要注意科学组织和管理，在良好的技术配备下，建立质量监控体系，进行科学施工和组织。
一、道路照明节能的意义
随着我国社会经济和城市建设的快速发展，主要为机动车交通和市民出行服务的城市道路照明也大大加快了前进的步伐。在改善城市环境、提高城市形象的同时，城市道路照明的耗电量也在快速增长。根据“中国绿色照明工程”的统计，目前包括城市道路照明和夜景照明在内的城市公共照明的年用电量约占全国总发电量的3-4%。在我国建设节约型社会，积极推行节约能源和节能减排政策的形势下，道路照明节能已成为节约电能的一个不可或缺的环节。
二、我国城市道路照明中存在的问题
近年来，城市市容的建设和整治带动了路灯的更新，城市道路照明建设取得了巨大的成绩。但同时，在城市道路照明快速发展的进程中还有许多不尽如人意的地方，主要有以下几方面：
1、过于注重路灯造型 ，照明保证不达标
一些城市虽已意识到道路照明的重要性，部分的道路照明过于强调艺术造型，而忽略道路照明应该以功能照明为主。有些城市则过分强调夜间形象，不从实际出发，扩大建设规模，并提高建设标准，投入大量资金，却没有合理规划线路，耗费大量资源。如在六车道的道路两侧安装兰花、荷花等造型的路灯。
2、过于追求路面的高亮(照)度
目前我国在城市照明上过度过快的建设加剧了电力供应的紧张，根据国家的标准规范以及汽车驾驶员视觉作业的要求，高速路、主干道路的平均亮度应维持最高达到2cd/?（柏油路面维持平均照度约30Lx）。但部分人认为灯具越多、道路越亮越好，但是这样会造成亮度失控、照度设计超标严重。既破坏了视觉适应的平衡，导致亮度层次和视觉中心的缺失，又增加光污染和光干扰，浪费能源，与节能的目标背道而驰。
3、忽略灯具的配光性能
合理的配光必须充分考虑人的各项需求，重视道路照明的功能性，特别是市民的舒适度、安全感等涉及行为心理的范畴，确保亮度均匀度和限制眩光以符合标准要求。但是现在虽然城市的照明工程从材料采购到施工已按招投标的模式，但由于投资单位永远把价格放在第一位，为了节约成本，放弃配光效果好的灯具而使用部分配光性能差的灯具，使灯具的配光性能得不到满足，不利于提高路面的平均亮度
三、城市道路照明节能设计的具体措施
1、道路照明光源的选择
目前，道路照明采用的主要光源类型有高压钠灯、金属卤化物灯、紧凑性荧光灯等。由于高压钠灯的光通量比相同功率的金卤灯高40%左右，而且透雾性能较好，因此在城市道路照明工程中使用非常广泛。随着太阳能应用和LED光源等技术的逐渐成熟，绿色节能照明已经逐渐在许多大中城市得到了推广和应用。其中，LED光源具有绿色环保、安全可靠、质量稳定、安装维护简便、使用寿命长等特点，已经应用在了道路照明、城市造型景观照明、绿地照明、广告灯箱照明及家居照明等地方。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆LED光源基本可以达到与高压钠灯同等的效果，而且耗电量比高压钠灯大大降低了。虽然LED灯具一次性投入较高是其发展的瓶颈，但高压钠灯的更换成本和后期维护费用却是LED灯具的五倍。由此可见，LED灯具不但能比高压钠灯节能，且更换成本和维护费用节省的多。所以，LED光源在城市道路照明方面的广泛应用必将是大势所趋。
2、配电路线设计
城市道路照明的配电线路较长，供电半径一般最长可达800米。随着灯具与供电端之间距离的增加，供电电压逐渐下降，有可能出现远端电压不能满足光源正常工作所需的维持电压的情况。线路损耗、压降都在一定程度影响了路灯的照度，浪费了电能。因此，照明线路设计时应选用合适的供电电缆截面，既能满足线路的负载能力，也能保证压降与线路损耗在合理的范围内，降低线缆的温升，同时还能延长整个线路系统的寿命，减少了维护维修率。
3、电容补偿节能
目前国内城市道路照明工程中同时采用两种电容补偿方式，一是在路灯电源处集中补偿，二是在灯具处分散补偿。
路灯采用的光源，基本是气体放电灯，其功率因数相当低，一般在0.40～0.6，配电回路电流较大，相应产生的损耗也较为明显。通过电容分散补偿后，每个灯具的功率因数不小于0.80；对道路的照明配电系统进行电容器无功补偿后，线路的功率因数则会提高至0.90以上。相对电容补偿之前，灯具的工作电流降了大约一半，这表明照明配电系统通过电容补偿为供电电源系统腾出了一半的容量空间，使电源设备能够发挥更多的供电能力。
4、智能稳压降压节能装置
在道路照明工程中，照度会受电网电压的影响，电网电压和用电负荷则有着直接的关系，用电负荷低谷时电压偏高，用电负荷高峰时电压偏低。上半夜和后半夜的电网用电负荷则是差别比较大的。这种现象，既影响交通安全，又严重浪费能源和资金。将智能稳压降压节能装置安装在路灯的控制端，可通过内置的智能控制器或可编程控制器、时间继电器、光敏控制器等，对节电系统的工作曲线进行自动控制。人流量较小的后半夜，在保证合适照度的前提下，采用该装置降低较高的电压，从而调控整条线路上的负载，节电率可高达40%。
5、无线监控路灯控制系统
多年来，我国路灯的管理控制和故障巡检主要是依靠人工巡查的方式。随着城市发展，路灯数量的迅速增长，这种控制方式在故障实时监控处理、按需控制、节能等方面已越来越不能适应城市化建设的需求。随着“三遥”监控等新技术的应用，道路照明在节能领域又上了一个新的台阶。
无线监控路灯控制系统具有无线遥控、遥测、遥讯和数据信息处理等功能。通过无线电方式，管理人员可以在总控制室对各道路的分控制站进行监视、测量和控制，动态的对路灯远距离实施监控和智能化管理，合理的遥控开关灯，并能准确的报出故障，十分有效的达到路灯节能管理的目的。
6、定期维护
城市路灯系统因为暴露在外部环境中，受到的雨淋、冰雪、粉尘以及暴晒的影响，难免会遭到损坏，导致故障的发生，引起节能效率降低。因此，定期对路灯照明系统进行维护是非常必要的。如不定期检修，可能导致发生意外或事故，对人的生命财产造成损失。首先当然要选用节能高效安全产品，保证施工质量。检修时采用合理的维修施工工艺。其次还需加强管理工作，如定期清扫灯具、维护照明设备等。路灯玻璃也应当进行定期擦洗更换，长期使用会在上面粘附灰尘等，玻璃的透明度下降，影响路灯的透光性。此外，对于灯具的造型和结构形式，应根据技术的发展，及时采用最新的节能设计和节能技术，提高路灯的照明效果，因此，定期对路灯照明系统进行检修维护，是实现城市绿色照明的重要途径。
结束语
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
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[4]曹德容.顾琪.曾华东.城市道路照明节能措施的研究与探讨.照明技术与设计.2013.
论文作者:翁小芹
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/21
标签：节能论文; 路灯论文; 城市道路论文; 道路论文; 灯具论文; 城市论文; 钠灯论文; 《建筑学研究前沿》2018年第29期论文;