城市道路照明的节能措施

【摘 要】本文简介了我国城市道路照明的现状,说明了节能的必要性,对工程设计、灯型、控制等方面的城市道路照明节能措施进行了分析和探讨.

【关 键 词】城市道路照明；节能；LED；照明控制

1我国城市道路照明的现状：

自21世纪以来,我国经济建设进入了高速发展的时期.城市化的建设突飞猛进,城市道路新建、改造工程大量增加,作为城市道路建设的配套工程-道路照明的规模也越来越大.据有关资料统计：2010年末,全国657个城市共有道路照明灯约1774万盏,“十一五”期间净增道路照明灯567万盏.

路灯作为城市基础设施的组成部分,在城市的交通安全、社会治安、人民生活和市容风貌中居于举足轻重的地位,标志着城市的实力和成熟的程度,成为城市景观的重要组成部分.道路照明在提高城市形象、改善城市环境的同时,不可避免地带来能源的巨大消耗,特别是一些设计配置不合理、不科学的照明工程,既浪费了能源也造成了光污染,影响了居住和生态环境的和谐与平衡,加剧了用电紧张.据统计,城市路灯照明占我国照明耗电约30%.随着城市建设迅速发展,路灯电能消耗也在逐年快速攀升,但电能利用率还不到65%,电能浪费严重.

在满足城市居民和八方来客生活和工作需要,满足交通安全,交通顺畅的前提下,应提倡低碳经济,推广绿色照明.国家住建部于2011年发布了《“十二五”城市绿色照明规划纲要》,《纲要》要求“十二五”时期各地要以构建绿色生态与健康文明的城市照明光环境为目标,以保障和改善民生作为加快转变城市照明发展方式的基本出发点,倡导绿色照明消费方式,在满足城市照明基本功能的前提下降低照明的单位能耗,提高城市照明的质量和节能水平,实现城市照明发展方式的转变.

2城市道路照明节能措施：

2.1合理的设计

在城市道路照明节能的工作中,合适的（亮）照度是首先要重视的问题.要按照《城市道路照明设计标准》C45-2006标准要求,根据城市道路的性质和规模,进行道路照明设计,提出多种设计方案,进行综合性技术经济分析比较,从中选出技术先进、经济、节能的设计方案,不能脱离规范,片面追求亮度,追求美观,追求奢华.

由于道路照明只是道路设计的附属工程,因此许多设计人员对此并不重视.一些设计人员往往只考虑照度而不考虑功率密度；或不分清是水泥路面还是沥青路面,造成路面照度超标；又或者只是为了满足安全性而不考虑造价、成本,一味地加大路灯基础的钢筋用量或者配电电缆等,造成不必要的浪费.

由此可以看出,合理的设计,是节能的前提,设计人员应该加强自身的专业知识和业务素质.

2.2绿色节能路灯

现在城市路灯主要光源是金卤灯和高压钠灯.在相同功率下,高压钠灯的光通量可以达到80-130Lm/w,且它的透雾性好,按照同样标准的道路要求,高压钠灯无疑是首选.

随着新技术、新材料的不断发展,新的路灯不断诞生,其中包括LED和无极灯,特别是LED灯的发展非常快,与传统照明技术相比,LED照明具有超强的节能环保优势,被称为“21世纪的照明新光源”.

LED是以半导体发光二极管为发光源的新型光源,具有功耗小、寿命长、体积小、重量轻等诸多优点.和高压钠灯相比,LED的光输出具有定向性,通过特殊的灯具配光设计,灯具的发光效率能做得很高,新型大功率LED灯可以节约80%的电能,在道路照明效果上基本也可以取代高压钠灯,且寿命还是普通路灯的3-4倍,加之其显色性高、年平均维护成本低,现已在许多大中城市得到大力推广.如果将高压钠灯逐步改为LED灯,其社会效益和节能减排效应将会有明显的提高.此处以一条4km的道路为例说明LED的节能效果：约每30m安装一盏路灯,道路两侧对称布置,共需路灯约268盏.如果选用250W的高压钠灯（不考虑整流器等损耗）,以每天12小时、一年365天开灯计算的话,一年的用电量大约29.35万度,检测如按每度电0.65元计算,一年电费约19.07万元；等效换成普通LED路灯的话,可以选用100W的LED（不考虑损耗）,同样以每天12小时、一年365天开灯计算,一年的用电量约11.74万度,电费约7.63万元.对比可以看出,仅电费节约11.44万元,与此同时,道路照明的总负荷量减少了,因此也可以减小电缆的截面和扩大供电半径.

近年来,号称安全节能无污染的太阳能路灯也在一些地方开始投入使用.太阳能路灯以太阳光为能源,白天太阳能电池板给蓄电池充电,晚上蓄电池给路灯供电,因其具有不受市电供电影响、不用开沟埋线或架空电线、安全节能无污染、只要阳光充足就可就地安装等特点而受到人们的关注.因此在阳光充足等条件许可的情况下,可以尽量选用太阳能路灯做照明光源.但由于此种路灯受地域条件的限制,因此并未广泛使用.

2.3半夜灯控制方式

目前,大多数城市采用半夜关闭半数光源（路灯隔盏关灯）的节能方式,显而易见,节电运行时段节能达50%,总体约达30%左右.这种做法虽然能够达到节能的目的,但也会使路面亮度分布不匀,给治安及交通安全带来隐患.

合理的控制方法,是要在保证安全的前提下做到节能.一种比较合理的控制方法-半夜灯控制法：在上半夜,道路照度水平、均匀度均按实际道路等级要求进行；在下半夜人稀车少的路段,道路照明可以降低一个等级标准,即主干道、快速路按次干路的标准执行,次干路按支路的标准执行,支路按原标准的70%左右执行.具体可以由以下方法实现：在条件允许的情况下,可以采用双光源灯具,在上半夜双光源全部开启,而在后半夜,可关掉其中一只光源；或者机动车道全夜保持照明,人行道在后半夜把照明关闭.

2.4智能控制

智能控制也能起到一定的节能效果.传统的定时钟控制,虽然能每天自动控制开、关灯时间,但随着季节的变化,日出日落的时间差异很大,使得换季时段要投入人力对时钟控制器的设定时间进行修正.时间控制器的精度低,误差大,而微电脑智能控制器是一种根据地球不同经纬度的日出日落时间变化而自动调整开灯、关灯时间的控制器.只要一次性设置好相关的参数,控制器就能根据当地每天日出日落的时间变化而自动调整时间变化,准确的修正开、关灯时间,这样就能够避免由开、关灯时间的误差照成电能的不必要浪费.

3总结

本文对城市道路照明节能措施进行了论述,进一步阐明了节能的必要性.随着绿色照明工程的不断推进,城市道路照明的节能越来越被人们所重视,各大中城市也纷纷采取各种节能措施进行实践和探索,取得了一定效果.但节能的关键还在于不断提高道路照明的科技含量,使用高效的照明装置,优化照明控制,最终达到按需照明.城市道路照明工程的节能设计,对于提高城市品位,满足人们出行、休闲、购物需要的同时,提高能源利用效率,减少能源浪费,有很重大的意义.