市政道路照明工程中的电气节能设计探讨

中国市政工程中南设计研究总院有限公司 苏琛然

1 引言

电力节能问题是现代社会经济发展的关键问题。随着城市化的快速发展，街道照明效果优化质量提升，电气照明的实施标准也变得严格。而在传统道路照明中电力浪费的问题，也给市政道路照明系统的运行和使用带来了一系列的问题。所以市政建设部门应采取行之有效的措施降低当前的电力消耗，展现出道路照明节电工程应有的效果，并完善照明标准，从而全面促进城市发展。

2 加强道路照明节能设计的重要意义

实现经济可持续运行离不开城市的建设和发展，其主要路径是坚持经济与环境和谐的共同发展战略，引导社会不同阶层和行业实施全面的节能减排。我国虽然各种资源丰富，但如果不注重资源的高效合理利用，资源消耗浪费问题将阻碍经济的健康发展。

在市政道路建设过程中，照明设计和施工是工作的重心，直接影响着城市日常照明质量，同时也体现了良好的城市形象。目前，随着全社会对节能环境保护问题的关注度增高，对道路照明节能效果的重视也逐步明显起来。在道路照明实施中要合理运用先进的节能设计,以及树立正确的节电观念。

首先是要落实节能号召，这样可以有效降低道路照明的电能损耗。其次是优化和改进节能照明系统，一方面可以产生较大的经济和社会效益，另一方面还保证了市政工程建设与环境保护的全面发展。合理的城市道路设计规划是促进经济持续发展的保障，也是确保减少资源管理成本促进国家发展的重要方针。而道路照明设计和施工是实现现代城市建设的重要部分。照明节能设计关乎居民的日常生活品质，同时更代表着现代城市精神风貌。所以在道路节能工程建设过程中，必须不断优化和完善路灯建设的节能设计，采取科学措施，实现节能环保的目标，提升人们的生活质量。

3 道路照明节能设计的内容和方法

要明确道路照明标准值。设计城市道路照明应用系统时，要与交通部门和相关管理部门沟通，确定和规范实际照明工程的应用水平、照明值等标准。目前，我国城市均采用标准低光值进行路灯照明的设计和施工，而高标准值多用于市政工程以外的特殊场所。同时，要明确道路分类，国内基本分为主干道、次干道、支路和高速路等。根据不同的道路分类标准，结果也有所不同。如在道路位置、功能特点上，道路又分为主干道、高速路和居民区等。

主干道是连接城区的重要路段，而高速路的车流量通常最大、距离也最长。这就造成不同道路设计和使用的照明系统各不相同，如“亮度控制、光距调节”等。设计人员应根据其功能，分析道路为“主、次、支路”等不同情况，选择适宜照度进行设计。同时，道路照明节能设计以照明方案为主，通常采用“三相四线”供电方式。根据灯控系统，灯杆连接三排，并根据需要及时调整，以保证负载应用的均衡。

为在设计方面提升照明节能理念，除道路本身要求外，还应利用各种公共设施或标志，优化改善车辆通过时的灯光需求。如在路口设有指示灯，提醒车辆前方路口注意来车；斜坡上道路要有急转弯灯，指示前方急转弯道，提醒人员注意安全。这些是进行照明设计应考虑的实用要点，设计时还需要考虑到管线会受到天气等因素影响，安装时要使用塑料绝缘铜芯制成的电缆，避免电路完成后的管道修复和故障检查问题。

作为照明设计人员，在设计路线时应尽量考虑路灯安装的位置、数量和相应的照明效果等问题。在设计过程中，要依靠现有设施，充分考虑道宽上限。要尽量选择双面的位置，确保符合设计施工效果，保证路灯高度符合标准要求。在传统道路照明中，路灯布置多为“单面、两侧对称、棋盘对称布置”等。各布局方法都要严格按照管理理念布局，综合道路周边的“类型、环境、车流、人流”等情况，作出科学选择。如有人行横道或公交车站处，应控制好照明强度，灯光不能太亮，不能照射车辆司机眼睛影响驾驶。设计人员还要对照明进行合理调整，以满足照明需求避开拥挤或影响光线照射的场所。

4 科学进行道路照明绿色设计的原则

首先实现昼夜节能的原则。笔者在分析当前的许多道路照明设计中发现，很多城市晚上9点后，商家都基本关门停业，路上行人和车辆较少。但道路照明度保持高亮度，即使没有行人“照明系统”也会24小时工作，造成了电力消耗，同时也缩短路灯使用寿命。因此，在设计道路照明时，应考虑昼夜照明灯具控制，降低路灯的电力消耗和维护成本。使设备在夜间及时关闭照明或者调低亮度，在局部地区，如有必要可安装“声控系统”，方便人们出行活动。

其次必须坚持绿色节能照明原则。道路照明系统的照度改进增加，但也增加了一定的“光污染”和照明线路的电力能耗。虽然很多地区采取各自的措施进行解决，但其技术应用仍然不足，节能照明工程理念的实施有待加强。了解链式系统的工程人员都知道，如想控制一半的光源输出，须将负载加载到一侧，使电路呈半载状态。该设计非常费时费力设，所以设计人员要顺应时代发展，明确其设计特点和重点。如设计若存在问题，必须全面进行调查审查，以减少系统的电力损失，作出符合道路需求的照明设计。

另外还要坚持照明系统与道路协调的原则，设计师须坚持道路既定要求，设计前进行充分的研究，有效改进路径规划和光控要求，严格按照道路照明设计和节能照明原则相互配合。根据《城市照明标准》的要求，合理将道路照明划分为五个等级。根据不同环境和路况，选择相应的照明参数，保证照明与道路水平一致，增加道路照明使用效率，实现全面的节能道路照明设计。同时，为保证行人车辆安全，在比较特殊路段，可通过加设备功率或缩灯距达到提升照明效果的目标，对于灯光图案也要合理选择，不能太过简单，影响行人和过往车辆注意力。灯杆间的距离应严格按照规范要求进行计算后得出，如果距离太远会导致功率密度下降，太近又会增加眩目的风险。如果条件允许，应尽量安装太阳能LED灯以进一步提高节能效果。

5 提高道路照明节能质量的策略分析

5.1 严格实施节能照明设计标准

对于道路照明系统，设计人员必须进行全面的节能设计研究，并与相关管理单位沟通，管理人员要对道路照明进行全面核查。在设计过程中，应从道路客观情况出发，了解其施工实际位置和使用功能，严格根据道路性质确定照明标准。现阶段照明设计标准中，其取值通常分为两个等级，对中小城市其照明规定可实施最低标准，大城市照明根据实际需求可达到最高标准。此外，对于道路照明设计和实施，必须根据国家规定标准以满足相应的道路照明指标要求。

5.2 合理应用高性能镇流器

镇流器的作用是限制实际电流量，保证设备稳定的电流，防止出现过流现象而损坏灯具。现阶段市场常见的主要有电感镇流器和电子镇流器，电感整流器分为节能型和普通型，电子镇流器的能耗较低，但是其价格较高，因此在道路照明工程中使用频率较低，整体而言设计时要选择高效镇流器。日常生活中使用的节能灯会产生高电流，若灯具通过的电流过高，会直接损坏设备，添加镇流器可有效控制灯具电流。镇流器可串联到灯具内部，同时可在灯具附加高压激活器，在规定范围内调节电流并启动灯具。而照明系统中，电子镇流器能耗为7%，常规镇流器为17%，节能型镇流器为11%。

目前由于电子镇流器价格较高，在不发达城市照明中没有得到广泛应用。而节能电感镇流器更经济和实用，且应用技术也比较成熟。为降低电感镇流器的功耗，可加装无功率补偿器增加电感量。当前，在多数的市政道路建设中，采用节能镇流器，其性价比高，且安全寿命长，同时生产和使用工艺成熟，可最大限度减少用电消耗，提高道路照明节能质量。

5.3 科学选择照明灯具

要科学地对道路照明中的节能型智能灯具进行选择。由于不同类型灯具的照明性能有显著差异，因此在选择灯具时，要结合道路特点和照明要求进行分析，如条件允许要优选高效、节能的LED节能灯具。另外，半导体照明有节能环保、效率高、使用寿命长的优点，这也是未来道路设计和应用的趋势[1]。

5.4 加强对夜间照明设计的控制

在道路照明系统中，可采用半夜时控制方式。一般夜间道路上的车辆少，足以满足照明要求，为夜间照明节省很多电力。虽然关闭灯具可节省电力，但该方法也不能完全保证道路照明要求。在实际应用中，设计人员要尽量采用双光源灯具设计，使用这样的设计方案时，能确保在前夜间两个光源，在后夜期间一个光源的效果，使照明均匀性变化不大，有效降低了电力能耗。

5.5 使用合理的节能技术

目前，道路照明广泛采用节能技术，其主要技术方法是降低照明设备的电压，以达到减少光照节电的目的。若照明系统持续承受高压，会严重缩短设备寿命，同时高压照明也会影响行人安全，长期暴露在灯光下，会影响人的视野观察能力。在降低灯具的电压后，可极大避免上述情况的发生。同时，该方法也适合夜间照明的使用，根据实际情况引进和应用先进技术，应用降低照明电压的方法，也能达到提升节能效果和增加路况安全的目标。

随着技术发展，照明灯具层出不穷，但稳压灯具仍有显着优势。实施绿色经济是促进实施社会持续发展的重要措施，在市政社照明工程中，智能调压降压技术不断发展，其降压、稳压和调光是其技术应用的主要内容。对于照明系统，就要是对实现调光、调压技术的应用，注重综合考虑道路照明。该技术简单且易实现，在夜间时，如路段车流大，照明系统可自动调节，增加路段明亮度，保证行车安全。午夜时，系统可根据条件自行调整，自动降低亮度节省电力能源消耗[2]。

6 结语

良好的道路照明可有效促进市政工程建设的持续发展，是促进市政工程规划中的重要内容。因此，城市道路照明的设计和实施必须坚持绿色节能理念，有效降低市政照明电力消耗，产生良好的社会效益。同时，随着我国在经济、技术等方面取得发展，城市化水平逐步提高。市政道路建设也在完善，要确保道市政道路工程发挥重要作用，确保人员出行的安全和便利，必须要在其道路照明设计和施工中，严格按照照明系统节能设计原则进行实施，并运用先进设计理念，发挥系统设计的优势，推进社会城市化进程绿色发展。