城市道路照明的节能措施

张胜云

山东华宇工学院，山东 德州 253000

0 引言

随着我国经济的迅速发展、城市化进程的持续推进以及城市道路交通的高速发展，道路照明需求越来越多，这对城市道路照明质量提出了更高的要求。在城市道路照明建设过程中，相关部门必须树立生态文明、绿色环保的理念，创新和优化道路照明节能设计，采取有效的管理和控制措施，在满足道路行车功能与亮度需求的基础上，注重能源的高效、合理利用，从而实现能源节约，推动我国基础设施建设的良好发展。

1 城市道路照明的现状

1.1 照明亮度过高，灯光配比不合理

当前，城市道路照明中普遍存在照明亮度过高和灯光配比不合理的问题。我国很多城市道路的照明亮度不符合国家有关规范和要求，在照明设计过程中，由于过于注重照明亮度而导致设计的照明强度超过标准，这会对夜间出行者的视觉产生较大的影响，既浪费了照明资源，也增加了道路行驶的风险。同时，灯光配比不合理也会在很大程度上削弱道路使用效果，如果没有充分考虑驾驶员与行人对夜间灯光的具体需求，所选道路照明的灯光配比将难以满足相关需求，从而无法获得理想的使用效果。

1.2 照明功能被忽视

道路照明对整个城市道路交通的安全运营起着至关重要的影响。然而，在城市道路的实际建设过程中，有些城市过于追求“高大上”的形象，在道路照明设计中运用了大量的艺术效果，而忽视了原有的照明功能。虽然这样提高了城市道路的美观度和明亮度，但也在很大程度上造成建设投入资金和能源的浪费。

1.3 照明设计不规范

当前，我国已经明确提出了城市道路照明设计的相关行业标准与要求，即在具体设计过程中，设计人员应将照明功能、道路规划与道路作用作为出发点，充分考虑灯杆高度、灯杆样式、灯具颜色及灯杆造型等。但没有对城市道路照明设施做出统一要求，导致不同城市的道路照明设计与安装方式存在很大差异。不同城市的照明设施各不相同，有的城市还存在不同区域道路照明设施不一致的问题，既影响城市的美观性，后期维护难度也比较大[1]。

1.4 照明管理模式不合理

目前，城市道路照明管理普遍采用人工控制模式与自动控制模式。在实际的城市道路照明中，以人工控制模式为主。通过人工操作的方式控制照明时间可以在确保正常照明的同时，尽可能地节省照明资源，但是会产生一些人力资源的浪费。为此，有的城市道路照明中采用了自动控制模式，但这种控制模式极易受到天气、季节等因素的影响，造成电力资源的浪费。

2 城市道路照明的节能措施

2.1 合理选用照明节能材料

在城市道路照明的节能设计中，可以通过合理选用照明节能材料来达到节能降耗的目的。（1）选择LED节能灯具。当前，市面上的城市道路灯具类型丰富多样，不同灯具的光源亮度存在较大的区别，其中以LED灯具的照明效果最为突出，其符合高效、节能与减排等要求。根据相关实践研究，250 W高压钠灯与150 W LED灯具相比，前者的显色指数为23，额定寿命为15 000 h，实际效率为51.4 lm/W；后者的显色指数为80，额定寿命为50 000 h，实际效率为76.5 lm/W。由此可知，在照明条件相同的情况下，LED灯具的节能环保效果更优，使用寿命更长。（2）使用绿色材料。在符合城市道路照明使用要求的基础上，尽可能采用一些能耗较低的材料，并减少材料的使用量，以达到节能降耗的目的。目前，市场中的节能型材料包括铝合金芯铝绞线、钢芯高导电率硬铝绞线、全铝合金绞线，这些材料具备类似的电气与机械性能，还拥有良好的节能效果。

2.2 科学构建道路照明管控平台

（1）科学选择控制系统。相关实践研究证明，无线远程监控系统在城市道路照明节能管控中具有突出优势。该控制系统能够在很大程度上减少灯具的电损耗量和连接线路材料的使用量，具备良好的节能减耗与控制效果。在新形势背景下，通过对城市道路照明管控平台进行系统集成，可以在同一个管理平台上实现多种功能控制需求，实现大融合的集成控制，从而获得更加显著的节能减耗效果[2]。

（2）选用5G多功能智慧路灯杆。智慧路灯杆作为一种智慧路灯系统设施，具备智能化控制、节能与环保等优势，主要由感知输出设备、数据指令流程设备与通信控制设备构成[3]。5G多功能智慧路灯杆能够结合场景需求，提出相应的节能控制策略，提高灯具的使用年限，达到智能节能的目的；能够在线检测各项设备设施，一旦出现异常情况，能够立马发出警报，以便相关人员进行有效调控与管理；还能够比较分析灯具消耗状况、故障发生率、亮灯率等，然后结合分析结果优化节能管理策略。

2.3 优化道路照明系统设计

（1）优化照明系统的配电设计。在具体设计中，设计人员应结合导体流量的具体需求，选用合理的配电系统导体截面。然而，由于城市道路照明配电系统存在电流较小、线路距离较远等问题，大大增加了供电线路压降，使其不能符合相关规范和要求。针对这一情况，设计人员必须准确计算导体载流量，使之与断路器相匹配；设计人员还需科学判断配电线路中的压降状况，明确其是否满足相关标准，若不满足，必须及时进行改进和调整。

（2）合理布设立杆位置。道路路灯的立杆位置在很大程度上关系到道路工程造价、电能消耗、照明质量，而设置中心对称的中央隔离带能够减少灯杆与电缆等材料的使用，且有效满足人行道的照明需求。相较于两侧的步灯，机动车道灯的利用率显然更低，这大大增加了道路照明的运行能耗。设计人员必须注重合理布设立杆位置，避免道路绿化遮挡灯管。若道路隔离带种植了高大植物，就不可在人行道上放置灯杆。同时，为让道路的行车照明功能达标，实现灯杆与城市景观、环境的统一协调，可在主机动车道采用双侧对称布灯方式，以单叉路灯的形式进行照明；在辅机动车道路上选择高低叉路灯，并合理计算立杆之间的间隔距离，确保杆高的科学性。

（3）充分利用客观环境。相关实践研究证明，在高反射建筑旁或高反射的路面上布设路灯，能够在最大程度上提高光能的利用率，增强城市道路的照明效果，并有效节约能源。目前，我国公路路面结构主要以混凝土沥青结构为主，这种路面结构的反射率为0.18～0.21，而水泥混凝土路面的反射率为0.24～0.31。设计人员需要在确保安全的基础上，尽量选择水泥混凝土路面，以提高自然光的利用率。在自然光环境下，可以更好地保证驾驶员的行驶安全性。

3 结束语

纵观当前我国城市道路照明的节能情况可以发现，很多城市存在照明亮度过高、灯光配比不合理、能源管理不到位、道路照明设计不规范等问题。针对这些问题，相关部门必须始终秉持节能减耗的原则，合理选用照明节能材料、科学构建道路照明管控平台，优化道路照明节能设计，以此来提高城市道路照明效果与照明强度，并延长灯具的使用年限，从而达到节能减耗的目的。