城市路灯照明的施工管理以及绿色节能技术

展兴玮 杜钰

1. 江苏馨玥照明科技有限公司 江苏 南京 210046；2. 南京路灯工程建设有限责任公司 江苏 南京 210046

引言

在持续性发展战略下，我国不断加强节能环保技术的研究，尤其在各类建设工程中，作为城市基础设施，我国也针对路灯照明系统提出相应要求，尤其在节能技术的运用方面。需要充分考虑现存缺陷，通过改进完善绿色节能技术，满足城市发展需求，其次要加强施工过程管理，在施工前做好科学合理的规划，以此来降低城市照明系统能源损耗过大的问题，全面落实国家的节能政策，通过融入绿色节能技术，实现城市可持续性发展目标。

1 城市路灯照明施工中存在的问题

当前城市照明施工中存在重建设、轻管理的现象，后期维护管理工作跟不上，导致路灯照明系统使用效率降低，尤其在缺少管理的条件下，城市路灯照明系统难以落实责任。在后期运维管理过程中，路灯巡检工作流程不具体、日常维护管理标准不统一，加之当前智慧多功能杆、综合杆建设，对城市照明管线的稳定性要求大幅提高，缺乏完备的管理流程也会造成后期运维工作难以得到保障[1]。

2 城市路灯照明施工管理方法

2.1 规范路灯布局

在很多城市照明系统中存在施工布局不合理的问题，比如路灯点位设置距离过近，而其他区域内偶有缺灯少灯现象，在施工过程中间距与高度都是影响整体照明效果的重要因素，布局不规范必然会造成无谓的资源消耗。在设计阶段应充分考虑灯具功率、照明范围、杆件高度等关键因素，并结合现场实际情况，如树木遮挡、居民楼间距等。目前，我国主要采取纵向间距30～50m的设计标准，间距不能过大，以保证照明均匀度。因此项目前期必须深入现场进行勘察，确保路灯间距符合实际需求，通过合理布局发挥出路灯照明的最大化作用，以此来节约能源消耗。

2.2 统一施工管理

对于城市道路来说路灯照明系统必不可少，作为基础设施必须保证符合需求，除了融入绿色节能技术理念外，施工中同样应加强项目管理意识，总结其中存在的问题，通过优化完善，实现增强路灯照明系统性能。当前可以采取统一的施工管理措施，针对路灯照明系统制定管理标准，避免多部门建设与管理的现象存在。另外，路灯照明系统涉及道路开挖、管线敷设等施工环节，为了确保路灯设施的外观协调、安全稳定，必须加强对隐蔽工程和关键工序的管理和把控，同时考虑到经济实用性能，尽量选择与该道路及周边配套相匹配的灯型，从而实现功能与美观结合的目标。

2.3 加强施工控制

在城市照明施工中应加强各个环节的控制，由于以往施工建设存在诸多问题，导致路灯照明效果不理想，比如没能提前做好规划设计，施工后路边绿化树木遮光，无法发挥出最佳照明功能，降低了城市路灯照明系统的价值，同时浪费掉照明中消耗的电力能源，而这一现象就是施工控制不足造成的。在施工过程中必须严格审核作业流程，判断是否与城市照明需求相符合，能否达到预期的设计效果。另外，施工过程中应加强部门配合，联合当地的绿化部门与规划部门，为路灯照明系统施工提供便利，最大限度发挥出照明功能。

2.4 完善施工流程

2.4.1 现场勘察。在城市照明系统施工前应充分考虑好各项参数，因此，首先必须深入施工现场做好勘察测量，对不同点位、方向进行因地制宜的系统分析。其次，对运行环境也应做细致摸排，如施工过程中是否存在高压线等高空障碍物，是否有树木绿化遮挡照明，路灯点位周边是否靠近居民卧室，以及道路的具体宽度、等级、行车速度、行政区属等等，这样才能更好地确定路灯具体高度与间距，符合城市照明系统设计规范要求。

2.4.2 基坑开挖。根据图纸上的位置标注，进行基坑和沟槽挖掘，浇筑混凝土养护，并通过安装基础螺栓保护帽、涂擦黄油、粘贴防水胶袋等措施，避免螺栓在混凝土养护期间出现锈蚀、损坏。施工中应还应注意路灯沟槽开挖的安全性，当日开挖当日回填，做好安全围挡，避免安全事故的发生。另外，由于城市道路地下管线错综复杂，施工过程中还应提前与其他管线单位做好安全、技术交底，避免因交叉作业出现冲突造成损坏。

2.4.3 敷设电缆。敷设电缆是城市照明施工中非常重要的环节之一，施工前应对电缆进行绝缘电阻检测，阻值应符合现行国家标准。敷设电缆时，电缆应从盘的上端引出，不应使电缆在支架上及地面摩擦拖拉。电缆外观应无损伤，绝缘良好，不得有铠装压扁、电缆绞拧、护层折裂等机械损伤。应提前检查电缆保护管，不应有孔洞、裂缝和明显的凹凸不平，内壁应光滑无毛刺，金属电缆管应采用热镀锌管、铸铁管或热浸塑钢管。电缆埋设深度应符合设计要求：绿地、车行道下不应小于0.7m，人行道下不应小于0.5m，在冻土地区应敷设在冻土层以下。城市路灯施工弯曲半径可以大于外径的15倍，另外电缆敷设对整体质量存在重大影响，因此施工中必须注意安全，禁止用力拉扯线缆，并在施工结束后加强防盗措施。

2.4.4 立杆吊装。吊装立杆前应做好全面检查，包括灯具、灯杆、灯臂，确保各个连接部位安全可靠，各种螺栓紧固，宜加垫片和防松装置，紧固后螺丝露出螺母不得少于两个螺距，最多不宜超过五个螺距。施工过程中注意周边环境，对可能会影响路灯的高压线路、绿化设施进行调整，提前制定有效的规避措施，设置好安全警示标志，加强施工现场管理。如遇设计要求或现场条件约束，不能避免将路灯安装在易受碰撞区域时，应在灯杆周围加设防撞装置。安装时将灯杆固定在基础法兰上，吊装高度应基于灯杆能够垂直于地面的原则，同时控制好偏差不应大于2°。安装好固定措施后设置混凝土保护结面防止螺栓、法兰裸露生锈和保证美观整齐，最后还需严格按照规范验收[2]。

3 城市路灯施工绿色节能技术应用策略

3.1 转变设计理念

2020年，我国首次提出“碳达峰、碳中和”目标，并与今年发布了相关意见，面对双碳时代下的形势，城市照明行业正处于长期发展战略机遇期，建设时，应避免能耗双控简单化处理和一刀切问题，在守住民生的基础上提高能源使用效率，是实现可持续发展的关键。由于传统城市照明设计大多选用功率较高的钠灯灯具，不符合国家倡导的绿色节能理念。除了功耗大的问题以外，传统城市照明系统还会给日常生活带来诸多影响，包括容易引发严重的光污染、在居民休息时过于明亮的灯光降低睡眠质量等。对于城市照明系统的设计来说，要实现绿色节能环保，必须在施工中协调好材料节能和管理节能的关系，结合现代绿色节能理念，在不同区域应该采取不同的光源强度措施。如主城核心区域的路灯照明效果应适当加强，为城市的夜生活带来便利，反之居民区与交通区域内，则应提前测算，确保灯光照明程度科学合理，既符合需求又不会造成负面影响，有效降低能源消耗。

3.2 合理选择光源

在城市路灯照明系统中，想要实现节能降耗的目标，应注意与光源的光效、光衰指标联系，在施工过程中应该充分考虑显色性、使用寿命以及启动特性，推广选择光效高、使用年限长的LED灯具光源。当前，全球已经进入半导体照明时代，半导体荧光灯（LED）因其具有显著的优越性，正在逐步替代以高压钠灯为代表的气体放电灯。首先在节能方面，与高压钠灯相比LED路灯的功耗下降了35%以上，节电效率可达60%以上。其次在使用寿命方面，高压钠灯使用寿命为4000h左右，而LED灯具使用寿命则为50000h以上，正常使用可达8年以上，损坏率低。再次在光通亮方面，高压钠灯长时间使用后，灯罩陈旧对透光 率影响较大，而LED灯具却无此困扰。在绿色环保方面，与传统的高压钠灯不同，LED为无汞光源，对生态环境无污染。另外在光的控制及参数调整方面，高压钠灯不具备可控性，但LED灯具却具备高可控性，如果在节能改造的过程中引入自动控制技术和物联网技术，就能更充分地发挥出LED照明的优势，将LED照明的节能性提升到70%～80%，更好地实现按需照明。

3.3 设置无功补偿

首先，在传统功率电网中，可能会出现电压下降、焦耳损失等问题，无法提供有效的功，而无功功率在输电线与变压器中进行流动，就会造成有功功率损耗、无功功率损耗、电压降。通过设置无功补偿可有效改善以上问题，并且大幅提高用户功率因数，城市照明系统的使用效率也会因此得到增强，从而达到节约能源消耗的目的。其次，加强无功功率的有效控制，有利于优化供电质量、电力系统本身的抗干扰能力等，电力系统动态性能也会因此得到完善，全面提升城市照明系统供电安全性、稳定性。现阶段我国城市照明系统中，大多采取2种不同的无功补偿形式。第一，在路灯箱变低压侧位置，安装无功功率补偿装置；第二，每个灯具单独设置补偿装置，应根据实际情况选择无功补偿方法，如单相供电适用于分散单灯无功功率补偿，三相四线供电的条件下，更适合集中分段补偿。

3.4 科学合理的控制方式

城市照明系统应选择科学合理的控制方法，首先在照明度水平方面，前半夜可以尽量满足实际需求，而后半夜行人减少、车辆减少的时候降低标准，通过降低道路照明程度来节约能源消耗。比如主干道区域降低为次干道进行照明，其他区域都可以降低30%照明亮度。为了能够满足降低照明度水平等级的目标，应在施工中安装单灯控制终端，通过单灯调光功能实现后半夜自动降低光源功率50%~70%。另外在城市照明中，选用自动化监控系统也有利于节约电能消耗，对路灯展开远程监督管理，同时有利于提高城市路灯照明系统的运行效率。

3.5 优化配电线路减少损耗

对于城市路灯照明系统来说由于线路较长，也会造成大量能源的消耗，并且线路损耗往往会影响路灯的照明效果，因此，可以针对路灯线路进行优化设计，例如通过提高电缆截面，起到降低线路消耗的作用，另外，城市在后半夜用电量会大大减少，此时电压会逐步升高，长时间保持这种状态对灯具的使用寿命造成影响，同时会增加能源消耗。这个问题可以通过使用单灯控制终端和远程遥测系统进行解决，通过微电子技术优化城市路灯照明系统，正常运行的条件下，调整达到最佳的照明水平，节约电力能源的消耗。

3.6 应用智能运维控制体系

城市照明系统后续的运营维护同样至关重要，很多建设单位只注重施工过程管理，并没有加强后续的运营维护控制，导致节能效果并不明显。应采取智能控制管理系统，借助现代人工智能技术实现运营管理，以此来提高城市路灯照明系统的自动化水平。例如在路灯上安装相应的智慧化设备，并覆盖到整个行人区域和车辆区域，在运行过程中获取外界环境中的自然光源，按照相关指标进行自动调节，通过控制照明亮度实现节约电力能源消耗的目标。另外，安装智慧化设备后也能实时监测行人、车辆，在有需求条件下提高照明亮度，保障行人与车辆的安全。在季节变化时自然光源也会存在巨大差异，借助智能控制系统实现对路灯照明的开闭进行调节、控制，同时借助感应器监测气象条件，如在阴天大雾时自动开启路灯，发挥出城市路灯系统的最大价值[3]。

4 结束语

路灯作为城市发展建设中不可或缺的部分，由于自身电网的结构相对庞大、复杂，给施工带来了诸多困难，为了保证城市照明系统完善，施工中必须采用有效的监督管理方法，从项目设计入手，加强施工过程管控打造节能高效的路灯系统。另外在环境、能源问题日渐严峻的当下，城市照明工程应结合绿色节能技术，严格遵循国家提出的绿色环保理念与各项施工规范，加强绿色节能技术的研发，促使城市照明工程持续性发展，在日常生活中起到长效化作用。通过合理设计提高照明系统性能，降低运行过程中的能源消耗，符合现代环保经济性理念。