浅谈城市道路照明的节能方法

骆柳春

摘要：文章简要分析了当前城市道路照明工作中存在的问题，并从照明设计、施工和新能源使用等几个方面入手，提出进一步实现节能照明的针对性建议和意见。

关键词：城市道路照明；节能照明；新能源

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）09-0124-02

1 概述

全国经济的飞速发展和城市化建设需求不断增长，对城市交通的需求也不断增加。为了保证城市交通道路的安全运行，这就需要不断加大对城市道路基础设施投资建设。作为城市基础设施的路灯不仅能照明、保障交通安全，还能起到美化环境及亮化城市的作用，因此成为城市道路基础设施必不可缺的部分。城市道路照明需求呈上升趋势，其耗资耗能也大幅增长，因此该项工程引起国家相关部门的高度重视。

2 我国城市道路照明现状分析

我国经济的迅猛增长和城市规模的不断扩大促进了各城市街道照明的建设和发展。

2.1 我国城市道路照明的现状

中国为一个处在发展中的大国，中国的城市正以一日千里的速度发展着，城市道路照明光源处在了世界的前端。以高强度的气体放电灯（HID）为主（高压钠灯和金属卤化物灯），具有耗电少、发光效率高、寿命长等优点，替代传统汞灯和白炽灯，其安装更换比例与速度甚至超过了许多欧美等发达国家，但在运营和管理方面，尤其在提高效率以及降低耗能等方面仍然存在着一些无法克服的问题和缺乏有效的技术手段。然而道路照明的耗电量目前约占总电力消耗的10%，占照明耗电的30%，年耗电439亿kW·h左右，年电费开支上百亿元。如我市2012年路灯电费大约3380万元，比上一年度增加480万元。相关部门要求节电必须达到290亿kW·h，减少2900万吨的二氧化碳排放为目标。如何降低照明用电，有效节省能源成为社会关注的问题。

2.2 我国城市道路照明中存在的问题

目前，大多数城市和地区曾经都采取路灯隔盏关灯、半边灯、高低灯、凌晨减少照明灯数量等节能手段，但只是表面省电却容易造成路面亮度分布不均，而且会由于不稳定电压而减少路灯的寿命。城市路灯的控制管理方式经历了定时控制、感光模块控制和智能控制。相对智能控制，时空、光控缺少通讯功能，不能进行远程的数据采集，因此不能对其有效地集中监控、统计和记录，在管理中存在许多问题。时控需按季节调整，工作量大，影响服务质量，造成电能浪费；光控容易受环境影响，如受灰尘污染导致控制失灵。除此外，传统的控制方式不易管理和维护，浪费财力、物力而得不到很好的效果。

3 实现节能照明的建议和意见

针对城市照明，我们不能光顾其作用，还应考虑其设计上的问题。不能局限在路灯的本身只考虑其技术层面，还应从全局考虑：既要考虑城市景观，如白天和周围空间协调；夜间能够营造良好的气氛、挖掘城市文脉使路灯成为和谐城市的构筑元素，又要考虑城市照明的节约能源和节省财政支出。

3.1 提升设计理念

3.1.1 确定照明的方式：明确城市道路照明的主题和格调，在进行设计前，认真研究设计资料、现场考证，确定照明方式。根据需要设计既有利于照明需求从而简化照明的设备类型，又强调城市部位或景点如大桥或公园、广场，雕塑城市特色的观赏样式，运用灯光明暗和色调变化突出城市主题。

3.1.2 照明光源选择：照明光源在光色、效率和显色等方面有个不同的特长，在一般场所如道路、平台等可选用亮度强、效率高的高压钠灯和荧光高压汞灯等以保证高效节能。绿化观赏则用泛光灯，应用金属齿化物灯，真实反映植物本来的色彩。喷泉或长河或湖泊则宜选用色彩变化的光源，营造梦幻效果。

3.1.3 灯具的布置和选择：灯具的应用需根据城市的格调，造型要适合城市主题，要与城市的气氛相符。以灯具本身的布置和造型与光源的结合产生城市氛围效果。如广场道路灯具宜选用亮度为低色温的庭园灯具，可营造浪漫的曲径通幽气氛。所有灯具都应考虑与环境相协调，而且要有统一风格，实现在照明和景观的造型之间体现和谐统一。

3.1.4 照明控制：现目前多数采用时空、感光和智能控制，但特殊的道路或平台应设计为根据需要改变亮度的线路，以便区别平时、节假日和人流高峰的需要。要与非主要的照明灯具如水景、草坪灯营造节日氛围等装饰的照明线路，明确区分线路连接，以便于根据季节或节假日需要控制各类照明的投入和撤出。总体来说，城市道路照明的设计要符合城市道路的格调，同时还应做到既多姿多彩，又节约电源，减少费用。用灯光去体现城市道路的设计意念。

3.2 选取节能灯具

目前，路灯照明主要采用的光源类型有：金属卤化物灯、白炽灯、高压钠灯和紧凑性荧光灯等。在电功率相同时，高压钠灯光的能量比金卤灯高出40%左右，钠灯透雾性能较好；按道路的标准照明要求，高压钠灯电耗低于金卤灯光源。因此用高光效钠灯取代原有的钠灯和低光效汞灯。更换原有的高压汞灯和高压钠灯为高光效高压钠灯。

灯具：将原来低效的、陈旧的灯具替换为高光效用和维持率高的照明灯具。以使用寿命长、安全、节能、高效和绿色环保的灯具为主体。具体方案如下：

3.2.1 在选择灯具时，要满足灯具的相关标准及眩光限制和光强分布要求的前提下，采用高效率灯具。常规道路的照明灯具效率不应低于70%；泛光灯具的效率不低于65%。

3.2.2 灯具利用系数为道路照明灯具重要的光学性能指标，根据道路的不同级别选择灯具利用系数相适宜的配光类型的灯具。

3.2.3 提高灯具防护等级可有效减少灯具的维护工作量，从而提高灯具维护系数，有效节约能源。道路照明宜采用密闭式的灯具，灯具的光源腔防护等级不得低于IP54。维护困难或环境污染严重的道路，光源腔防护的等级不得低于IP65。

3.3 安装节能产品

目前与光源相配套的电器设备，主要包括触发器、补偿电容及电感镇流器，在实际使用过程中针对所存在的问题而具体设计的。解决方案的主要目的是为了降低能耗，提高效率，延长光源的使用寿命，从而降低安装成本，将传统的光源设备更换为新的智能光源设备，使得光源设备能拥有自己的大脑。将笨重的、噪音大的、功率因数低的、耗材的电感式镇流更换为电子镇流器。建立电缆防盗报警系统减少因电缆被盗引起的不必要经济损失和道路照明障碍。建立无线监控路灯控制系统监测城市道路照明情况，减少人工排查和检修有效控制开关，避免早开、晚关引起的能源浪费。

3.4 利用新能源实现节能

采用太阳能、风光互补型路灯。太阳能路灯是以太阳光为能源，利用白天的太阳能电池板为蓄电池充电，晚上利用蓄电池给予负载供电的使用，不需铺设输电线路，也不需考虑因距离原因而出现的给线路升压等变压器设备，这将大大降低架设费用。

以上两种路灯都无需敷设电缆、施工简便，应用领域极为广泛，不消耗电能、造型优美，是艺术与实用的有机结合体，既是景观灯又是路灯。目前存在的普遍问题为其功率偏小、价格较贵、启动时间长、蓄电池使用周期短、废弃电池污染严重、可靠性较差、相关技术还并不十分

成熟。

还有一种是目前大力推广的节能产品——LED光源的路灯。LED光源的节能效果毋庸置疑，同时具备使用寿命更长、显色指数高、热启动快的优点，且LED灯具简洁美观，对于美化城市形象效果很好。缺点是各个生产厂家生产技术不一，规格型号不统一，造成产品质量良莠不齐，光衰严重。产品缺乏通用性，备品备件多，维修成本高。

3.5 采用节电装置

采用在控制箱内安装整体降低电压、电流的接电装置，通过降低首端的电压，从而降低光源消耗功率，达到节能的效果。它的优点是设备集中，方便维护管理。缺点是在已建成的线路上安装位置比较困难，在降压后对末端线路上的气体放电灯使用寿命、运行造成影响，增加维护成本。

4 结语

道路照明的节能是一个系统的工程，体现于整个道路照明的系统工程全过程的各个方面，必须要综合考虑其技术和管理等多个方面的因素，要追求综合效益的最大化。道路照明节能需根据各城市实际情况具体选择适合的产品和节能技术，并综合考虑其稳定性、安全性及长期的经济效益等问题。

城市照明节能的关键是设计及安装环节，因此在设计道路照明时应合理选择照明方式（包括路灯的间距、布置模式、高度等），正确选择照明标准值并且严格遵照照明功率的密度值，选用反射效率高、高光效、密封性能好、寿命长的节能电气附件和优质灯具，采用合理的控制方式及配件。

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（责任编辑：赵秀娟）