城市道路照明中LED路灯的应用分析

王红卫

摘要：城市道路照明对城市治安、车辆行使、行人安全、城市环境等都有重要影响，在选择照明灯具的时候要综合考虑其使用寿命、发光效率、成本、节能降耗等情况。当前在城市道路照明工程中使用较多的就是LED灯具，此类灯具在照明效果、节能降耗等方面很有优势。故本文以LED路灯为分析对象，探究其在城市道路照明中的应用情况。

关键词：城市道路；LED路灯；照明应用

一、导言

在道路照明设计中，设计师们比较注重LED灯具的应用。LED路灯不仅能确保道路的明亮度，提高道路行车的安全性，还能降低道路照明灯具的能源消耗。但LED灯具在道路照明中的应用也存在一些缺陷，需要设计师在照明设计中改善对LED灯具的应用，确保LED路灯在照明中的稳定性，充分体现LED路灯的优势和价值。

二、常规路灯照明型式

（一）城市电路灯照明型式

城市电路灯照明型式是当前我国各城市里应用较为广泛的一种照明方式，该方式照明效果好，而且照明方式灵活多样，灯具较易维護，因此被应用于多种标准的道路照明系统，其缺点是需要敷设电缆管线并配置路灯供电设备，施工安装的工作量比较大。

（二）太阳能路灯照明方式

太阳能路灯通过吸收太阳光，不需要接入市网电，而是通过光电转换将太阳能转化为电能，并LED光源配合来为路灯供电，是一种科技含量较高的绿色路灯照明型式。该方式最突出的优点是节能、环保，同时不需要敷设电缆管线和配置路灯供电设备，安装施工方便工作量小。路灯开关是通过时控器感应外接亮度变化来控制，不需要人工操作。

（三）风光互补路灯照明方式

风光互补路灯可以在白天利用太阳能和风能发电供电，而在夜晚则可以通过风能发电来供电，将风能供电和太阳功能统一配合应用起来，增强供电系统的可靠性和稳定性，其缺点是系统结构复杂，运行维护费用较高。

三、LED灯具用于城市道路照明的优点与不足

结合当前LED灯具在城市道路照明工程中的应用情况，其优点与不足表现如下：

（一）LED路灯的优点

1.LED路灯具有定向辐射特性，光的漫射极少，通过单颗LED芯片独立二次光学设计，灯具光效可达到88%左右，光源发出的大部分光射向道路，从而使光能得到最大限度的利用，大幅度提高了光照效率和节能效果。

2.LED路灯功率因数高达95%以上，灯具无需额外配置镇流器，不会产生高次谐波，大幅度提高了电能质量，减少了电能损耗。

3.LED光源显色指数最高达到80%，几乎接近自然太阳光，而道路上使用的高压钠灯显色指数一般只有23%。随着显色指数的提高，人们能够更清晰地看清不同颜色外貌的物体。

4.LED光源可做到无闪烁、无紫外线辐射，发热量比传统灯具少60～78%，无碳排放，已被作为室内及长时间工作场所的主要照明，对人眼起到保护作用。

5.LED光源无传统照明产品所需的汞、铅、重金属等有害污染，并可以对其废弃物进行回收利用，从而响应了国家绿色环保相关政策。

6.LED路灯由单颗1W以上半导体芯片组合而成，整灯功率可以根据不同设计标准随意调整，避免了高压钠灯功率规格较少造成的不合理照明现象。

7.深夜通过合理调节LED路灯驱动电流降低光通量，或者关闭部分LED路灯模块，可达到降低输入功率以及路面亮度水平的目的。

8.LED路灯理论使用寿命在5万h以上，实际保证3万h以上，按每天亮灯11h计算，寿命可达6～7年；而传统的高压钠灯理论使用寿命一般为2万h，实际使用寿命也就2年左右。

（二）不足之处

在城市道路照明工程中LED灯具的应用也存在不足，主要表现在三方面：一是路面照明均匀性不够，若设计不够精准就容易产生“斑马线”；二是散热性能有待提高，尤其是夏季热量不易散发，有潜在的照明风险；三是大雾天气不宜使用，其产生的高眩光容易影响车辆行使安全。综合而言，在城市道路照明工程中应用LED灯具存在的不足是设计人员应重视的问题，并应紧密结合实际情况，不断改进和优化照明方案，尽可能弥补LED灯具在应用中的不足。

四、LED路灯在道路照明中的应用

LED路灯在道路照明中的应用需要经过对比测试，以确保LED路灯的稳定性。下面以某城市的高速公路为例，分析LED路灯的实践应用。

（一）对比测试

该公路宽32m，LED路灯安装在两侧护栏。公路原来使用的灯具是250W的高压钠灯，后期在该公路某大桥路段安装了32盏140W的LED路灯。分别选取32盏高压钠灯与LED灯具进行对比测试，具体测试结果如表1所示。

（二）应用方案

因为LED路灯的照明效果和节能效益明显，所以该公路推行应用了LED路灯。该高速公路总共安装LED路灯322盏，现已投入应用。

LED路灯在该公路中的应用过程为：①该公路相关部门以32盏测试LED路灯为分析对象，发现夜间公路出现了“斑马线”，不利于行车安全；相邻路灯距离是36m，高8m。由此得出，LED路灯的间距过大、高度偏低，引起了“斑马线”问题。对此，设计人员需要适当缩小LED路灯的间距，同时增加灯杆高度。将间距改为33m，高度改为10m后，明显消除了“斑马线”。②对于该公路LED路灯的供电方式，原本试验区采用的是高压供电，但实际高速公路中还存在高架桥路段，无法埋设变压器，也会增加照明后期的维护量。对此，设计人员提出了相应的优化方案，即利用LED灯具低电压工作的特点，将高压供电改为低压供电，配备低压电缆，电压范围是170～250V，满足了LED路灯的工作需求。③优化LED路灯的供电方案，以便提高整个道路照明系统的稳定性和经济性。LED路灯的工作电流小，扩大了供电电压的范围，增大了单台变压器的供电半径，而采用低压供电的方式可以降低初期投资，具有经济性的优势。

（三）照明效果

LED路灯在该公路中的应用保障了道路的行车安全，且节能效益明显。该道路在使用LED路灯的同时，采取了改进设计的方式，确保了LED路灯的稳定性，优化了照明环境。

五、对道路照明中LED路灯的发展建议

设计师在道路照明设计中非常重视对LED路灯的应用。笔者通过综合分析LED路灯的使用情况，针对其未来发展提出两条建议：①提高LED路灯的白光光效，保持150lm/W以上的光通量，以提高LED路灯的光照效率，满足夜间道路的照明需求。②提高LED路灯的经济指标，特别是成本投入方面。目前，LED路灯在道路中的应用规模越来越大，所以应注重提高其经济指标，在控制成本投入的基础上，实现高效率的道路照明。在道路照明中积极推广LED路灯时，既要提高其路面照明能力，又要注重能源的节约，体现LED路灯在道路照明中的价值，改善路面的照明情况，保障夜间车辆行驶的安全。

结束语

综上所述，LED灯具在城市道路照明工程中的应用仍处于探索与发展的阶段，虽然LED灯具的节能、降耗、使用寿命、显色性能等优势在使用中发挥了很大作用，但仍然存在一些不足。因此，在实际使用LED灯具作为城市道路照明用具的时候，应综合考虑多方面因素，尽量优化使用方案，以弥补LED灯具存在的不足。同时，还应不断研究和改进LED灯具在城市道路照明工程中的应用，确保LED灯具能发挥出更大的价值。

参考文献

[1]谭发叶.城市道路LED路灯照明改造工程分析[J].建材与装饰，2016，（28）：275-276.

[2]周明.LED光源在城市道路照明中的推广和应用[J].中国高新技术企业，2016，（19）：88-89.

[3]高杰，来瑞鹏.LED路灯在新建城市主干道照明设计中的应用[J].中国照明电器，2016，（01）：23-24+32.

[4]周鑫.LED路灯在市政道路照明中的应用[J].建材与装饰，2016，（04）：148-149.endprint