浅析市政工程道路照明设计及节能措施

王永德

摘要：在人们生活水平提高和城市迅速发展的条件下，对道路照明的要求也随之提高。当前，道路照明除了要满足照明功能外，还要实现在城市景观亮化品位上的提升。在绿色照明与节约型社会的倡导下，科学的节能也被纳入城市道路照明设计中来。城市道路照明需要从多个角度进行研究，以满足城市在发展中的照明需求。

关键词：市政工程;道路照明设计;节能措施

一、道路照明设计

1.1、路灯布设

道路照明设计需要考虑路灯的布置方式、路灯间距。路灯间距设计，主要根据城市道路等级、车行道宽度及灯杆样式高度等。常规的布置方式有单侧布置、双侧对称布置、双侧交错布置、横向悬索布置和中心对称布置等。设计人员在布置路灯时主要依据《城市道路照明设计标准》（CJJ45-2015）及地方规范标准，在确保照度、亮度、均匀度、眩光限制等要求的基础上，按照道路结构形式不同，进行灯具的布置。灯杆主要根据地方特色及周边道路、景观的协调性进行选择，选型力求简约大方。

1.2、供电电压

根据规范要求，在重要主干道道路照明负荷等级定为二级;一般道路则为三级。道路照明供电电压为交流380/220V，供电电源来自市政10kV公网，通过道路沿线或交叉口设计的箱式变电站为城市道路照明灯具供电。考虑电压降及路灯灵敏度要求，在经济性条件下，一般每隔1.4～1.8km左右设置一座箱式变电站。供电回路一般采用三相供电，路灯顺次接入的方式，以达到三相平衡。

1.3、供电线路

在设计供电线路时，不仅要保证变压器容量能够满足现有用电设备的需求，还要预留一定的供电回路，以便周边道路及日后景观提升、交通监控等负荷的需求。在铺设电缆，一般沿路沿石侧，以避开绿化带中心及其它公共设施。接地系统根据项目的特点采用TN-S或TT系统，采用YJV或YJLV-1kV系列低压电缆，套管或改用铠装型直埋敷设。

1.4、模拟仿真

根据规范和手册，进行设计方案初选。通过照明设计软件如DIALux软件，利用其街道仿真组件，设定道路信息模型，通过基础参数和厂家提供的灯具文件等，对初始设计方案进行模拟仿真，通过优化灯具选型和布置方案以期达到实际的使用效果。

1.5、智慧照明

随着智慧城市及5G、VR技术、大数据等新一代技术的发展、推广和普及，越来越多厂家进行智慧灯杆的设计和研发，各地也因地制宜地相继推出智慧灯杆的相关地方规范要求。目前智慧灯杆可集成智能照明、5G基站、视频监控、应急广播、充电桩、信息发布、无线网络、无线射频等功能，设计可根据设计的场所、目的进行功能性选件，以满足信息化要求。

二、节能设计措施

照明节能目的一方面就是以合理的选型、布置;通过科学的控制方式，用最小的能源消耗达到最优质的照明效果。另一面节能，尽可能减少人员维护;通过

使用远程抄表，远程控制，时间经纬控制等各种灵活控制方式，借助信息化技术实现对设备进行遥控、遥测、报警等运维。一般在照明设计时，需对道路进行充分地调研，正确对道路性质进行定位，从而依据道路等级确定合理的照明标准，选取合适的节能灯具和低功耗器件，还可通过灵活控制等措施来提高道路的照明效果并有效的降低维护成本，从而避免盲从的选取高标准的照明设施造成能源浪费。

2.1合理建设和管理规划

对于路灯的建设，应结合实际工作环境、城市规划和道路规划等多种要素，根据道路电网实际状况，同时结合城市经济发展状况和人们的生活水平，来选取适宜的路灯光源和供电系统。道路照明系统建设上不仅要满足当前城市发展的使用需求，还应该满足未来城市发展的建设需求。此外，对于路灯的管理还应该采取多样化的管理方式，对于相对复杂的工作环境和故障，还应该制定相应的路灯维护方案。

2.2、合理选择光源

根据道路照明的特点，主流的光源类型分为高压钠灯及LED灯。设计及规划需根据道路的特点进行光源的选择，达到物尽其用的效果。

（1）高压钠灯。这种灯泡发出的光为金白色，由于其超长的寿命、较低的能耗、较强的透雾能力和不诱虫的特性，使其应用也比较广泛，在道路上的主要应用环境就是车站、高速公路和高等级城市道路，这些地方对光照的强度要求不高，但需要其有较长的寿命，而高压钠灯完全可以满足这样的需求。

（2）LED灯。LED灯是这几年发展起来的一种新型照明灯具，广泛使用在家用照明、景观照明等方面。随着近几年主流芯片的发展，其节能效果特别明显，整体光效达130ml/W，相较高压钠灯及金属卤化物灯，节能效果大于50%。与其他照明灯相比，作为绿色光源，它具有无辐射、闪频和红、紫外线，发光性强，亮度高的优点，其耗电要远小于其它灯类，在次干路、支路具有很好的应用前景。

2.3、合理选择路灯

对于特殊的地域条件进行灯具选择，在太阳能资源丰富的地区及偏远地区，采用太阳能LED灯具;利用灯杆上设置太阳能板，将光能通过光电反应转化为电能，供照明灯具使用。这个过程是自动的，无需人为操作。此外，在风能及太阳能丰富的海滨地区，可采用风光互补式LED灯，通过风能和太阳能转化，同样实现绿色和节能的目的。

2.4、合理选择控制方式

道路照明一般采用回路控制，通过时间或经纬度控制器，对路灯进行全、半夜控制。对于高压钠灯组成的回路可通过变功率镇流器以达到降低功耗的效果;随着LED照明技术在道路照明的普及推广，可通过整流技术对路灯进行无极的调节，实现更加灵活的控制。

此外，随着智慧城市的发展普及，可借助各种传感器和GPRS/WIFI/ZigBee/电力线载波等无线通信技术，运用统一的软件架构结合GIS技术，组建智慧路灯管理平台。通过节点控制、集中控制以及中心控制，通过平台软件及手机终端APP控制以实现数据的采集与检测、管理入库、多功能故障报警、远程抄表、远程开关、调光、自动巡检、集成数据资产报表和历史记录等等，切实提高路灯管理水平，实现节能增效的目的。

三、结束语

总之，对于市政道路要想取得较好的照明效果，获得良好的节能降耗的效果，在设计中，需重视灯具的布置、光源、高度的选择及科学控制方式的有机结合。通过新技术、新方案不断的提升照明效果和舒适度，提高管养单位的运行管理效率。

参考文献：

[1]牟娜.城市道路照明设计浅析.城市照明，2013，（1）.

[2]杨韬.城市道路照明的节能设计[J].灯与照明，2006，（4）：19一22-

[3]金强.浅谈城市道路照明设计.智能建筑电气技术，2009，（5）：71一74-

[4]周密，陈昌学.关于城市道路照明设计的分析.现代建筑电气.

作者介绍：

王永德（1986.8.3），性別：男;籍贯：福建安溪;民族：汉;学历：本科、学士;职称：工程师;职务：电气设计;研究方向：市政、建筑电气。