关于城市道路照明设计与前期管理的探讨

丁程博

北京顺捷兴宏工程设计咨询有限公司 北京 100000

资源短缺、能源枯竭、环境污染已然成为了全球性的问题，这些情况出现已经对我国的经济和社会发展产生了严重的影响。针对这种情况，我国提出了绿色照明工程，并要求城市照明设计和管理要以“高效、节能、环保、安全”作为指导原则，提升能源的利用率[1]。自2006年，“十一五”纲要颁布后，我国城市的照明工程建设就开始进行改革，并在照明设计中融入节能理念，已经取得了一定的成绩，并且显著提升了能源的利用率[2]。但是当下我国城市照明中还存在着诸多的问题，我国的照明工程正处于起步时期，城市照明设计和管理等各方面还都不够健全，因此当下城市道路照明工程中仍存在高能耗、资源浪费以及污染的情况，这就需要有关部门将照明设计和前期管理重视起来，并采取合理的措施对其进行优化。

1 当下城市照明中存在的问题

道路照明是当下城市中极为重要的公共设施之一，根据调查发现，当下我国的道路照明约占全国照明耗电的百分之三十，占据全国耗电总量的百分之十，也就是1个三峡水电站的年发电量，并且这些城市道路照明设备在以前使用的过程中会有百分之六十的电能被浪费，随着节能理念在城市道路照明设计中的融入，其依然会有百分之三十五的电能被浪费[3]。而这就也是城市道路照明设计和前期管理中需要探讨的问题。当下城市照明中存在的问题主要有以下几项：

1.1 供电质量差

城市电网中不同时间段的用电量也会有一定的差异，因此电网的负荷在不同的时段其也会产生一定的变化，这就会导致城市道路照明系统的电压出现波动。这时往往会出现在上半夜用电高峰期，城市道路照明供电线路的电压较低，路灯的照明亮度也会较暗，从而影响到城市居民的正常出行，并且安全事故的发生率也会增高[4]。而在下半夜时电网的整体负荷会下降，城市道路照明系统的供电电压也会显著的提升，这时的道路照明亮度会更加显著，而这时道路的行人以及车辆较上半夜都会大幅度的减少，无疑会造成电力资源的浪费。并且由于供电的质量较差，电压不够稳定就会导致道路照明使用的工具会出现持续发热的情况，这种情况不仅会造成电能的浪费，还会导致灯具损坏，从而导致后期的维修成本增加。

1.2 供电线路的损耗较多

在我国的城市道路照明中，由于城市面积较大其在设计时会出现路灯供电线路较长的情况，而这些供电线路中不可避免的会存在一些损耗。因此当城市道路照明开始运行的时候，这些负荷电流通过这些较长的供电线路时，线路上的电阻会导致功率出现损耗，这时就会导致照明亮度不均匀的情况，城市道路复杂人员多会通过提高输电的电压，去保障城市道路照明可以满足人们的需求，为人们的出行提供保障[5]。另外，在城市道路供电线路中，还会存在线路不平衡的情况，会导致零序电流过大，三相出现不对称的情况，这种情况也会导致线路的损耗加大。

1.3 过于追求照明亮度和美观度

当下许多城市为了提升自身的城市形象，在进行照明设计时要求设计人员提升照明的亮度，导致部门城市的道路照明道路亮度已经严重超出了国家要求的范围。这种过于追求照明亮度的城市道路照明系统会导致电能出现大幅度的浪费，并且这些道路照明系统还会造成光污染，甚至影响到周围居民的正常休息。另外，这种亮度过高的照明系统还会导致道路上的车辆驾驶人员的视线出现干扰，驾驶员的眼睛也会容易产生疲劳，从而会威胁到人们的生命健康安全。并且由于过于追求城市道路照明的亮度，也会在设计的过程中忽视掉灯光的配比，行车的舒适性就会大大的降低，并且驾驶人员在长期的行车下还会出现眩晕的情况。除此以外，还会对城市道路照明系统中的路灯进行艺术渲染和设计，这种艺术效果无疑提升了城市道路照明的美观度，但是其照明的亮度往往会无法满足夜晚道路照明的需求，这时如果照明的亮度过低，会影响到驾驶人员的夜间行车的视线需求，城市道路照明也无法发挥出其真正的作用，并且还会导致资金和资源的浪费，也无法真正意义的提升城市的外在形象。

1.4 控制方式存在问题

当下我国的城市道路照明在进行使用的时候主要有两种控制方式，一种是人工手动控制模式，一种是自动控制模式。其中人工控制则主要由人员负责照明系统的运行，以及各照明区域的运行情况监督，这种通过人员巡视的方式会应用到大量的人力和物力，并且一些大型的城市这种人工控制管理的方式会无法及时发现照明设备出现问题，并进行维修，这就会影响到故障路段的照明。另外一种是自动控制模式，这种控制模式可以由监控系统对照明系统进行监控,监控系统中的DDC控制器对照明系统相关回路按时间程序进行开、关控制。

1.5 照明灯具能耗大

随着节能理念在当下社会各行各业的融入，各种好节能灯具也开始进行生产并应用到了城市道路照明系统中，但是当下我国的灯具科技含量较国外一些国家相比还具有一定的差距，并且节能性能也较低，这就需要在进行道路照明设计的过程中，要对灯具的光效和节能效果进行充分的考虑。而我国的城市道路照明系统中灯具的光效普遍较低，并且由于配光不合理导致出现了一些过度照明以及光污染现象，在这种情况下，照明灯具的工作效率普遍会较低，会直接导致运行过程中的电能浪费。

2 城市道路照明设计需要注意的事项

在进行城市道路照明设计时，设计单位应该严格按照《城市道路照明设计标准》CJJ45-2015开展设计工作，并将节能理念融入到照明设计中，确保城市道路照明可以满足城市需求和形象的同时，实现节能、减排、降污染的目的。首先，设计单位需要对设计路段进行实地考察，然后对设计路段的道路等级、使用功能、各时间段的交通路及形式速度以及路面的反射情况等内容进行充分的了解，然后以此为基础开展设计规划工作。然后，对路灯的具体间距、安装高度等进行设计，这是城市道路照明设计中极为重要的内容，会直接影响到照明的效果。在设计的过程中需要对道路的情况由足够的了解，并且还要考虑到道路上绿化带、广告牌的设置情况，并且隔离带的宽度也要进行测量，在进行路灯布置的时候可以采用双侧对称布置、中心对称布置等方式，具体还需要根据道路的情况进行确定。当下灯具设计布置和设计需要考虑到以下几方面：第一，要尽量避开行人斑马线以及站牌等地，并且要特别关注城市道路的交叉路口，并加强这一区域出入口的照明，为车辆驾驶人员提供方便，避免出现路口、指示牌观察不清出现事故以及违章、错路等情况；第二，在城市中会存在一些需要大面积的照明特殊场所，这就需要进行高杆灯的设计，在确保美观度的同时，其位置不可以影响到正常的交通；第三，灯具布置时应该考虑到商业区以及居住区的区别，应该考虑到道路照明的装饰性和功能性，并且要优先选择节能效果好的灯具。

当下在进行城市道路照明设计时，建设单位以及供电单位的有关人员也会参与到规划以及设计过程中，并会对城市道路照明设计提出一些要求和改进内容，这种方式虽然有利于未来城市道路照明的发展，但是要结合道路照明情况以及标准，因此要知道自身的设计方案应该在满足标准的前提上去满足其要求。所以在进行城市道路照明设计的时候设计单位应该明确设计的方案和需求，并根据道路的实际情况去设置多种设计方案，然后选择一个能耗最低，效果最优的节能设计方案，可以根据相关单位及部门人员的的意见进行一些调整，但是调整后的设计方案也必须符合当下节能照明设计的标准，并且可以满足城市道路的正常运行。

3 城市道路照明设计与前期管理策略

3.1 优化照明设计

在进行城市道路照明设计时，有关设计单位和建设单位（或全过程管理单位）要对设计过程进行监督和管理，设计人员在进行设计前就需要对城市道路的实际情况进行充分的了解，第一，要确定设计路段的城市道路照明的规划以及规自委和建设单位的要求，第二，要找到道路的整体设计资料，也就是要对其平面功能区域、道路结构情况、地下管线布置等内容进行详细的了解，为后续的道路照明设计做好铺垫。第三，要对该路段的周边环境、设施、以及电力供应情况进行了解，然后一次去布置设计中的灯具、线路铺设等问题。第四，需要对道路的人流量、车流量等能进行调查和分析，然后根据《城市道路照明设计标准》CJJ45-2015对照明亮度要求标准进行设计（例如表1：人行及非机动车道照明标准值）。然后根据以上内容去优化照明设计，在保障照明效果的基础上，提升城市城市道路照明系统电能的利用率。

表1 人行及非机动车道照明标准值

3.2 设计中运用分段照明

城市道路照明的线路如果过长就会导致电力在传输的过程中受到电阻的干扰，不仅会影响城市道路照明的效果，导致城市的电力资源在传输的过程中出现损耗。并且由于不同路段、不同区间的照明需求也会存在不同，因此在进行城市道路照明设计的时候可以运用分段照明的方式。运用这种分段照明的方式时需要设计人员准确的掌握城市道路的运行情况，并在不同的路段设置不用的照明亮度。这种分段照明方式在使用的时候，还需要对城市的供电线路进行设计，要选择电阻小、横截面长的电缆，并可以根据分段照明的情况对供电线路长度进行确定。城市道路分段照明方式的应用，可以极大程度的降低电力能源的消耗，提高资源的利用效率，并且这种情况下供电的质量也可以得到保障。

3.3 照明灯具的选择

在进行照明系统设计和前期管理的过程中，照明灯具的选择会直接影响城市道路照明设计环保功能，因此设计人员需要科学合理的选择并布置照明灯具（如表2：灯具的配光类型、布置方式与灯具的安装高度、间距的关系），并对具体照明方式进行确定。在对灯具进行选择的时候，其应该满足相应光源和整流器的能效限定值，并且其灯具的效率以及泛光灯的效率都具有一定的要求，因此需要充分考虑照明控制系统与城市道路其它系统的兼容性，在进行照明灯具选择的时候应该本着美观、实用、环保等内容，在保障灯具使用成效的同时，为节能减排做出贡献。例如，选择LED灯作为道路照明的灯具，这种灯使用的寿命较长，并且相同照明强度其功率会相对较少，还可以根据需求对其亮度进行调节，既可以降低能耗，由可以减少后期维护的费用。另外，在进行设计的过程中还要考虑从到照明控制问题，可以将现代化智能控制系统设计并应用到城市道路照明中，对整个城市道路照明的开关以及灯具进行监控，从而降低运行过程中电能的消耗。

表2 灯具的配光类型、布置方式与灯具的安装高度、间距的关系

3.4 城市道路照明运行方式控制

在进行设计的阶段就需要考虑到运行过程中会产生的能源消耗，各道路不同时间段的道路车流量和人流量都会存在一定差距，例如下半夜道路上的车流量、然流量都会降低，这时对道路照明的需求也会随之下降，因此要对道路上各时间段的照明运行情况进行合理控制。首先可以降低光通量，可以对城市道路照明供电系统的电压和电流进行控制，也可以采用变功率镇流器，这种方式既可以满足城市道路对照明的需求，也可以降低电力资源的消耗。其次，可以采用智能化集中控制系统，例如路灯“三遥”监控系统，可以远程对路灯进行监控和管理，并对照明度进行有效的调节。最后，可以采用全、半夜运行方式，这种方式时当下城市道路照明控制中最应用的方式，其下半夜间隔亮灯的方式，极少会出现运行故障，并且时间也可以灵活的进行调整，并且控制较为方便。

4 结束语

我国经济的快速发展下，人们的生活水平也得到了显著提升，而城市道路照明系统在人们生活、工作以及城市发展中有着极为重要的地位。当下随着节能环保意识的不断加强，对城市道路照明设计和管理也有了新的要求，这就需要有关部门根据当下法律法规以及城市建设的需求和实际情况，对道路照明设计进行优化和管理，科学合理的选择照明灯具、运行方式等内容，为人们提供良好出行安全保障，同时实现节能减排的目的。