1、<p>　　城市道路綠色照明設(shè)計(jì)淺析</p><p>　　[論文摘要]《“十二五”城市綠色照明規(guī)劃綱要》及貫徹《“十二五”城市綠色照明規(guī)劃綱要》實(shí)施細(xì)則，對(duì)城市道路照明提出了綠色照明新的標(biāo)準(zhǔn)，本文講述城市道路照明設(shè)計(jì)除應(yīng)滿足《城市道路照明設(shè)計(jì)》有關(guān)要求，還應(yīng)進(jìn)一步按照綱要及實(shí)施細(xì)則的要求,從電光、電氣兩個(gè)設(shè)計(jì)角度談如何實(shí)現(xiàn)綠色照明設(shè)計(jì)，有效提升道路照明質(zhì)量和節(jié)約能源。 </p><p

2、>　　[關(guān)鍵詞]道路綠色照明電光設(shè)計(jì)電氣設(shè)計(jì) </p><p>　　中圖分類號(hào)：F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　隨著建設(shè)部《“十二五”城市綠色照明規(guī)劃綱要》貫徹落實(shí)，及中國市政工程協(xié)會(huì)城市道路照明專業(yè)委員會(huì)貫徹《“十二五”城市綠色照明規(guī)劃綱要》實(shí)施細(xì)則，給我們帶來了城市

3、綠色照明的依據(jù)及發(fā)展方向。城市綠色照明是指通過科學(xué)的照明規(guī)劃與設(shè)計(jì)，采用節(jié)能、環(huán)保、安全和性能穩(wěn)定的照明產(chǎn)品，實(shí)施高效的運(yùn)行維護(hù)與管理，提升城市的品質(zhì)，創(chuàng)造安全、舒適、經(jīng)濟(jì)、健康的夜環(huán)境，體現(xiàn)現(xiàn)代文明的照明。城市道路照明專業(yè)屬于邊緣交叉學(xué)科，涉及電光、電氣、智能化、建筑等多學(xué)科，綠色照明核心是節(jié)能，從能量本質(zhì)上來看，城市道路照明就是將電能轉(zhuǎn)化成光，再如何科學(xué)合理配光的一個(gè)過程，因而電能轉(zhuǎn)化成光的高效率、科學(xué)合理配光是實(shí)現(xiàn)綠色照明關(guān)鍵，本

4、文主要從電光、電氣兩個(gè)方面應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)及方法對(duì)道路綠色設(shè)計(jì)作一簡要分析。 </p><p>　　二、電光設(shè)計(jì)中體現(xiàn)綠色照明 </p><p>　　電光設(shè)計(jì)中需要對(duì)光源的光通量，發(fā)光強(qiáng)度，顯色性，色溫，發(fā)光顏色及燈具的反射效率，燈具的配光曲線和眩光限制等依據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)提出具體要求,通常對(duì)電能如何高效率的轉(zhuǎn)換成光能，及如何設(shè)計(jì)出高效率合理配光的燈具,這部分研發(fā)任務(wù)一般由專業(yè)科研單位及專業(yè)廠家來完成

5、，顯然高光效、長壽命的光源，更強(qiáng)光學(xué)性能的燈具是綠色照明的要求，對(duì)于普通道路照明設(shè)計(jì)人員從光學(xué)角度講，落實(shí)到實(shí)際設(shè)計(jì)中就是為達(dá)到道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)采用什么樣的節(jié)能高效光源及燈具將其發(fā)出的可見光科學(xué)的分配在需要照明的道路上,滿足人們夜間工作生活需要。 </p><p>　　1、高光效、長壽命的光源 </p><p>　　依據(jù)綱要規(guī)定，城市照明高光效、長壽命光源的應(yīng)用率不低于90%。在滿足配

6、光要求的前提下，高壓鈉燈和金屬鹵化物燈光源的道路照明燈具的效率不低于75%，LED道路照明燈具的系統(tǒng)效能不低于90lm/W,嚴(yán)禁在新建項(xiàng)目中使用高能耗、低效照明設(shè)施和產(chǎn)品，在城市照明中全面淘汰低效、高耗照明產(chǎn)品。 </p><p>　　高光效長壽命的光源一般指光效在75lm/W，壽命在5000小時(shí)以上的光源，高壓鈉燈和LED都屬于高光效光源,現(xiàn)在市場(chǎng)上產(chǎn)品指標(biāo)都遠(yuǎn)高于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，因而在設(shè)計(jì)中我們應(yīng)在高性能產(chǎn)品中選用

7、高性價(jià)比產(chǎn)品。按燈具效率要求，雖然許多非截光型燈具燈具效率大大超過這一標(biāo)準(zhǔn)，但顯然對(duì)道路照明而言，還要求燈具發(fā)出的向下光通量（即可能到達(dá)路面的光通量）越大越好,顯然綱要對(duì)燈具效率的要求是針對(duì)截光型或半截光型燈具。 </p><p>　　2、可見光的科學(xué)分配 </p><p>　　道路綠色照明設(shè)計(jì)應(yīng)先依據(jù)《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，在確保照度和均勻度及LPD等要求的基礎(chǔ)上，按照道路結(jié)構(gòu)形式不同

8、及所屬類型,分別設(shè)計(jì)路燈布置方式，高度，懸臂長度，仰角，光源的光通量及燈具的配光曲線，再依據(jù)綱要對(duì)光源及燈具的選用要求及經(jīng)濟(jì)合理性給出明確選用指標(biāo)。比如：某主干路道路按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)先給出采用光通量為22500lm的250W高壓鈉燈光源方案，這時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的其它照明質(zhì)量指標(biāo)都符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但照明功率密度值超標(biāo)，這時(shí)設(shè)計(jì)人員通過計(jì)算，適當(dāng)增加燈間距2米，同時(shí)采用光通量為30000lm更高高光效的250W的高壓鈉燈后，各項(xiàng)照明質(zhì)量指標(biāo)都符合了設(shè)

9、計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，從本例中可以看出高光效、高效率的光源燈具對(duì)綠色照明的重要性，同時(shí)也要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)文件中明確給出光源光效和燈具效率的最低限值，讓業(yè)主方可以結(jié)合經(jīng)濟(jì)性按最低限值以上的產(chǎn)品進(jìn)行選購,確保綠色照明工程的質(zhì)量。 </p><p>　　三、電氣設(shè)計(jì)中體現(xiàn)綠色照明 </p><p>　　綠色照明設(shè)計(jì)中電氣部分包含：變壓器、氣體放電燈配套電器的選擇，負(fù)荷的平衡、供電半徑、線纜的截面線徑，功率因

10、數(shù)補(bǔ)償方式等。 </p><p>　　1、變壓器、氣體放電燈配套電器的選擇 </p><p>　　依據(jù)綱要規(guī)定變壓器的選用應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，優(yōu)先使用低損耗變壓器，提高變壓器的負(fù)載率和功率因數(shù)，配電網(wǎng)實(shí)行經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，縮短供電半徑，減少迂回供電，三相負(fù)荷平衡，線纜應(yīng)采用節(jié)能型材料，選擇合適的截面減少線路電阻以達(dá)到降損節(jié)電效果；高壓鈉燈鎮(zhèn)流器應(yīng)采用能效指標(biāo)能效因數(shù)（BEF）達(dá)到GB18574

11、-2004規(guī)定的能效限定值標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，高強(qiáng)度氣體放電燈宜配用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器，150W及以上的光源慎用電子鎮(zhèn)流器，直管形熒光燈應(yīng)配用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器，氣體放電必須進(jìn)行電容補(bǔ)償，系統(tǒng)功率因數(shù)不得小于0.85。 </p><p>　　每臺(tái)變壓器都存在有功功率的空載損失和短路損失，及無功功率的空載消耗和額定負(fù)載消耗。因變壓器的容量、電壓等級(jí)、鐵芯材質(zhì)不同，所以上述參數(shù)各不相同。因此變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行就是選擇參數(shù)

12、好的變壓器和最佳組合參數(shù)的變壓器的運(yùn)行方式運(yùn)行?？茖W(xué)合理的選擇變壓器容量，要考慮一定期限內(nèi)的遠(yuǎn)期用電量，避免小馬拉大車或大馬拉小車情況發(fā)生; 單臺(tái)變壓器運(yùn)行當(dāng)可變損耗（線圈銅耗）等于不變損耗（鐵芯損耗）時(shí)，一般負(fù)荷系數(shù)β＝0.6〈約為額定負(fù)載60%左右，為效率最高點(diǎn),功率因素在85--95%之間時(shí)經(jīng)濟(jì)效益最好。 </p><p>　　2、負(fù)荷的平衡、供電半徑、線纜的截面線徑 </p><p&g

13、t;　　路燈一般采用三相四線方式供電，在正常情況下三相平衡沒問題，但在采用相序調(diào)整隔燈交錯(cuò)關(guān)閉半夜燈分時(shí)段控制方式時(shí)，極易出現(xiàn)偏相，鑒于這種情況，可以有兩種解決方案，一是維持三相四線供電方式不變，在后半夜實(shí)施整體降壓或單燈變功率調(diào)光，按原正常照度和均勻度的情況下降低一個(gè)照明等級(jí)，來設(shè)定降壓值及變功率值，同時(shí)要防止調(diào)壓時(shí)出現(xiàn)瞬間滅燈現(xiàn)象;二是在設(shè)計(jì)供電線路時(shí)可采用七芯電纜(也可以雙電纜)，一芯做零線，其余六芯做相線，其中三線控制整夜燈，三

14、線控制半夜燈，由三線承擔(dān)的負(fù)荷分配給六線承擔(dān)，相線截面也相應(yīng)降低,以上兩種方法都可達(dá)到即節(jié)能又負(fù)荷平衡的設(shè)計(jì)目標(biāo)。 </p><p>　　依據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中光學(xué)指標(biāo)確定燈盞數(shù)及相應(yīng)負(fù)荷量，再通過負(fù)荷量確定工作電流，以此作為經(jīng)濟(jì)電流量，確定電纜載面，再確定供電半徑，同時(shí)應(yīng)根據(jù)道路周邊近期需裝燈情況，留有一定設(shè)計(jì)余量，但一定要在合理范圍內(nèi)。在新城區(qū)道路照明建設(shè)中按此順序設(shè)計(jì)一般會(huì)達(dá)到比較的理想效果，但老城區(qū)的道路照明改建

15、中的電源點(diǎn)一般都未有科學(xué)規(guī)劃，線路亂接現(xiàn)象也非常嚴(yán)重，配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式無法實(shí)現(xiàn)，因而在老城區(qū)改造過程中，一定要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，按綠色照明要求進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃設(shè)計(jì)，從而為配電網(wǎng)實(shí)行經(jīng)濟(jì)運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 </p><p>　　3、功率因數(shù)補(bǔ)償方式 </p><p>　　無功補(bǔ)償方法一般有單燈補(bǔ)償和集中補(bǔ)償, 對(duì)道路照明用氣體放電燈進(jìn)行單燈補(bǔ)償時(shí)，由于線路電流值的減小而使在低壓線路上的電能損耗降

16、低，使電容器的投資在2年左右得到全部補(bǔ)償，而且可以在基建時(shí)減少線路貼費(fèi)、變壓器貼費(fèi)的投資。在用裸鋁線架設(shè)的架空線路的主干線與引下線連接部位間，因銅鋁接頭的存在，難于保證接觸良好,較容易發(fā)生電容器頻繁的充放電產(chǎn)生電弧燒傷主干線。所以，宜對(duì)電纜線路上的氣體放電燈進(jìn)行單燈補(bǔ)償，而架空線路上的氣體放電燈不宜采用單燈補(bǔ)償。在分散補(bǔ)償有困難時(shí)，采用集中補(bǔ)償。 </p><p><b>　　四、結(jié)束語 </b&

17、gt;</p><p>　　要真正實(shí)現(xiàn)城市道路綠色照明，需要有政策的支持，科學(xué)的照明規(guī)劃、設(shè)計(jì)，優(yōu)質(zhì)的工程建設(shè)質(zhì)量，高效率的設(shè)施、節(jié)能管理措施及管理,以及專業(yè)的設(shè)計(jì)、施工、管理人才隊(duì)伍建設(shè)，每一環(huán)節(jié)對(duì)綠色照明的實(shí)現(xiàn)都至關(guān)重要，對(duì)于從事道路照明專業(yè)設(shè)計(jì)人員，應(yīng)以綠色照明作為設(shè)計(jì)理念,努力提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，為綠色照明助力。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b>&l