城市道路照明節(jié)能設(shè)計探究論文
摘要：
在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中城市照明是不可或缺的構(gòu)成部分，對交通安全、美化城市、社會治安等都有重要作用。但隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市道路照明的成本及能耗都大大提升了，尤其是最近幾年能源價格的上漲，加劇了城市道路照明的負(fù)擔(dān)。面對價格和能源的沖擊，探究城市道路照明的節(jié)能設(shè)計成為了必然發(fā)展趨勢�；诖耍疚木椭攸c論述城市道路照明的節(jié)能設(shè)計。
關(guān)鍵詞：
城市道路；道路照明；節(jié)能設(shè)計
城市道路照明已經(jīng)成為城市發(fā)展和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中必不可少的重要基礎(chǔ)工程，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國城市道路照明路燈約900萬盞，每年耗電約850億千瓦，每年花費約500億元[1]。按國內(nèi)總耗電量比來算，城市道路照明耗電量占據(jù)了4-5%/年，可見城市道路照明的能耗及資金成本都很高。但面對能源短缺、資金緊張及低碳環(huán)保發(fā)展理念的沖擊，仍要確保城市道路照明滿足城市發(fā)展需求，就必須積極落實城市道路照明的節(jié)能設(shè)計。
一、城市道路照明節(jié)能設(shè)計的系統(tǒng)思考
城市道路照明的節(jié)能設(shè)計必須嚴(yán)格遵循國家行業(yè)規(guī)范及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計前必須全面落實前期準(zhǔn)備工作。首先，節(jié)能設(shè)計前應(yīng)進(jìn)行實地勘察，掌握城市道路的形式、路面的反射率、平剖度、道路交通設(shè)計等，明確區(qū)分城市主干道和支路，仔細(xì)推算交通流量及行車速度，特別是道路交叉點。其次，應(yīng)充分考慮道路周圍情況、地區(qū)氣象條件等。再次，節(jié)能設(shè)計圖紙必須反復(fù)推敲、綜合評估，一旦發(fā)現(xiàn)有設(shè)備選用不當(dāng)?shù)葐栴}，必須及時調(diào)整或更換，確保設(shè)計圖紙合理、可行性強(qiáng)、無任何問題和遺漏后，方可施工。
二、城市道路照明節(jié)能設(shè)計的具體措施
1.城市道路光源的節(jié)能選擇。選擇道路照明燈具應(yīng)遵循能耗低、經(jīng)濟(jì)實惠、成本低的原則，一方面應(yīng)確保燈具發(fā)光效率高、光色性及顯色性好，另一方面選擇好燈具后必須選擇配套設(shè)施，如選擇和氣體放電配套的鎮(zhèn)流器，確保設(shè)備啟動性能。當(dāng)前運用較多的就是LED燈具，此燈具不僅發(fā)光效率高，而且使用壽命較長，相較于傳統(tǒng)的白熾燈，能節(jié)省月80%的能耗。并且，LED燈具節(jié)能效果好，符合城市道路照明節(jié)能設(shè)計要求，在成本費用方面除了前期更換成本外，后期使用及維修成本都不高，值得在城市道路照明中推廣使用。2.路燈開關(guān)的節(jié)能設(shè)計。城市道路照明開關(guān)的設(shè)計應(yīng)遵循方便、安全、合理、準(zhǔn)確的原則，其中開關(guān)時間準(zhǔn)確是實現(xiàn)節(jié)能的重要基礎(chǔ)，如某城市裝燈容量截止到2016年底為700kv，若開關(guān)控制不準(zhǔn)確將會浪費大量能源，假設(shè)每天早開或晚開5S,則一年就會浪費2180kv電量[2]。在設(shè)計路燈開關(guān)時可以選擇自動時間控制，在夜間和行人、車輛少的時段可選擇關(guān)閉部分路燈，或是間隔性關(guān)閉，適當(dāng)降低照度，既不會影響道路照明也能達(dá)到節(jié)能目的。又如城市一些老路段及老城區(qū)的路燈在安全和節(jié)能方面都需要改進(jìn)，對此可以安裝節(jié)能裝置。此外，在城市一些電壓波動較大的路段，若照明路燈少當(dāng)電壓升高的時候也會浪費很多電能，對此可以通過安裝穩(wěn)壓器達(dá)到控制電壓的.目的，節(jié)省更多電能。3.配電線路的節(jié)能設(shè)計。城市道路照明系統(tǒng)的配電線路很長，通常供電半徑最長有800m，而燈具和供電端的距離與供電電壓成反比，即隨著距離的增加電壓會越來越小，導(dǎo)致遠(yuǎn)端電壓難以維持燈具的正常運作需求。同時，線路損耗及壓降都可能對路燈照明產(chǎn)生影響，進(jìn)而增加電能消耗量。故配電線路的節(jié)能設(shè)計勢在必行。在具體設(shè)計時，應(yīng)合理選擇供電電纜截面，確保能承擔(dān)線路的負(fù)載，也能將線路損耗及壓降控制在合理范圍，減少線纜的溫升。此外，通過節(jié)能設(shè)計還能增加線路的使用壽命，并節(jié)省后期維修成本。4.合理選擇節(jié)能裝置。首先是電容補(bǔ)償?shù)墓?jié)能選擇。當(dāng)前國內(nèi)城市道路照明主要使用路燈電源處集中補(bǔ)償和燈具處分散補(bǔ)償兩種電容補(bǔ)償方式。照明路燈使用的光源通常是氣體放電燈，其功率在0.4-0.6之間，較低，配電回路電流較大，損耗較高，通過燈具處分散補(bǔ)償電容后各燈具功率因素≥0.8，對照明配電系統(tǒng)實施電容器無功補(bǔ)償后，線路功率因素會提升到0.9以上[3]，與未實施電容補(bǔ)償前相比，燈具工作電流節(jié)省了將近50%。即實施電容補(bǔ)償后供電電源系統(tǒng)的容量空間得到了很大提升，電源設(shè)備的供電能力也更強(qiáng)。其次智能穩(wěn)壓降壓裝置的使用。城市道路照明燈具的照度會因為電網(wǎng)電壓的變化而受到影響，而電網(wǎng)電壓又與用電負(fù)荷成反比關(guān)系，加之上半夜電網(wǎng)用電負(fù)荷與下半夜相差較大，如此不僅對交通安全有一定影響，也浪費資金與能源。若在路燈控制端安裝智能穩(wěn)壓降壓節(jié)能裝置，并利用內(nèi)置智能控制器自動控制節(jié)電系統(tǒng)的工作曲線，在下半夜時就能降低電壓，同時保證燈具照度，達(dá)到節(jié)省能源的目的。據(jù)有關(guān)試驗證明，安裝智能穩(wěn)壓降壓節(jié)能裝置省電率能達(dá)到40%左右。再次設(shè)立無線監(jiān)控路燈控制系統(tǒng)。無線監(jiān)控路燈控制系統(tǒng)是信息科技時代的產(chǎn)物，具備無線遙控、測量、數(shù)據(jù)信息處理等作用，利用此系統(tǒng)可對城市各個道路的照明情況進(jìn)行實時、全面、準(zhǔn)確的監(jiān)視、測量以及控制，實現(xiàn)城市道路照明系統(tǒng)的動態(tài)化與智能化管理。此外，還能及時、準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)故障問題，并采取有效應(yīng)對措施，大大節(jié)省耗電量，提高管理效率。
三、城市道路照明節(jié)能設(shè)計的維護(hù)管理
城市道路照明節(jié)能設(shè)計的維護(hù)管理十分重要，是整個系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能必不可少的環(huán)節(jié)。具體而言，應(yīng)定期對城市道路照明系統(tǒng)進(jìn)行檢查與維護(hù)。要檢測絕緣電阻，仔細(xì)檢查系統(tǒng)是否潛在安全隱患；更換照明燈具或是相關(guān)控件時要首選安全節(jié)能產(chǎn)品；維修設(shè)施設(shè)備時應(yīng)合理選擇施工工藝，嚴(yán)格把控好質(zhì)量關(guān)口。部分城市路段為提升燈具發(fā)光效率會安裝反光板燈具，此類燈具運作一定時間后容易出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，影響照明亮度，加之路燈長時間處于暴露狀態(tài)，受粉塵、油污、風(fēng)雨等的影響，玻璃透明度也會受到影響，因此在檢測和維修的時候必須嚴(yán)格規(guī)范操作，不能影響燈具的正常發(fā)光，并且需要定期檢查和清潔，延長燈具的使用壽命。綜合而言，城市道路照明節(jié)能設(shè)計的維護(hù)管理應(yīng)結(jié)合城市路燈運作情況定期進(jìn)行，且每次維修保養(yǎng)必須全面、細(xì)致，要保障路燈后期的運作效率、亮度、質(zhì)量等不受影響，既達(dá)到節(jié)能目的又能為車輛、行人提供安全與方便。
四、結(jié)語
綜上所述，城市道路照明的節(jié)能設(shè)計是當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)及城市發(fā)展的必然要求，只有節(jié)能設(shè)計才滿足低碳環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的理念。在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計的時候必須全面考慮整個照明工程的情況，實地勘察道路情況、周邊設(shè)施情況、地區(qū)氣象情況等，著重從照明燈具的選擇、配電線路的設(shè)計、路燈開關(guān)的設(shè)計以及節(jié)能裝置的選擇幾方面入手，同時還應(yīng)全面落實照明系統(tǒng)后期的維護(hù)與管理工作，從多方位為城市道路照明系統(tǒng)的節(jié)能與照明質(zhì)量提供保障。
參考文獻(xiàn)
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