摘要:道路照明工程,是城市化建设必不可少的组成部分。道路照明系统的状态是否理想,既关系着市容市貌的良好展现,同时也直接影响着道路交通的运行安全。合理的城市道路照明设计,对优化社会资源配置、促进城市景观建设、提高民众生活水平有着重要意义。本文以《城市道路照明设计标准》为基本参照,对当前国内城市道路照明电气设计中存在的常见问题展开探析,秉承节能环保因地制宜的主要原则,提出优化策略,以供城市建设相關单位参考。
关键词:城市道路照明;电气设计;优化策略
引言:
随着城镇一体化的不断推进,城市基础设施同时面临着新城区扩建和老城区设施翻新的问题。道路照明系统是基础设施建设开展的必要条件,同时也是最主要的基建项目之一。要纠正城市道路照明建设中的问题,相关建设单位应当严格按照《城市道路照明设计标准》的相关规定,从照明标准的把控、基础材料的选择以及节能措施等环节着手,积极引进最新设计思路。具体优化策略应体现出节能、环保、安全、经济的原则。
一、城市道路照明电气设计常见问题
(一)配电系统混乱
配电系统是城市道路照明工程的核心组成部分,当前城市道路照明配电系统的接地形式,主要有TN系统和TT系统两种。TN系统成本低应用广建设周期短,但安全性较差,TT系统在使用上具有一定的灵活性,但耗材较多、建设难度大、成本比前者明显偏高。在选择接地系统的环节,主要存在如下几种问题:
1.片面看重施工成本,对工程实况欠缺考虑
由于地理地形和产业分布的不同,道路工程的户外条件也存在显著差别,一些道路照明工程存在配电回路长、阻抗大的情况。建设方出于节约成本的目的,采用TN系统,导致断路器无法及时响应接地故障,电路保护机制不能在短时间内实施断电操作,进而导致接触电压过高,电力传导至路灯金属外壳的危险状况[1];
2.个别操作人员缺乏对两种系统的区别认识
施工方技术人员,由于欠缺对两种接地系统的科学认识,在设计环节,错用、混用两种接地系统的情况,也比较普遍。同类系统的混用,直接导致了保护机制的配置混乱,使相关设备在电压异常等接地故障发生时,出现跳闸延迟或不跳闸的情况,进而引发路灯漏电的安全隐患。
(二)电路设计问题
城市化的不断推进,大幅拓展了城市道路照明工程的应用范围。随着工程量的增加,规模的扩大,由电路设计不合理而引发的短路问题频频发生。引发该问题的主要原因在于,设计人员盲目遵循常规设计规范,未能充分考虑各施工区域的地理状况。
(三)灯具间隔不合理
城市道路照明系统的作用发挥是否理想,与合理的灯距设计密切相关。确保照明灯距在合适的范围内,可以为行人、车辆提供比较清晰的夜间视觉环境,帮助行车人员判断其他车辆的运动轨迹,及时发现可能的障碍物。个别道路照明项目中,设计人员对道路照明系统的作用认识不充分,对具体工程路线欠缺认识,导致在实际设计环节,个别路段灯距过大,存在视觉盲区,另有一些路段灯距过窄,造成了照明资源的浪费。
(四)路灯眩光
路灯照明的作用,在于保障行人、车辆的夜间行车安全。在照明电气设计环节,仅考虑路灯对路面的照明作用,而忽视照明灯光与人体视觉机制是否契合,就会导致路灯眩光问题。路灯眩光,会造成汽车驾驶人员的瞳孔迅速收窄的生理反应,影响驾驶员对周边环境的及时响应,进而无法对行驶中的突发状况快速处理,使交通事故的可能性大幅上升。
二、优化策略的总体原则
(一)科学认识节能理念和节约成本的关系
作为城市照明系统的设计人员,在进行相关项目的整体设计时,首先要厘清节能理念的贯彻思路。应当充分认识到,节能理念所对应的,不仅限于各个施工环节在经济成本方面的节约,还包括工程整体的施工和后期运行,都要体现出能源节约、成本节约的原则。片面看重成本,导致工程设计不合理,进而造成频繁返修、重复施工,这种情况显然和节能理念背道而驰。
(二)理论设计立足规范,具体设计坚持因地制宜
汇总城市道路照明建设的问题表现可以看到,导致照明系统问题频繁的内在原因,首先在于片面考虑建设成本,其次则是在设计方面,未能充分考虑各地区的实际情况。照明施工方在进行电气设计时,既要以常规标准为出发点,做到各设计步骤的科学合理,同时还要坚持因地制宜的原则,有侧重有针对地展开设计,力求打造与地区特殊情况相匹配的城市道路照明系统。
三、主要优化策略
(一)接地系统的选择
在接地系统的选择上,首先要求设计人员充实职业素养,认清TN系统和TT系统的区别。在此基础上,要克服片面考虑经济成本的弊病,综合建设成本和地区特点,选择安全性、经济性并重的设计思路[2]。
(二)完善电路设计
进行电路设计时应制定完善的防范措施,确保导体流量不低于计算电流,保证导体材料满足线路保护装置的相关要求,强化断电保护机制,避免短路电流对道路照明系统硬件造成危害。
(三)优化灯距设置
在灯距设置方面,应在既有施工方案的基础上,综合考虑不同路段的照明需求,分区域分地形地规划灯桩位置。在此基础上,做好道路照明功率密度值的校核工作,确保各路段照明功率密度限值在标准范围之内,有效避免照明设置和照明需求互相脱节的情况发生。
(四)合理选择灯具
要避免路灯眩光的问题,需要在灯距间距和安装高度符合规范的基础上,选择光度适中、使用寿命较长、耗能较低的灯具。在具体的灯具选择上,光源柔和的LED灯具、节电效率高的金卤灯、有智能调节功能的新型荧光灯,均为合适的选择。
总结:
道路照明是城市持续发展的有力保障,同时也是影响居民生活质量的重要因素。作为城市道路照明工程的建设方,应在工程设计理念和后期维护中,树立可持续发展的战略格局,在总体设计思路中处理好经济效益、社会效益和环境效益的关系。具体设计人员及单位,要纠正错误的设计理念,根据建设实施区域的地理、经济状况,灵活采取优化措施,确保道路照明系统在发挥良好效能的同时,体现绿色照明、节约能源的发展原则。
参考文献:
[1]廖小平.城市道路照明电气设计常见问题及优化措施[J].光源与照明,2021(01):13-14.
[2]李竟诚.城市道路照明电气设计常见问题及优化策略[J].智能城市,2021,7(04):23-24.DOI:10.19301/j.cnki.zncs.2021.04.010.