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摘要：道路照明系统是城市市政系统的重要组成部分。道路照明在提高城市形象、改善城市环境的同时，不可避免地带来电费的大幅度增加以及能源的巨大消耗。文章对城市道路照明节能提出一些措施与对策。
关键词：城市道路；照明节能；灯具维护
能源问题是我国社会可持续发展面临的一大问题，我国政府高度重视城市道路照明节能降耗工作。据统计，目前我国照明用量已占总用电量的10％～12％，室外照明的用电量约占5％～6％。城市道路照明是公益事业，一般由政府投资建设，比较容易实施节能降耗，根据多年实践经验，笔者认为在城市道路照明工程设计、管理上应采取综合节能措施。
一、城市道路照明节能措施与对策
（一）合理确定照明标准
根据道路类别、所在环境及在城市路网中的重要性等，确定所设计道路各个区域合适的照度值或亮度值（参照《城市道路照明设计标准》表3.3.1、表3.4.1和表3.5.1）。不要盲目追求高照度，要注意防止因取定的照明标准值过高而耗能。取定适宜的道路照明的平均亮度值或平均照度值是路灯節能的关键。一般中小城市道路的平均亮度或平均照度取值接近设计标准的低档值，中心城市、大都市的设计取值靠近设计标准的高档值。
（二）按道路和场所特点，合理确定道路照明布灯方式
道路照明应根据道路和场所特点、照明要求，选择单侧布置、双侧交错布置、双侧对称布置、中心对称布置和横向悬索布置，也可以采用高杆照明的方式布灯。布灯方式与道路宽度、灯的间距、灯具安装高度、灯具仰角、灯具配光类型以及路面、周围环境有很大关系。一条道路照明的布灯方式往往是以一种方式为主，其他方式作为补充，不能简单呆板地处理。
（三）充分利用天然光
20世纪70年代以来，世界各国对利用天然光，节约照明用电的问题作了许多研究。天然光是资源丰富，费用最小的绿色能源。在道路照明中应合理利用天然光，通过关闭或调节一部分照明设备，节约照明用电。例如重庆市渝东南公路的建设者们巧妙地利用山形，山势，借“天光”巧妙解决了浅丘山地公路隧道内的照明问题。
（四）选用优质高效节能的电光源
光源的节能主要取决于它的发光效率。选择高效率的光源有利于减少照明电能的消耗，通常使用的 路灯照明光源有高压钠灯、金卤灯。一般情况下，多数设计人员愿选择高压钠灯，因为在相同的电功率下，高压钠灯光通量要比金卤灯大40%左右，且它的透雾性能比较好，而在相同的道路照明要求下（如一样的照度标准），金卤灯光源的电耗多于高压钠灯。
（五）选用优质高效的灯具
灯具的利用系数越高，光源发出的光的利用率越大。利用系数主要决定于灯具的控光能力，也和路宽、灯高、臂长以及灯具的仰角等有关。道路照明用的灯具性能对节能至关重要，主要是灯具的效率和配光的作用。在选择照明灯具时，一方面要选择反射器好、灯具整体效率高的灯具，另一方面尽可能选择采用表面涂覆的灯罩。灯具表面涂上薄膜后，即使长期暴露在户外，也不易在表面积聚灰尘，能适应气候的变化，耐腐蚀性强，从而保持灯具透光率，避免过早的光衰减。
（六）加强照明灯具的维护
灯具维护可改进对反射面的处理，如采用玻璃铝膜代替原来电解抛光的阳极氧化的传统铝反射器表面，它可延长使用寿命，估计10年效率只降低10%左右。一些新型灯具的灯体设计成了自清洁曲面玻璃，可通过雨水的冲刷作用，完成自洁。灯具密封等级的普遍提高使维护工作量成倍降低。外有些公司还将光触媒技术投入实际运用中，节能效果显著。在灯具上配用活性碳吸收性过滤器，也可以清除电光源产生的分解物，使灯具在更换期终止时仍能保持70%以上的光通维持率。
（七）采用光源智能降压―稳压―调光技术
目前，在道路照明工程中，存在电网电压因负荷的波动而导致形成照度与需求倒置的现象。傍晚，道路交通流量高峰时恰值电网负荷高峰，电网电压偏低，光源发出的光能量低，路面照度低；午夜，交通流量处于低谷，电网负荷也是低谷，由于电网电压偏高，因此光源发出的光能量高，路面照度高。这种照度与需求倒置的现象，造成了电能的严重浪费。光源智能降压―稳压―调光技术采用现代控制理论中的最优控制方法，根据城市道路照明的实际状况，实现了对路灯电压及照度的动态智能化管理。
（八）在确保功能和效果的前提下，合理调整亮灯数量和时间
据据调查，我国小型城市在夜晚9点后，大中城市在午夜12点后，道路上几乎空无一人。从此时段至清晨6点，在低交通流量的道路上仍然保持较高照度显然没有必要。在这个时段的道路照明，可以降低一个等级，减少亮灯数量。目前有的城市道路照明已全面推广全——半夜灯控制方式。对快速路，主次干道实行双回路供电，分全夜灯回路和半夜灯回路。在设定的时段衽半夜减半控制，关闭对辅道或人行道的照明，保持对机动车的照明；支路，工业区和生活区路及路幅较窄的街道采用半夜单边亮灯方式。
（九）降低路灯线路的电压损失
合理确定供电半径，选好电源点，通过改造旧的路灯线路以减少电压损失，避免在低发光效率下使用灯泡。路灯线路电压损失过多不但会增加线路的功耗，还会大幅度减少灯泡的光能量。当电压达不到180V时，使用60W白炽灯，比额定电压时40W白炽灯所发的光还少，如果把电压提高到额定电压，用40W替换60W，可以节约电费30%。
（十）推广使用节能型镇流器
电子镇流器和节能型电感镇流器目前使用较多。电子镇流器由于本身具有能耗极低，高光效，低频闪并且有恒功率输出的特点碉得到越来越多的应用。有数据表明，节能型电感镇流器的节能效果已接近电子镇流器的水平，比传统电感镇流器节约近50%的电能。同时，还具有电子镇流器所没有的售价低，可靠性高，与普通的灯管兼容性强且易于组织生产等特点，较适合我国的经济发展水平。
（十一）对线路进行无功补偿，选用节能型变压器
单灯补偿就是在每盏灯上并联一个电容量适当的电容器进行补偿，以减少照明电路的无功功率，降低低压照明线路上的电能损耗和电压损耗。沿海某城市就全部采用了单灯补偿的方式。单灯补偿的经验值：250W，400W高压钠灯补偿电容器电容值分别为30uF，50uF。在道路照明系统中，负荷不平衡是常见现象，而变压器的接线方式，三相负荷分配尽量趋于平衡非常重要。选用节能型变压器，其采用的材料新，结构合理，耗电低，降低零序阻抗等方面都优于一般接线方式的变压器。
（十二）做好维护管理工作
路灯的维护系数与光源的光衰减，灯具的环境，工作电压等因素有北。其中由于灰尘进入，灯具污垢造成的光能量损失，是日常维护工作的重点。清洁工作做得好，光的损失就少；反之，光的损失就会超过50%，必然降低照明效果，增加能耗。
三、结语
20世纪90年代以来，夜景照明建设成为城市市政设施的一个重要环节，许多城市取得了相应的成绩，但是市政开动普遍紧张与增设夜景照明和能源短缺形成了很大的矛盾。因此，我国城市道路照明必须大力推广绿色照明和节能设计，节约照明用电，建立优质，经济舒适，安全可靠，有益环境的照明系统，满足城市对道路照明质量，照明环境和减少环境污染的重要。
关键词：城市道路；照明节能；灯具维护
能源问题是我国社会可持续发展面临的一大问题，我国政府高度重视城市道路照明节能降耗工作。据统计，目前我国照明用量已占总用电量的10％～12％，室外照明的用电量约占5％～6％。城市道路照明是公益事业，一般由政府投资建设，比较容易实施节能降耗，根据多年实践经验，笔者认为在城市道路照明工程设计、管理上应采取综合节能措施。
一、城市道路照明节能措施与对策
（一）合理确定照明标准
根据道路类别、所在环境及在城市路网中的重要性等，确定所设计道路各个区域合适的照度值或亮度值（参照《城市道路照明设计标准》表3.3.1、表3.4.1和表3.5.1）。不要盲目追求高照度，要注意防止因取定的照明标准值过高而耗能。取定适宜的道路照明的平均亮度值或平均照度值是路灯節能的关键。一般中小城市道路的平均亮度或平均照度取值接近设计标准的低档值，中心城市、大都市的设计取值靠近设计标准的高档值。
（二）按道路和场所特点，合理确定道路照明布灯方式
道路照明应根据道路和场所特点、照明要求，选择单侧布置、双侧交错布置、双侧对称布置、中心对称布置和横向悬索布置，也可以采用高杆照明的方式布灯。布灯方式与道路宽度、灯的间距、灯具安装高度、灯具仰角、灯具配光类型以及路面、周围环境有很大关系。一条道路照明的布灯方式往往是以一种方式为主，其他方式作为补充，不能简单呆板地处理。
（三）充分利用天然光
20世纪70年代以来，世界各国对利用天然光，节约照明用电的问题作了许多研究。天然光是资源丰富，费用最小的绿色能源。在道路照明中应合理利用天然光，通过关闭或调节一部分照明设备，节约照明用电。例如重庆市渝东南公路的建设者们巧妙地利用山形，山势，借“天光”巧妙解决了浅丘山地公路隧道内的照明问题。
（四）选用优质高效节能的电光源
光源的节能主要取决于它的发光效率。选择高效率的光源有利于减少照明电能的消耗，通常使用的 路灯照明光源有高压钠灯、金卤灯。一般情况下，多数设计人员愿选择高压钠灯，因为在相同的电功率下，高压钠灯光通量要比金卤灯大40%左右，且它的透雾性能比较好，而在相同的道路照明要求下（如一样的照度标准），金卤灯光源的电耗多于高压钠灯。
（五）选用优质高效的灯具
灯具的利用系数越高，光源发出的光的利用率越大。利用系数主要决定于灯具的控光能力，也和路宽、灯高、臂长以及灯具的仰角等有关。道路照明用的灯具性能对节能至关重要，主要是灯具的效率和配光的作用。在选择照明灯具时，一方面要选择反射器好、灯具整体效率高的灯具，另一方面尽可能选择采用表面涂覆的灯罩。灯具表面涂上薄膜后，即使长期暴露在户外，也不易在表面积聚灰尘，能适应气候的变化，耐腐蚀性强，从而保持灯具透光率，避免过早的光衰减。
（六）加强照明灯具的维护
灯具维护可改进对反射面的处理，如采用玻璃铝膜代替原来电解抛光的阳极氧化的传统铝反射器表面，它可延长使用寿命，估计10年效率只降低10%左右。一些新型灯具的灯体设计成了自清洁曲面玻璃，可通过雨水的冲刷作用，完成自洁。灯具密封等级的普遍提高使维护工作量成倍降低。外有些公司还将光触媒技术投入实际运用中，节能效果显著。在灯具上配用活性碳吸收性过滤器，也可以清除电光源产生的分解物，使灯具在更换期终止时仍能保持70%以上的光通维持率。
（七）采用光源智能降压―稳压―调光技术
目前，在道路照明工程中，存在电网电压因负荷的波动而导致形成照度与需求倒置的现象。傍晚，道路交通流量高峰时恰值电网负荷高峰，电网电压偏低，光源发出的光能量低，路面照度低；午夜，交通流量处于低谷，电网负荷也是低谷，由于电网电压偏高，因此光源发出的光能量高，路面照度高。这种照度与需求倒置的现象，造成了电能的严重浪费。光源智能降压―稳压―调光技术采用现代控制理论中的最优控制方法，根据城市道路照明的实际状况，实现了对路灯电压及照度的动态智能化管理。
（八）在确保功能和效果的前提下，合理调整亮灯数量和时间
据据调查，我国小型城市在夜晚9点后，大中城市在午夜12点后，道路上几乎空无一人。从此时段至清晨6点，在低交通流量的道路上仍然保持较高照度显然没有必要。在这个时段的道路照明，可以降低一个等级，减少亮灯数量。目前有的城市道路照明已全面推广全——半夜灯控制方式。对快速路，主次干道实行双回路供电，分全夜灯回路和半夜灯回路。在设定的时段衽半夜减半控制，关闭对辅道或人行道的照明，保持对机动车的照明；支路，工业区和生活区路及路幅较窄的街道采用半夜单边亮灯方式。
（九）降低路灯线路的电压损失
合理确定供电半径，选好电源点，通过改造旧的路灯线路以减少电压损失，避免在低发光效率下使用灯泡。路灯线路电压损失过多不但会增加线路的功耗，还会大幅度减少灯泡的光能量。当电压达不到180V时，使用60W白炽灯，比额定电压时40W白炽灯所发的光还少，如果把电压提高到额定电压，用40W替换60W，可以节约电费30%。
（十）推广使用节能型镇流器
电子镇流器和节能型电感镇流器目前使用较多。电子镇流器由于本身具有能耗极低，高光效，低频闪并且有恒功率输出的特点碉得到越来越多的应用。有数据表明，节能型电感镇流器的节能效果已接近电子镇流器的水平，比传统电感镇流器节约近50%的电能。同时，还具有电子镇流器所没有的售价低，可靠性高，与普通的灯管兼容性强且易于组织生产等特点，较适合我国的经济发展水平。
（十一）对线路进行无功补偿，选用节能型变压器
单灯补偿就是在每盏灯上并联一个电容量适当的电容器进行补偿，以减少照明电路的无功功率，降低低压照明线路上的电能损耗和电压损耗。沿海某城市就全部采用了单灯补偿的方式。单灯补偿的经验值：250W，400W高压钠灯补偿电容器电容值分别为30uF，50uF。在道路照明系统中，负荷不平衡是常见现象，而变压器的接线方式，三相负荷分配尽量趋于平衡非常重要。选用节能型变压器，其采用的材料新，结构合理，耗电低，降低零序阻抗等方面都优于一般接线方式的变压器。
（十二）做好维护管理工作
路灯的维护系数与光源的光衰减，灯具的环境，工作电压等因素有北。其中由于灰尘进入，灯具污垢造成的光能量损失，是日常维护工作的重点。清洁工作做得好，光的损失就少；反之，光的损失就会超过50%，必然降低照明效果，增加能耗。
三、结语
20世纪90年代以来，夜景照明建设成为城市市政设施的一个重要环节，许多城市取得了相应的成绩，但是市政开动普遍紧张与增设夜景照明和能源短缺形成了很大的矛盾。因此，我国城市道路照明必须大力推广绿色照明和节能设计，节约照明用电，建立优质，经济舒适，安全可靠，有益环境的照明系统，满足城市对道路照明质量，照明环境和减少环境污染的重要。