道路照明规划中的节能减排浅析

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  【摘要】城市照明规划作为指导城市照明建设的重要依据,在城市照明建设工作中起着举足轻重的作用。本文结合《北川新县城城市照明专项规划》中的道路照明规划部分,浅析城市照明规划中如何结合实际情况,在不降低照明效果的前提下,实现照明节能减排。
  【关键词】城市照明规划、道路照明、节能减排
  【 abstract 】 the urban lighting planning as the guiding urban lighting the important basis of construction, in the urban lighting construction work plays an important role. Based on "beichuan county urban lighting new special planning, the road lighting planning part, according to the city in the lighting planning how to combine the actual situation, in not reduce illume effect, under the premise of realize illumination energy conservation and emission reduction.
  【 key words 】 urban lighting planning, road lighting, energy conservation and emission reduction
  中图分类号:TU984文献标识码:A 文章编号:
  
  1、前言
  北川,2008年“5·12”汶川特大地震受灾最严重的县城之一。特大地震突袭,北川县城瞬间成为废墟,山川支离破碎,堰塞危湖高悬。在灾后重建规划中,北川县城是所有受灾县城中唯一一个异地重建的县城,也注定它将成为举世瞩目的焦点。如何“又快又好”的完成北川新县城的重建,是国家、地方都非常关心的问题,“快”可以通过增加人力物力来实现,“好”却只有通过科学的规划指导,合理的统筹组织和严格的施工建设才能实现。因此,如何编制一个科学的规划是实现“一定要把北川建设好”的目标的关键所在。
  在为确保建设好北川新县城的前提下,相关部门组织大量专业人才编制了《北川羌族自治县新县城总体规划》、《北川羌族自治县新县城市政工程专项规划》等一系列指导新县城重建的相关规划。《北川新县城城市照明专项规划》(以下简称“照明规划”)作为该系列中的一项,旨在为新县城重建过程中的城市照明提供总规层面的指导和控制。
  
  
  2、道路照明规划的主要内容
  “照明规划”主要由功能照明和景观照明两大部分构成,在编制过程中为能更好的指导新县城的重建,结合新县城重建计划,以及道路施工图设计等具体情况,功能照明规划在编制深度上达到了方案设计的深度,并在道路照明节能减排方面进行了一些探索和尝试。
  城市照明规划中的道路照明规划,涉及内容主要包括以下几方面:
  (1)确定城市路网布局结构、道路等级划分情况;
  (2)结合道路等级划分情况,确定不同等级道路的照明标准;
  (3)根据照明标准,依据相关规范标准,确定道路照明设施布局方案;
  (4)根据布局方案,选择道路照明光源类型、灯具类型等,结合光源、灯具等的相关光学参数,经计算后,调整道路照明设施布局方案;
  (5)确定照明设施布局后,进行照明负荷估算,进行照明供电系统方案规划。
  城市道路照明主要是满足城市居民夜间出行和机动车夜间通行的需求,必须以保证城市公共安全要求为前提。北川灾后重建,在城市照明上首先应该实现夜间安全体系的重新构建,道路照明作为室外功能照明的重要载体,对其进行科学合理、经济适用的规划设计是实现城市照明节能减排的第一步。
  3、新县城道路照明规划中的光源选择
  “照明专项规划”首先根据国家相关标准规范,确定新县城不同类型道路的照明标准,从根源上避免了道路照明盲目求“亮”带来的能源和资源浪费。根据《北川羌族自治县新县城总体规划》中的路网规划,新县城道路共分为公路、交通干路、综合干路、居住区干路、工业区干路、滨河路、支路和山区道路等8个类型。结合《城市道路照明设计标准》(CJJ45-2006)中关于道路级别的划分,规划将以上道路划分为三个不同的照明标准,其中:公路、交通干路和综合干路参考城市主干路照明标准执行;居住区干路、工业区干路和滨河路参考城市次干路照明标准执行;支路和山区道路参考城市支路照明标准执行。
  确定了照明标准后,经过设计方与甲方、与相关专家等进行了多方面的比较,从传统光源——高压钠灯,到新型绿色光源——LED灯,再到介乎两者之间的新型高压气体放电灯,经过全面的技术参数、实施效果、经济效益、环境效益等多方面的比较后,既没有仅仅因为实施后照明效果、照明质量最有保障,而选择全面采用传统高压钠灯作为道路照明光源,也没有因为实施后节能效果最好、减排效果最突出,而选择全面采用新型绿色LED光源。而是选择了折中方案,确定照明光源选用新型高压气体放电灯和LED同时使用,通过两种高效、节能、绿色光源使用比例的合理配合,实现既保证照明质量,又充分实现节能减排。
  通过规划的统筹把握,对北川新县城道路照明提出不盲目追新的理念,通过对LED灯、新型高压气体放电灯及传统高压钠灯等不同类型电光源优劣势的分析研究,在城市照明领域充分利用其优势,尽量避免劣势,实现绿色照明、节能减排,保证城市照明可持续发展。
  充分利用新型高压气体放电灯光效高、光色优、技术成熟、能耗较低、价格相对合理的优势,规划建议在对照明质量要求高、安全级别高、车流量大、人车交汇情况较复杂的城市主、次干路上加以应用。在照明质量要求相对较低、车流量小、人车交汇较少的城市支路、步行专用路,充分利用LED灯能耗低、寿命长的优势,进行新型绿色光源的推广和应用。北川新县城功能照明规划中最终确定新型高压气体放电灯和LED灯在新县城道路照明上的应用比例为高压气体放电灯使用数量约占道路照明总光源数量的30%,LED灯使用数量约占70%。通过合理的应用比例配合在新县城功能照明体系中实现既保证出行安全、突出城市路网结构,又落实“绿色照明、节能减排”的双赢。
  通过科学合理的选择道路照明光源,在产品应用上实现了节能减排。结合不同光源在不同道路上的应用,“照明规划”通过对照明负荷的估算,进行了新县城道路照明供电系统布局规划,形成了完整的道路照明供电规划体系。通过统一的供电电源点、10千伏供电线路路径的布局与规划,从源头上避免了后期施工图设计、照明设施建设过程中的電源接入点无法落实、电源点供电半径重叠过多、重复建设、重复投资等问题,使供电电源点的负载率得以提升,减低变压器无功功耗带来的能源浪费,实现照明系统的节能减排。
  
  
  4、规划实施情况及节能减排效果
  在规划编制过程中,从工程设计角度出发,采用工程设计的手段和方法,进行相关必要的量化指标计算,对功能照明布灯方式、布灯间距、光源类型、光源功率、安装高度等提出具体要求,已基本达到初步设计的深度。在规划的指导下,确保了新县城东区城市道路照明施工图设计、建设工作的顺利开展,体现了以人为本、和谐发展的理念。为落实科学发展观,建设资源节约型、环境友好型城市进行了探索和实践。
  规划针对新县城内61条主、次干路及数十条支路从功能照明光源选择、功率选择、布灯方式、安装高度、箱变布局、道路照明10千伏线路路径等方面提出了详细的规划及控制要求,規划设计深度基本达到初步设计深度。在新县城东区道路施工图设计期间,以上规划内容对规范新县城道路照明设计、施工起到了较好的指导作用,充分发挥了城市照明规划的龙头作用。
  目前在《北川羌族自治县新县城城市照明专项规划》指导下,已完成了45条不同等级道路及3座桥梁的功能照明施工图设计,其中28条主、次干路已开始施工并陆续完成。
  “照明规划”严格执行国家相关政策法规所确定的功率密度指标要求,通过对照明标准、光源类型、功率的合理选择和控制,实现了新县城城市照明的节能减排。经核算,新县城功能照明部分按规划实施,比传统设计在能源消耗、运行维护、生态环保等方面均有较大的改善。按规划实施完成后,北川新县城功能照明部分将每年节约用电约31万度,节约运行费用约25万元,节约维护费用约115万元;每年节约标准煤约102吨,节约用水约1240吨,减少二氧化碳排放约243吨,减少二氧化硫排放约3吨。
  
  
  5、结语与展望
  道路照明节能减排不仅仅是大量使用新型节能产品就能实现的,而应该是在不降低道路路面亮(照)度、均匀度等相关标准的情况下,通过统筹考虑、优化布局来实现的,尤其是在国家颁布了关于道路照明设计相关规范标准后,严格执行国家相关规范标准的要求,才是实现节能减排最直接、最有效的方法。同时,城市照明是塑造城市夜晚空间格局、形态、色彩、气氛的重要载体,是夜晚城市设计的核心内容,是技术与艺术的复合体。我们在关注技术指标与标准的同时,更要关注与艺术性相关的元素,以及人们的心理、情感需求。温暖的暖白光塑造的城市色彩与气氛比冰冷的白光更适合于重建的北川。
  随着LED光源技术水平的不断提升,其在道路照明中的应用日益成熟,目前国内大量城市都在进行道路照明采用LED光源的实验和示范,LED光源除在使用寿命、控制技术方面具有明显优势外,其光学参数方面的发展也可以用“突飞猛进”来形容。可以想象随着城市供电网络智能化的发展,未来更多的城市道路照明产品会被新型高压气体放电灯、LED、OLED等新型绿色节能产品所取代。随着设计师素质、设计理念、材料科学、控制系统智能化、供电系统智能化等与城市照明密切相关的环节的不断提升和发展,城市照明未来的节能减排空间仍会具有相当广阔的前景。
  
  参考文献:
  [1]中华人民共和国 CJJ 45-2006,城市道路照明设计标准[S]
  [2]住建部令第4号,城市照明管理规定[S]
  [3]《科学规划北川新县城的城市照明》[Z] 城市规划,2012年
  [4]中国城市规划设计研究院 《北川羌族自治县新县城城市照明专项规划》[Z] 2010年
  
  【作者简介】
  陈郊 (1973-),男,中国城市规划设计研究院工程师
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