道路照明節(jié)能設(shè)計(jì)
城市照明系統(tǒng)的主要功能是：保證交通安全；提高交通運(yùn)輸效率；保障人身安全；提供舒適環(huán)境；提升都市形象。照明設(shè)計(jì)的任務(wù)，就是綜合運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段，充分掌握設(shè)計(jì)環(huán)境對(duì)象的各種因素，創(chuàng)造出一個(gè)既符合生產(chǎn)、工作和生活物質(zhì)功能要求，又符合人們生理、心理要求的照明環(huán)境。
照明節(jié)能，設(shè)計(jì)是源頭。城市道路照明設(shè)計(jì)既要防止片面追求高亮度，超標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，也要防止不顧及照明質(zhì)量，降低照明標(biāo)準(zhǔn)去實(shí)施節(jié)能。設(shè)計(jì)中要綜合考慮道路照明系統(tǒng)的性能和節(jié)能效果，把握好合理選擇照明方式、光源、燈具及附屬裝置、照明供電、照明控制等各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)，使照明節(jié)能效果達(dá)到最大化。也可以說符合照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)其實(shí)就是最大的節(jié)能。
一、確定照明標(biāo)準(zhǔn)照明設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)道路和場(chǎng)所的特點(diǎn)及照明要求確定照明方案。評(píng)價(jià)道路照明設(shè)計(jì)方案是否實(shí)現(xiàn)了節(jié)能，主要看以下三個(gè)指標(biāo)是否達(dá)標(biāo)。即：路面平均亮度（或路面平均照度）、路面亮度總均勻度和縱向均勻度（或路面照度均勻度）、功率密度值（LPD）。
節(jié)能不是靠降低照明水平來實(shí)現(xiàn)的，應(yīng)在確保各級(jí)道路符合相應(yīng)的照明標(biāo)準(zhǔn)的前提下考慮節(jié)能。我們應(yīng)根據(jù)被照明場(chǎng)所的要求和特點(diǎn)合理選定照明標(biāo)準(zhǔn)值。否則，標(biāo)準(zhǔn)選高了會(huì)造成能源浪費(fèi)，選低了又不符合照明要求。首先確定合適的路面平均照度和照度均勻度。這是我們?cè)诔鞘姓彰髟O(shè)計(jì)工作中首先需要重視的問題；然后確定符合節(jié)能評(píng)價(jià)指標(biāo)的功率密度值（LPD）；上述標(biāo)準(zhǔn)確定后，通過正確的計(jì)算及多個(gè)方案的比較來進(jìn)行驗(yàn)證。
目前，計(jì)算路面平均照度的方式主要有手工計(jì)算和軟件計(jì)算兩種。手工計(jì)算有兩種方法：利用系數(shù)法計(jì)算和逐點(diǎn)計(jì)算法計(jì)算。利用系數(shù)法計(jì)算粗糙，且無法確定均勻度；逐點(diǎn)計(jì)算法精度雖高，但需要收集大量的燈具資料，計(jì)算工作量也很大，不方便。采用照明計(jì)算軟件進(jìn)行照度計(jì)算，以確定合理的照明方式，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的設(shè)計(jì)，避免或減少照明設(shè)計(jì)的盲目性。
二、合理選用光源光源的節(jié)能主要取決于它的發(fā)光效率和光衰指標(biāo)，但光源的選用不能單純從光效和光衰出發(fā)，還應(yīng)綜合考慮顯色指數(shù)、使用壽命、啟動(dòng)特性等因素而合理選用。光源的選擇將直接影響到照度及照明功率密度值，要同時(shí)滿足新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照度和照明功率密度值的要求，就必須對(duì)照明設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算。
采用高光效的高壓鈉燈，可適當(dāng)加大燈間距，減少道路照明工程燈桿與光源的數(shù)量，達(dá)到節(jié)能與節(jié)省投資的目的。
照明系統(tǒng)應(yīng)積極推廣高壓鈉燈、金屬鹵化物燈；庭院燈應(yīng)積極推廣使用緊湊型熒光燈；在特定場(chǎng)合可用LED等新光源。
采用的光源其能效指標(biāo)應(yīng)達(dá)到或超過國(guó)家規(guī)定的節(jié)能評(píng)價(jià)值，并優(yōu)先采用達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的能效等級(jí)Ⅰ級(jí)的產(chǎn)品。
三、選用高效的燈具在選擇燈具時(shí)，首先要滿足光強(qiáng)分布和眩光限制的要求，在此前提條件下再選擇燈具效率高的產(chǎn)品（>70%）；實(shí)際使用中加強(qiáng)燈具的清潔和維護(hù)，按不同的環(huán)境狀況，每半年或一年進(jìn)行一次徹底清洗，保持0.65以上的維護(hù)系數(shù)。使用具有良好配光曲線的燈具，在保證平均亮度和均勻度的前提下，路燈間距也可以適當(dāng)增大，通過合理的配光燈間距可以增加30%左右。
四、合理選用電器附件4.1 使用技術(shù)成熟的電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器和變功率鎮(zhèn)流器（1） 電子鎮(zhèn)流器具有效率高、功率因數(shù)高、無頻閃、無噪聲和節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，可替代傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器150W以上，不宜使用大功率HID電子鎮(zhèn)流器，150W及以下的小功率光源可考慮使用電子鎮(zhèn)流器。
（2） 高壓鈉燈和金屬鹵化物燈節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器在使用壽命、可靠性和性價(jià)比方面目前占有優(yōu)勢(shì)。高壓鈉燈等鎮(zhèn)流器應(yīng)采用能效指標(biāo)能效因素（BEF）達(dá)到國(guó)家規(guī)定的能效限定值標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。
（3） 變功率鎮(zhèn)流器是通過一定時(shí)控制器（一般在路燈開燈后4~6小時(shí)），在路燈回路串入一附加鎮(zhèn)流器，將燈泡功率降下來，從而達(dá)到節(jié)能的目的。使用變功率鎮(zhèn)流器會(huì)使路面平均照度下降30%左右，但均勻度仍保持不變，在后半夜車流、行人較少時(shí)，對(duì)使用功能不會(huì)有明顯影響。
4.2 無功補(bǔ)償對(duì)城市照明電路進(jìn)行無功補(bǔ)償，使功率因素不低于0.85.無功補(bǔ)償可采用單燈補(bǔ)償和集中補(bǔ)償兩種方式。單燈補(bǔ)償就是在每盞燈上并聯(lián)一個(gè)電容量適當(dāng)?shù)碾娙萜鬟M(jìn)行補(bǔ)償，既減少照明電路的無功功率，也能降低低壓照明線路上的電能損耗和電壓損耗。由于線路電流降低，可適當(dāng)減小導(dǎo)線的截面。
集中補(bǔ)償是將電容集中裝在配電裝置中，其優(yōu)點(diǎn)是安裝簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，利用率高，缺點(diǎn)是不能減少低壓線路上的電壓損耗和電能損耗，只能對(duì)電網(wǎng)起無功補(bǔ)償作用。
五、合理設(shè)置配電回路、正確選擇變壓器容量5.1 合理設(shè)置配電回路、采用智能化控制方式一般道路照明設(shè)計(jì)可在確保功能和效果的前提下，合理設(shè)置配電回路，主次干道可實(shí)行全、半夜燈雙回路供電。
城市照明的智能化控制，特別是路燈無線“三遙”監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，是具有高科技含量的路燈控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用有線或無線的傳輸方式，使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)路燈的開關(guān)、運(yùn)行狀態(tài)、故障檢測(cè)等進(jìn)行遙控、遙測(cè)、遙信，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈的遠(yuǎn)距離監(jiān)控和管理。目前已有多座城市的“三遙”系統(tǒng)由無線電臺(tái)傳輸模式升級(jí)為GPRS傳輸模式，使得該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信能力更加穩(wěn)定迅速。
5.2 正確選擇變壓器容量供配電系統(tǒng)的損耗，主要由變壓器損耗、配電線路損耗以及開關(guān)儀表電氣元件損耗組成。其中變壓器和配電線路的損耗，約占供配電系統(tǒng)總損耗的95%以上，而配電裝置中，各種開關(guān)儀表電氣元件的損耗，所占比例不超過5%,所以，降低變壓器及配電系統(tǒng)損耗是提高供電效率、節(jié)約能源的關(guān)鍵。
（1） 保持變壓器在高效率下工作，是減少變壓器損耗的基本手段。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷大小，合理選擇變壓器容量，使其運(yùn)行過程中保持較高的效率，從而可以節(jié)省電能。
（2） 采用高效率非晶合金的變壓器，目前是最節(jié)能的變壓器，其空載損耗比普通變壓器下降80%,起到了很好的節(jié)能效果。
六、合理選擇電纜截面配電線路存在著電阻，它消耗浪費(fèi)的電能是不可忽視的。為了節(jié)約電能，減少電路電能損耗，以及考慮接地故障保護(hù)因素，可以適當(dāng)加大線路截面；加大線纜截面積的同時(shí)也提高了線路的輸送電能力，對(duì)提高供電可靠性和電壓合格率也是很有好處的。
設(shè)計(jì)的節(jié)能是個(gè)關(guān)鍵，隨著照明技術(shù)的不斷更新發(fā)展，新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)合理地綜合運(yùn)用各種節(jié)能措施，有效地提高道路照明設(shè)計(jì)中的節(jié)能效果。
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2.道路照明節(jié)能的主要措施