淺談城路燈照明節(jié)能

鄭州電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)生論文題目：淺談城市路燈照明節(jié)能TOC\o"1-5"\h\z系 別專 業(yè)班 級學(xué) 號姓 名論文成績指導(dǎo)教師答辯成績主答辯教師綜合成績答辯委員會主任誠信承諾書本人謹(jǐn)此承諾，本人所寫畢業(yè)設(shè)計（論文）均由本人獨(dú)立撰寫，無任何抄襲行為。凡涉及他人的觀點(diǎn)材料，均作了注釋。如出現(xiàn)抄襲或侵權(quán)他人知識產(chǎn)權(quán)的情況，愿承擔(dān)由此引起的任何責(zé)任，并接受相應(yīng)的處分。學(xué)生簽名：年月日目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1前言 62城市夜景照明 6\o"CurrentDocument"3城市道路照明 7\o"CurrentDocument"提高夜晚環(huán)境質(zhì)量 .8\o"CurrentDocument"美化城市形象 9\o"CurrentDocument"促進(jìn)經(jīng)濟(jì)繁榮 .9\o"CurrentDocument"4存在問題 9\o"CurrentDocument"認(rèn)識誤區(qū) 9\o"CurrentDocument"現(xiàn)實(shí)問題 9\o"CurrentDocument"忽略人的需求 ..9\o"CurrentDocument"缺乏城市特色 10\o"CurrentDocument"缺乏整體性 10\o"CurrentDocument"與夜景照明割裂 10\o"CurrentDocument"重形象、輕科學(xué)規(guī)劃 10\o"CurrentDocument"重景觀、輕功能照明 11\o"CurrentDocument"照明亮度超標(biāo) 11\o"CurrentDocument"管理問題 11\o"CurrentDocument"5對策 11\o"CurrentDocument"6城市照明與節(jié)能 12\o"CurrentDocument"6.1城市照明節(jié)能可從以下幾方面努力： 12\o"CurrentDocument"7中國城市道路照明概況 13\o"CurrentDocument"8在節(jié)能減排形勢下城市公共照明面對的挑戰(zhàn). 13\o"CurrentDocument"9最優(yōu)的道路照明節(jié)能解決方案 14\o"CurrentDocument"10道路照明節(jié)能設(shè)置與“綠色照明” 15照度標(biāo)準(zhǔn) 15\o"CurrentDocument"主車道照明節(jié)能設(shè)置 15\o"CurrentDocument"11道路照明節(jié)能從以下幾方面采取節(jié)能 16\o"CurrentDocument"合理的燈具選擇及布置 16\o"CurrentDocument"穩(wěn)壓降壓調(diào)光節(jié)能 16\o"CurrentDocument"半夜燈方式 16\o"CurrentDocument"選用高效節(jié)能的照明系統(tǒng) 16\o"CurrentDocument"12城市路燈照明節(jié)能減排的具體措施 17\o"CurrentDocument"12.1照明設(shè)備的節(jié)能 17\o"CurrentDocument"光源的節(jié)能 17\o"CurrentDocument"選用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器 17\o"CurrentDocument"燈供配電系統(tǒng)節(jié)能 17\o"CurrentDocument"變壓器節(jié)能 17\o"CurrentDocument"三相平衡 17\o"CurrentDocument"采用智能光源降壓-穩(wěn)壓-調(diào)光技術(shù) 18\o"CurrentDocument"無功補(bǔ)償節(jié)能 18\o"CurrentDocument"規(guī)范電工操作工藝 18\o"CurrentDocument"13推廣綠色照明光源 18\o"CurrentDocument"14采用智能化集中控制 18\o"CurrentDocument"15方案價值 19\o"CurrentDocument"總結(jié) 20\o"CurrentDocument"致謝 2122參考文獻(xiàn)22淺談城市路燈照明節(jié)能摘要本文分析了城市道路照明節(jié)能的必要性，通過布燈間距、光源選擇、供電路線、控制系統(tǒng)路燈設(shè)計、降壓、綠色照明等方面的節(jié)能設(shè)計，從而提高能源利用效率，減少不必要的能源浪費(fèi)，達(dá)到節(jié)約能源的目的。關(guān)鍵詞：城市道路照明工程設(shè)計節(jié)能路燈系統(tǒng)設(shè)計綠色照明1前言：城市照明是城市基礎(chǔ)設(shè)施的一個重要組成部分，不僅為亮化城市、美化環(huán)境發(fā)揮積極作用，還為交通安全、社會治安提供了有力保障，同時在提升城市檔次、提高城市形象、改善城市環(huán)境發(fā)揮了極其重要的作用，但是城市照明也給財政的經(jīng)費(fèi)帶來很大的負(fù)擔(dān)。近年來，我國的城市道路照明發(fā)展迅速，1999年全國安裝300萬盞路燈，目前已經(jīng)達(dá)到約一億盞，安裝功率達(dá)到二點(diǎn)五千萬千瓦，一年的耗電量約為590億度，這個數(shù)字是比較龐大的，有相當(dāng)大的節(jié)能潛力。2009年路燈系統(tǒng)電費(fèi)就達(dá)到400萬元。面對能源與環(huán)境危機(jī)，各國都在努力實(shí)施“節(jié)能減排”工程，抓好城市照明用電的節(jié)約，成了節(jié)能工作不可忽視的一個環(huán)節(jié)。從路燈照明的實(shí)際出發(fā)如何科學(xué)的節(jié)能成為路燈行業(yè)很重要的一個問題。城市照明現(xiàn)狀分析及對策2城市夜景照明隨著城市不斷的變化、生長和發(fā)展，塑造的城市夜景照明就凝聚成石頭的歷史、積淀的文化結(jié)晶，供人們享用和欣賞。多樣豐富的優(yōu)美的城市空間和景觀環(huán)境，讓人們生活在其中感到舒適、愉快、健康，并有著豐富的物質(zhì)生活和精神生活內(nèi)涵。因此，城市夜景照明中的核心要素不僅表現(xiàn)為審美的特征，更是一種感性、主觀的意識形態(tài)，其含義包括空間、時間、交往、活動、意義等綜合內(nèi)容。從內(nèi)容來劃分，城市夜景照明包括三方面的內(nèi)容，即視覺景觀、生態(tài)環(huán)境和行為場所：1、視覺景觀主要是從人類視覺形象感受要求出發(fā)，根據(jù)美學(xué)規(guī)律，利用空間實(shí)體景物，研究如何創(chuàng)造賞心悅目的環(huán)境形象。2、環(huán)境生態(tài)主要是根據(jù)自然界生物學(xué)原理，利用陽光、氣候、動植物、土壤、水體等自然和人工材料，研究如何創(chuàng)造令人舒適的良好的物理環(huán)境。3、行為場所主要是從人類行為心理的需要出發(fā)，利用空間設(shè)計及其文化內(nèi)容的引導(dǎo)，創(chuàng)造出能滿足人們行為心理的規(guī)律、使人賞心悅目、積極上進(jìn)的環(huán)境。從時間來劃分，城市夜景照明分為白天景觀和夜晚景觀。白天景觀很好理解，這里不再多說。城市夜晚景觀是城市白天景觀的延續(xù)，但并非簡單的重復(fù)，它與燈光的運(yùn)用息息相關(guān)。燈光為夜晚空間環(huán)境提供所需的必備機(jī)能，如：商業(yè)機(jī)能、娛樂機(jī)能、休閑機(jī)能、交通機(jī)能等等，并通過各種高科技演光手段對城市夜間景觀環(huán)境進(jìn)行二次審美創(chuàng)造，為市民夜生活提供必要、舒適的休閑、娛樂、購物及交往的人工照明環(huán)境。城市夜晚景觀可以表現(xiàn)自我，也可以通過城市夜間的各種物質(zhì)組成要素間接展現(xiàn)出來，如：建筑、廣告、櫥窗、小品、綠化等。如果說城市夜晚景觀的燈光塑造是舞臺背景，那么社會文化活動則是夜晚景觀的主題，背景始終是為了主題的展現(xiàn)而烘托氣氛，并隨著主題的展開而不斷變換。它通過人的各種夜生活行為來展現(xiàn)，如：商業(yè)活動、娛樂活動、交通活動、節(jié)日活動等等。高質(zhì)量的城市夜景觀環(huán)境可以通過它的夜間照明水平來體現(xiàn)，但現(xiàn)代城市夜景觀環(huán)境不僅僅包括高質(zhì)量的城市照明體系，它更與城市居民的活動體系交融在一起。因此，城市照明的塑造離不開燈光，特別是夜晚道路照明和夜景照明息息相關(guān)。與夜景照明不同，道路照明對城市景觀的作用首先在于其功能性，即道路照明的效果一照度和亮度、眩光控制、誘導(dǎo)性、光色等指標(biāo)以及由它們所構(gòu)成的人工照明環(huán)境；其次，路燈本身的藝術(shù)性，即路燈的城市家具屬性一造型、高度、色彩、布置方式等內(nèi)容也是城市景觀的重要影響因素。3城市道路照明人類的發(fā)展史是一部不斷追求進(jìn)步，不斷追求光明的歷史，遠(yuǎn)古的先民們在漫長進(jìn)化過程中，第一盞“光源”恐怕就是從大自然引來的第一堆篝火，日出而作，日落而息，后逐步從火把、松香、蠟燭發(fā)展至燈燭。18世界美國發(fā)明家愛迪生制成第一只實(shí)用的白熾燈，它開辟了電光源的先河，是人類照明史上的一座豐碑。1879年上海首先采用電燈后，我國的一些城市才艱難陸續(xù)改用電燈。從此，我國的路燈發(fā)展開啟了新的篇章，在社會生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。據(jù)2005年統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全國622個城市共有城市照明918.63萬盞，比1979年全國路燈總數(shù)57.02萬盞增長了16.11倍。路燈作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分，在城市的交通安全、社會治安、人民生活和市容風(fēng)貌中居于舉足輕重的地位，發(fā)揮著不可替代的作用，標(biāo)志著城市實(shí)力和成熟的程度，成為城市景觀的重要組成部分。近年來，隨著我國城市建設(shè)的飛速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，舊城改造如火如荼，城市路燈建設(shè)也走上快車道。從公開的報道可看到，不少城市的路燈數(shù)量成倍增長，路燈造型五花八門，層出不窮，在解決城市夜晚照明，為市民創(chuàng)造夜間交往環(huán)境的同時，也出現(xiàn)了很多實(shí)際問題。在追求城市形象的指導(dǎo)原則下，一些城市追求“越亮越好”，一盞燈能滿足要求偏要裝兩盞燈，照度水平遠(yuǎn)超國家標(biāo)準(zhǔn)；一些城市過分強(qiáng)調(diào)路燈的裝飾性，重視路燈的白天造型，功能性反而被忽略了，對晚上的照明效果考慮不周。在我國城市道路照明建設(shè)的狂飆猛進(jìn)中，城市“面子”成了建設(shè)目標(biāo)，長官意志成了金科玉律，市民的真正需求反而成了陪襯。同時，也有不少城市把主要精力放在夜景照明建設(shè)方面，相關(guān)的研究、規(guī)劃很多，大力塑造城市的“燈光夜景”，努力為城市錦上添花，而忽略了與市民生活息息相關(guān)的路燈建設(shè)，路燈有被邊緣化的趨勢，關(guān)注度很低?！坝新窡o燈，有燈不亮”情況的不斷出現(xiàn)，道路裝燈率不高，正源于對市民真正需求的漠視。對一些無燈的街區(qū)，路燈無異于雪中送炭，對城市夜晚活動的作用是決定性的。城市夜景照明包括視覺景觀、生態(tài)環(huán)境和行為場所等三個層次的內(nèi)容，視覺景觀、生態(tài)環(huán)境只是城市景觀的表象和物理因素，更重要的在于行為場所，即人的活動。路燈影響著城市夜晚活動的開展和活躍程度，路燈設(shè)置合理，燈光環(huán)境適宜，市民夜晚更樂意外出活動，人們的交往強(qiáng)度增強(qiáng)，城市景觀就更加引人入勝；路燈缺乏，安全度不高，市民夜晚必然減少戶外活動次數(shù)，城市夜晚景觀將變得乏味。因此，道路照明作為城市中密度最大、數(shù)量最多的市政設(shè)施之一，其在城市景觀中作用是不言而喻的，具有白天和夜晚雙重景觀作用。具體來說，道路照明的作用歸納如下：提高夜晚環(huán)境質(zhì)量城市的夜晚因天然照明不足，一切陷于黑暗中，人們的活動受到限制。路燈創(chuàng)造了人工的照明環(huán)境，滿足了市民活動的需要，使城市的夜晚因此而活躍起來。首先，增加了人們夜晚的能見度，提高安全感，創(chuàng)造夜晚舒適怡人的社會活動、交往空間（圖1）。其次，保證車輛和行人夜晚活動的安全，減少夜間交通事故和犯罪、暴力事件的發(fā)生。最后，滿足城市不同區(qū)域的功能需要，為各分區(qū)的活動和相互間的交通、聯(lián)系提供照明條件。美化城市形象道路照明能明晰城市結(jié)構(gòu)，將城市亮點(diǎn)有機(jī)聯(lián)系在一起，表現(xiàn)城市夜晚整體格局，勾勒出城市夜晚的輪廓線，產(chǎn)生良好的藝術(shù)效果（圖2）。促進(jìn)經(jīng)濟(jì)繁榮城市照明使城市經(jīng)濟(jì)活動時間增長，促進(jìn)了旅游與消費(fèi)，這是照明之于城市的經(jīng)濟(jì)功能，對比北京王府井、上海南京路、廣州上下九等商業(yè)街照明所帶來的經(jīng)濟(jì)效益就可想而知。4存在問題認(rèn)識誤區(qū)從城市景觀角度看待道路照明，不少人首先想到的就是路燈裝飾化，在路燈造型上下功夫，專注裝飾性而忽略功能性，或把路燈的功能性放在次要位置。這種認(rèn)識非常有害，不少城市在主干道大搞花燈、庭院燈，燈本身美輪美奐，但眩光、散逸光嚴(yán)重，照明效果差強(qiáng)人意。另一方面，不少人把景觀照明設(shè)計簡單理解為以燈為景，把燈作為城市景觀的主角。事實(shí)上，路燈本身是城市景觀，特別是道路景觀的重要元素，但絕不是主角。白天，燈桿本身的設(shè)計再優(yōu)秀，如果不能和周圍的景觀融為一體的話，肯定會破壞城市景觀。晚上，路燈的意義在于提供光明，營造氣氛，為市民的交往、活動提供安全、舒適的照明環(huán)境?，F(xiàn)實(shí)問題近年來，我國城市道路照明建設(shè)取得了巨大成績，也存在很多問題。本人從2001年至今曾到香港、北京、上海、大連、重慶、南京、杭州、蘇州、廈門等城市進(jìn)行路燈專題調(diào)研，各城市的情況有所不同，但主要問題很相似，并結(jié)合深圳實(shí)際情況，歸納如下：忽略人的需求路燈對城市景觀的最大貢獻(xiàn)，在于創(chuàng)造安全、舒適的人工照明環(huán)境，符合人的需求，從而提升市民晚上外出活動的意欲，促進(jìn)城市活動的發(fā)生和發(fā)展，構(gòu)筑和諧、怡人的城市景觀。而人工照明環(huán)境和市民心理感受的好壞，主要由路燈的照度和亮度、眩光控制、誘導(dǎo)性、光色等功能性指標(biāo)所決定。因此，我們必須從人的需求出發(fā)，首先考慮路燈的功能性，嚴(yán)格按照國內(nèi)國際標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)道路的車速、車流量、人流量等因素，為快速路、主干道、支路和居住區(qū)道路等不同等級道路創(chuàng)造優(yōu)美的照明環(huán)境，構(gòu)筑良好的城市夜晚景觀。但不少城市在提升形象的口號下，以燈為景，以亮為好，過分強(qiáng)調(diào)路燈的裝飾性，路燈造型五花八門，層出不窮，路燈與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性很差，反而對城市整體景觀造成破壞（圖4）；同時，不理會道路等級標(biāo)準(zhǔn)，全部道路都采用高亮度，破壞了城市夜晚的明暗層次和主次脈絡(luò)，眩光、散逸光嚴(yán)重，反而抑制了市民夜晚活動的意欲。缺乏城市特色路燈造型“千城一面”，各城市間互相抄襲嚴(yán)重，如上海世紀(jì)大道的球拍造型路燈（圖5），幾年時間已飛遍全國，在大中小城市均能看到其身影。我國城市情況千差萬別，城市風(fēng)格各有特點(diǎn)，有的以歷史見長，有的以現(xiàn)代取勝，路燈建設(shè)也應(yīng)因城而異，反映城市特色。特別一些歷史文化名城，如西安、蘇州的老城區(qū)，路燈造型要體現(xiàn)歷史的厚重。缺乏整體性目前，國內(nèi)完成城市照明專項(xiàng)規(guī)劃的城市很少，深圳已編制但尚未正式實(shí)施。由于沒有統(tǒng)一規(guī)劃，路燈的風(fēng)格各異，造型五花八門，色彩雜亂。一些分期建設(shè)的道路，各路段間桿型不統(tǒng)一，照度標(biāo)準(zhǔn)各異，甚至光色也不同，整體性無從體現(xiàn)（圖6）如果從整個城市層面看，路燈的整體性更差，各自為政的現(xiàn)象非常嚴(yán)重，路燈的選擇往往在于領(lǐng)導(dǎo)的一句話。與夜景照明割裂路燈和夜景照明都是城市照明的重要組成部分，兩者的互補(bǔ)性很強(qiáng)，但卻往往被人為割裂，規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)分開進(jìn)行，管理權(quán)限在很多城市也分屬不同部門，往往路燈屬于市政、電力部門，夜景照明則由市容部門管理。由于不能協(xié)調(diào)建設(shè)，不但效果欠佳，還造成浪費(fèi)。重形象、輕科學(xué)規(guī)劃目前很多城市的夜景照明均存在過于追求城市形象和亮度，科學(xué)分析論證不足、統(tǒng)一規(guī)劃或規(guī)劃相對滯后的問題。出現(xiàn)了該亮的不亮，不該亮的反而很亮現(xiàn)象，整個城市的夜景分散零亂，沒有主次和特點(diǎn)，這樣的設(shè)計規(guī)劃不僅浪費(fèi)了能源，而且整體照明效果也不好。重景觀、輕功能照明10筆者對多個城市照明項(xiàng)目實(shí)例進(jìn)行分析，其中夜景照明實(shí)例占整個城市照明工程實(shí)例的2/3；而功能性照明實(shí)例，如道路、橋梁、隧道等照明實(shí)例僅占整個城市照明工程實(shí)例的1/3左右。明顯反映出了城市照明工程規(guī)劃重景觀、輕功能照明，這也應(yīng)引起我們的高度重視。照明亮度超標(biāo)在我國的部分城市因過于追求城市形象，盲目追求燈光照明的亮度，出現(xiàn)了部分城市的交通主要干道路面照明的平均照度，均大大高出我國或國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的照度值（國家規(guī)定主干道的平均照度為30lx），路面平均照度的平均值達(dá)到51lx，個別路面平均照度竟然達(dá)到105lx。這種盲目追求路面亮度的現(xiàn)象，不僅造成了電能的過度浪費(fèi)，而且還產(chǎn)生了照明眩光、光污染等問題，其照明的負(fù)面效應(yīng)較為突出。管理問題由于城市路燈照明系統(tǒng)管理制度的不完善，造成只重建設(shè)輕管理的現(xiàn)象較為普遍，特別是照明工程建成竣工后，照明設(shè)施的維護(hù)管理工作未能跟上，以致不少工程出現(xiàn)亮燈率低，照明效果急劇下降的現(xiàn)象。5對策探討城市照明作用和設(shè)計，不能局限于路燈本身，只從技術(shù)層面考慮問題。以后，應(yīng)從城市設(shè)計的角度，從城市景觀的層面去考慮路燈：白天，能否和周圍空間協(xié)調(diào)；夜晚，能否創(chuàng)造良好的氣氛。同時，還要挖掘城市的文脈，從市民心理層面出發(fā)，尊重歷史，尊重現(xiàn)狀，使路燈成為構(gòu)筑和諧城市的一個元素。首先，必須以人為本，重視道路照明的功能性，照度和亮度、眩光控制、誘導(dǎo)性、光色等參數(shù)對城市夜晚景觀的影響不言而喻，特別是市民的舒適度、安全感涉及行為心理的范疇。其次，要重視路燈的藝術(shù)性，它的造型、高度、色彩、布置方式，對城市白天景觀影響很大。同時，加快編制城市照明專項(xiàng)規(guī)劃，使路燈建設(shè)有規(guī)可循；制定城市照明設(shè)計指引，設(shè)定量化標(biāo)準(zhǔn)，使照明設(shè)計有據(jù)可依。在建設(shè)國際化的城市過程中，更要吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，重新審視城市照明在城市景觀中的作用，根據(jù)深圳具體情況，對城市照明進(jìn)行系統(tǒng)分析，做好城市照明設(shè)計：111、路燈造型與道路尺度、周邊環(huán)境之間建立美學(xué)聯(lián)系。2、從照度和亮度、眩光控制、誘導(dǎo)性、光色等重要參數(shù)著手，系統(tǒng)分析城市照明的夜晚景觀效果如何與城市空間協(xié)調(diào)。3、研究城市照明對人的夜晚活動的影響，確定不同照度、光色條件下的市民舒適度、安全感水平。6城市照明與節(jié)能節(jié)能是當(dāng)前城市照明的關(guān)注點(diǎn)之一，是城市照明能否科學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵所在。目前，城市照明節(jié)能工作的重點(diǎn)是城市夜景照明。6.1城市照明節(jié)能可從以下幾方面努力：1、按城市照明總體規(guī)劃實(shí)施單個項(xiàng)目。根據(jù)規(guī)劃的要求和建筑物的具體情況綜合定位該項(xiàng)目要不要做夜景照明，定位其表面照度或亮度，防止自行其事，盲目追求高亮度。2、照明光源選擇應(yīng)根據(jù)照明效果需要，采用細(xì)管徑直管型熒光燈、自鎮(zhèn)流熒光燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈等高光效的氣體放電光源；應(yīng)符合相應(yīng)光源能效標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的能效限定值。c)燈具選擇要配光適宜、控光性能好，體現(xiàn)高效。燈具效率不宜低于GB50034的規(guī)定；熒光燈及高強(qiáng)度氣體放電燈功率因數(shù)不應(yīng)低于0.9及0.85。3、電器附件選擇功率損耗低、性能穩(wěn)定，并達(dá)到節(jié)能評價值要求。4、條件適宜的，采用風(fēng)能、太陽能等可再生能源。照明控制又寸單個項(xiàng)目盡可能采用聲控、光控、時控、調(diào)光、數(shù)字照明等科技手段，但目前應(yīng)重在嚴(yán)格按平日、一般節(jié)日、重大節(jié)日三種模式控制運(yùn)行，堅決糾正某些業(yè)主不分平日與節(jié)日，不分時段，均將樓體照得燈火通明。至于要不要控制照明功率密度(LPD),筆者認(rèn)為，為了在城市照明中推廣和實(shí)施綠色照明、節(jié)導(dǎo)意義。但所規(guī)定的數(shù)值宜低于國內(nèi)現(xiàn)況而稍高于約用電，解決目前普遍存在的建筑物立面照明亮度國外標(biāo)準(zhǔn)。不宜定得過低，若過低，不符合國情，偏高的問題，限制景觀照明的用電量，可給定照明業(yè)主和設(shè)計師根本不采用，標(biāo)準(zhǔn)也等于白定。7中國城市道路照明概況12貫徹國家節(jié)能節(jié)電減排的重要國策和《城市道路照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》CJJ45-2006,城市道路照明已成為節(jié)能一個重要領(lǐng)域，城市照明的目的就是利用合理的光源安裝配置，起到保障市民出行安全和美化城市的作用。隨著國力增長和科技的進(jìn)步，以及對能源效率意識的提高，我們在道路照明光源的使用上，已經(jīng)走在了世界的前列。目前道路照明光源以高強(qiáng)度氣體放電燈（HID）為主，主要指金屬鹵化物燈和高壓鈉燈，是二十世紀(jì)后期在世界范圍內(nèi)被迅速推廣的新一代光源，具有發(fā)光效率高,耗電少，壽命長等優(yōu)點(diǎn)，以替代傳統(tǒng)的白熾燈和汞燈，安裝更換比例和速度甚至超過了許多歐美發(fā)達(dá)國家，但在運(yùn)營管理方面，特別是對如何提高效率，降低能耗方面仍然存在一些無法克服問題，并且缺少有效的技術(shù)手段。中國作為一個大國，城市化發(fā)展一日千里，中國政府特別為城市照明制定了“十一五城市綠色工程規(guī)劃綱要”。并且以2005年為基數(shù)年，城市照明節(jié)電目標(biāo)5%，5年（2006年-2010年）累計節(jié)電25%，根據(jù)十一五要求必須要達(dá)到節(jié)電290億千瓦時，減少二氧化碳排放2900萬噸的目標(biāo)。8在節(jié)能減排形勢下城市公共照明面對的挑戰(zhàn)面臨的挑戰(zhàn)主要集中在技術(shù)和管理兩個層面。本文主要討論有關(guān)技術(shù)層面的問題。道路照明光源以高強(qiáng)度氣體放電燈（HID）為主，目前廣泛用于與之配套的電器設(shè)備包括電感鎮(zhèn)流器、觸發(fā)器和補(bǔ)償電容。這些配套設(shè)備在使用過程中會出現(xiàn)以下幾個無法解決的問題：.功率因素低電感鎮(zhèn)流器自身功率因素很低，雖然可以通過電容補(bǔ)償將功率因素提高到0.9左右，但隨著時間的推移，電容在生命周期中將不斷衰減失效。.自身功耗大電感鎮(zhèn)流器的自身功耗通常要達(dá)到光源的12%-18%,造成很多電能消耗。.無法恒功率輸出電感鎮(zhèn)流器的輸出功率不穩(wěn)定，隨著輸入電壓的變化而變化，因此在輸入電壓不穩(wěn)定，特別是在下半夜電壓高的情況下，會耗費(fèi)大量的電能。以400瓦為例，當(dāng)輸入電壓達(dá)到260伏的時候，電感鎮(zhèn)流器的輸出功率將達(dá)到600多瓦，比正常情況下要多耗費(fèi)近50%的電能。13.無智能調(diào)光功能在夜半時分人車稀少的時候，道路通?？梢圆恍枰芨叩墓庠凑斩龋捎谶@時候電壓通常會很高，在電感鎮(zhèn)流器控制下的光源不但不能降低光照度，而且還會因?yàn)殡妷旱脑龈叨岣邿艄饬炼?，造成不必要的浪費(fèi)。近來市場上出現(xiàn)了一些具有調(diào)光功能的電感鎮(zhèn)流器，似乎可以解決這個問題，但是價格高昂，同時即使可以解決調(diào)光問題，其余的幾項(xiàng)問題也不可能得到解決，充其量只是一個過渡性的產(chǎn)品，因此許多發(fā)達(dá)國家如歐盟等國都不建議推廣使用（見歐盟經(jīng)濟(jì)合作組織路燈報告2007年）。9、最優(yōu)的道路照明節(jié)能解決方案根據(jù)路燈的實(shí)際使用情況，結(jié)合國家節(jié)能減排的要求，中電能為城市道路照明設(shè)計了高效節(jié)能的解決方案----《數(shù)字節(jié)能集成控制器》。它是一個更新?lián)Q代的光源控制系統(tǒng)，針對目前與光源相配套的電器設(shè)備，包括電感鎮(zhèn)流器、觸發(fā)器及補(bǔ)償電容在實(shí)際使用中所存在的具體問題而設(shè)計的。解決方案的目的是為了提高效率，降低能耗，降低安裝成本，延長光源的使用壽命，把傳統(tǒng)的光源設(shè)備換成新一代的智能光源設(shè)備——使光源設(shè)備擁有自己的大腦。使用中電能數(shù)字節(jié)能控制器具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、降低供電線路成本，降低變壓器容量2、高效節(jié)省電費(fèi)開支3、燈泡壽命提高一倍4、清潔電網(wǎng)，提高電網(wǎng)使用效率以沿海開放城市為例，路燈每年需要更換一次燈泡，更換一只燈泡所需費(fèi)用（含鎮(zhèn)流器損耗、人工、車輛等為120元，該市共有兩萬多只常開的路燈，則每年僅更換路燈燈泡的費(fèi)用就高達(dá)兩百多萬元人民幣，如果采用了數(shù)字節(jié)能控制器，路燈燈泡的使用壽命可延長一倍，僅此一項(xiàng)，一年就可節(jié)約開支兩百多萬元，加上節(jié)電30%，一年可節(jié)約七百多萬元電費(fèi)，兩項(xiàng)相加就有近千萬元之巨。如果450萬元作為先期投入，半年內(nèi)所節(jié)約的費(fèi)用即可回收，逐年節(jié)約的資金可以重新投入市政建設(shè)。中電能通過對城市道路照明現(xiàn)狀的分析，提出適應(yīng)節(jié)能減排形勢下的道路照14明節(jié)能解決方案，目標(biāo)是達(dá)到節(jié)能40%-60%的節(jié)能效果，協(xié)助政府完成在十一五期間城市照明節(jié)電目標(biāo)。10、道路照明節(jié)能設(shè)置與“綠色照明”“綠色照明”的實(shí)施宗旨是發(fā)展高效照明工具與改善居民生活質(zhì)量，以低能耗獲取較佳的照明效果，為城鎮(zhèn)居民營造出經(jīng)濟(jì)、舒適和環(huán)保的照明環(huán)境。而部分地方政府主管部門及經(jīng)銷商，將綠色節(jié)能單純視為增加節(jié)電率，并將其作為招投標(biāo)中的硬性要求進(jìn)行了規(guī)劃，沒能很好地考慮到照度情景需求，以致于工程完工后，出現(xiàn)了種種不盡如人意的情況。就此，筆者認(rèn)為，除進(jìn)一步加強(qiáng)燈具技能措施外，道路照明同樣應(yīng)考慮到滿足居民需求，從照明設(shè)置的節(jié)能方面進(jìn)行商討。10.1照度標(biāo)準(zhǔn)照度標(biāo)準(zhǔn)通常指水平照度，指各類場所人工電氣照明照度水平值，《城市道路照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GJJ45-91）就是其中較重要的一項(xiàng)設(shè)計規(guī)范。照度的衡量指標(biāo)主要包括：照明好壞對看清物體的影響，舒適度，視角功能、節(jié)能等因素。在地區(qū)照度水平的選定中就應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)道路照明標(biāo)準(zhǔn)。新標(biāo)準(zhǔn)施行后，城市道路照明設(shè)計除選用其中部分標(biāo)準(zhǔn)外，應(yīng)注意到新舊標(biāo)準(zhǔn)間的差別：新標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)的是工作面上的平均照度與照度范圍。作為節(jié)能設(shè)計的重要技術(shù)參數(shù)，應(yīng)嚴(yán)格貫徹執(zhí)行。10.2主車道照明節(jié)能設(shè)置桿柱式、高桿式和高欄式等市政道路照明設(shè)置的優(yōu)勢不一，在城市路燈節(jié)能尤其應(yīng)注意到這一點(diǎn)，以求以最經(jīng)濟(jì)的能耗獲取最佳照明效果。其中目前主車道照明普遍采用的桿柱式設(shè)置就應(yīng)注意到以下幾點(diǎn)：氣體放電燈桿高于10?15m范圍內(nèi)最經(jīng)濟(jì)，同時安裝高度設(shè)計應(yīng)參考光源光通安裝燈具的最低高度值，如安裝高度10m以上，燈具的光源光通量（1m）就應(yīng)在25000以下；在保證合理照度和抑制眩光要求的基礎(chǔ)上，懸臂長度應(yīng)低于桿柱高度的1/4；將燈具安裝傾角（或稱懸臂傾斜角度）控制在5°以下，則能同時兼顧行車道與人行道照明利用率，在節(jié)能同時，滿足正常的居民出行需要。11、道路照明節(jié)能從以下幾方面采取節(jié)能合理的燈具選擇及布置15根據(jù)建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJJ45-2006《城市道路照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》以及我們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、實(shí)際情況，嚴(yán)格按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行合理選擇路燈的布置模式、路燈的間距、高度等，同時要求合理選擇照度標(biāo)準(zhǔn)和功率密度值，確定合適的光源，以實(shí)現(xiàn)合理的照度，避免或減少路燈設(shè)計的盲目性，從而達(dá)到路燈的節(jié)能。穩(wěn)壓降壓調(diào)光節(jié)能在道路照明工程中，照度受電網(wǎng)電壓影響，而電網(wǎng)電壓受負(fù)荷影響，在負(fù)荷高峰時電壓偏低，在負(fù)荷低谷時電壓偏高。而傍晚為道路交通量高峰，此時電網(wǎng)電壓低，光源光通量低，路面照度低；接近午夜時為道路交通量低谷，此時電網(wǎng)負(fù)荷是低谷，而電網(wǎng)電壓偏高，光源發(fā)出的光通量高，路面照度高。這種不合理現(xiàn)象，造成既影響交通安全，又嚴(yán)重浪費(fèi)能源和資金的現(xiàn)象，將智能光源穩(wěn)壓降壓調(diào)光裝置安裝在路燈的控制端，在電壓波動較大時，人流較小的后半夜，采用該裝置在合適的照度情況下，降低較高的電壓，達(dá)到節(jié)能。半夜燈方式半夜燈節(jié)能方式為最早也是最有效的節(jié)能方式，半夜燈是指在照度較高的街道或城鄉(xiāng)結(jié)合部街道的路燈，由于后半夜人流量、車流量較少，亮度不需要太高的情況下，在23：00以后滅一部分燈，以達(dá)到節(jié)約電能的目的，其特點(diǎn)是：投資小，見效快，且效果明顯、方法簡單易行、維護(hù)方便，節(jié)電率達(dá)到20%以上；其最大的缺點(diǎn)是照度不均勻。半夜燈如果與路燈無線監(jiān)控系統(tǒng)配合使用效果更佳，半夜燈亮滅燈時間易于調(diào)整。選用高效節(jié)能的照明系統(tǒng)光源：①用緊湊型熒光燈（節(jié)能燈）取代白熾燈與小功率的高壓汞燈，一支18W的節(jié)能燈的光通量相當(dāng)于一支100W的白熾燈，節(jié)能效果顯著；②用高光效高壓鈉燈和金鹵燈取代高壓汞燈和普通高壓鈉燈，例：功率為400W的高壓汞燈、高壓鈉燈，高光效高壓鈉燈（飛利浦系列）它們的光通量分別為22000LM、48000LM、54000LM，分別提高118%、13%，節(jié)能效果顯而易見；③采用LED燈取代傳統(tǒng)的霓虹燈，其特點(diǎn)是：亮度高；可通過控制器達(dá)到多種色彩和圖案的變化；功耗小，壽命長，同等面積LED燈功率僅為霓虹燈的10%-20%，壽命卻是霓虹燈的5—10倍；維修方便、簡單。1612、城市路燈照明節(jié)能減排的具體措施12.1照明設(shè)備的節(jié)能光源的節(jié)能道路照明系統(tǒng)應(yīng)積極推廣節(jié)能型的高壓鈉燈、金屬鹵化物燈。高壓鈉燈的特點(diǎn)是壽命長、光效高、透霧性強(qiáng)?？蓮V泛用于道路照明、泛光照明、廣場照明等領(lǐng)域。用高壓鈉燈替代高壓汞燈，在相同照度下可節(jié)電37%。金屬鹵化物燈是一種在高壓汞燈的基礎(chǔ)上在放電管內(nèi)添加金屬鹵化物，它的特點(diǎn)是壽命長、光效高、顯色性好，用它替代高壓汞燈，在相同照度條件下，可節(jié)電30%。大功率高光效LED是近年來國內(nèi)外快速發(fā)展起來的新型光源，在同樣亮度下，LED燈的耗電量僅為普通白熾燈的1/10，而其壽命卻可延長100倍，特別符合綠色照明的理念和要求，因此積極推廣LED路燈具有重要的節(jié)能意義。選用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器電子鎮(zhèn)流器的工作原理是將50Hz工頻電源先整流為直流電，再經(jīng)高頻振蕩電路變?yōu)楦哳l交流電亮燈。電子鎮(zhèn)流器采用有源功率因數(shù)校正的方法，其功率因數(shù)可達(dá)0.99，降低了輸入電流，降低了供電線路的負(fù)荷與損耗。電子鎮(zhèn)流器與電感鎮(zhèn)流器相比，節(jié)電30%以上，對電網(wǎng)輸電損耗減少70%以上。由于電子鎮(zhèn)流器需要并聯(lián)電容產(chǎn)生高壓諧振點(diǎn)亮燈的特點(diǎn)，如果諧波控制不當(dāng)，會增強(qiáng)電極濺射、電磁波污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)，但因其高的節(jié)能性、大量節(jié)約有色金屬的優(yōu)點(diǎn)，仍是路燈系統(tǒng)的首選。燈供配電系統(tǒng)節(jié)能變壓器節(jié)能保持變壓器的高效率工作，是減少變壓器損耗的基本手段。路燈供電系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷大小，合理選擇變壓器容量和高效率的變壓器，使其運(yùn)行過程中保持較高的效率。三相平衡合理布置變電站的位置，保持負(fù)荷的三相平衡，減少線路損耗，也能起到節(jié)能效果。17采用智能光源降壓-穩(wěn)壓-調(diào)光技術(shù)在繁忙時段，控制路燈保持較高的照度，接近午夜時分，開始自動調(diào)光、控制路燈保持較低的照度，采用光源降壓-穩(wěn)壓-調(diào)光技術(shù)在調(diào)光的同時大幅度降低了電耗，節(jié)約有功電耗達(dá)30%以上，采用此項(xiàng)技術(shù)還可延長路燈的使用壽命。無功補(bǔ)償節(jié)能由于道路照明燈具絕大部分屬于感性負(fù)荷，運(yùn)行功率因數(shù)往往不到0.5,所以線路中存在較大的無功電耗。如果將現(xiàn)有的供電系統(tǒng)電容集中補(bǔ)償形式改造成單個燈具內(nèi)進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償，則可將功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.9以上，則可降低線損70%以上。規(guī)范電工操作工藝在路燈規(guī)劃和安裝的過程中，通過進(jìn)行合理的布局，盡量減少導(dǎo)線的接頭、改善導(dǎo)線鉸接工藝質(zhì)量、做好連接導(dǎo)線處的絕緣恢復(fù)等工作，來積極降低導(dǎo)線接觸電阻的影響，達(dá)到電能傳輸線路損耗降低的目的。綠色照明光源隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國的照明用電將大幅度提高，綠色節(jié)能照明的研究應(yīng)用，將越來越受到重視。太陽能LED照明燈具作為冷光源產(chǎn)品，具有性價比較高、綠色環(huán)保、安全可靠、質(zhì)量穩(wěn)定、使用壽命長、安裝維護(hù)簡便等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于綠地照明、公路照明、廣告燈箱照明、城市造型景觀照明及家居照明系統(tǒng)，但太陽能LED照明燈具一次性投入較高是其發(fā)展的瓶頸。目前，照明消耗約占整個電力消耗的20%左右，降低照明用電是節(jié)省能源的重要途徑。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，業(yè)界已研究開發(fā)出多種節(jié)能照明器具，并取得了一定的成效。但是，距離“綠色照明”的要求還較遠(yuǎn)，開發(fā)和應(yīng)用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源勢在必行。根據(jù)城市路燈照明的實(shí)際情況，采用節(jié)能高效的節(jié)能燈、LED路燈、