公路照明設計標準范例6篇

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公路照明設計標準

公路照明設計標準范文1

關鍵字:市政 道路照明電氣節能設計

中圖分類號: TU99文獻標識碼: A

一、市政道路照明電氣節能設計的重要措施

(一)合理選擇照明標準

在進行市政道路照明設計時,應根據道路所處環境、類別及該道路在城市網中重要性及作用等,合理選擇道路照明亮度值。按照相關城市道路照明設計標準進行道路照明標準、照明方式等選擇與確定。如在進行公園照明設計工作時,應綜合考慮各種設計規范及標準,從而合理控制照明系統各個設計值。

(二)選擇光源

在市政道路照明系統光源選擇時,其燈具應用不能僅僅追求外觀新穎及華麗,更應重視燈具的功能性與其品質。在選擇燈具時,首先應在光通量與照度標準的要求下,保證其光源選擇滿足道路最低亮度要求;為實現節能,應盡量應用高科技燈具,如應用太陽能路燈;在燈具選擇時,應綜合考慮燈具照度、亮度、環境比及眩光等,合理控制燈具參數,提高節能效果。除了這些因素以外,還應考慮燈具利用系數,推動照明節能。

(三)合理布置照明方式

道路照明是市政景觀的重要組成部分,其照明方式的布置,應綜合考慮照明需要/場所特點等,合理布置照明方式。一般市政道路照明布置形式多采取雙側交錯、單側、雙側對稱、中心對稱、高桿照明等。所選擇道路照明方式應滿足規范要求與節能設計要求,應考慮照明密度,通過總的功率與道路面積相除獲得其密度。

(四)組織照明設計

市政道路電氣照明設計,首先應滿足照度及節能等要求,在綜合分析所在道路特殊性的基礎上設計照明體系。如在公路、商場、學校等重要場所,其道路照明設計應從多種設計方案中選擇出一種經濟性、合理性高的設計方案。在計算市政道路照度及能耗的基礎上,考慮配線等因素,合理設計照明設計圖??茖W研究與計算,是保證市政道路照明電氣節能實現的關鍵。

(五)合理控制照明燈具間距及高度

在市政道路照明電氣節能設計時,應綜合考慮城市人文特征、照度要求、是否需要設置備用照明、檢修照明及應急照明等。燈具安裝高度與間距的設計應根據道路寬度、照度值等來確定。一般在市政道路中多采取燈桿形式,將燈具合理設置在一定高度,其路面照度均勻度較好,且可以合理擴大燈具安裝間距。然而燈具安裝高度并不是越高越好,燈具安裝高度示意圖如下:

圖1:市政道路路燈安裝高度示意圖

通過以下公式可以進行道路路燈安裝高度計算:

在上圖及公式中,H代表的是燈具安裝高度,M代表的是燈具維修系數,Iγc 代表的是燈具指向γ角及c角P點光強,γ為高度角,c代表方位角,E代表燈具在P點照度。在確定燈具照射高度的基礎上,合理布置其間距,滿足城市照明顯色指數及光色指數要求。

(六)合理選擇電氣附件

在市政道路照明中應所存在的無功功率會引起電壓降低及焦耳損失等,為此,應對無功功率進行補償。合理選擇電氣附件,進行無功補償配置,是市政道路照明電氣節能設計的重要內容。一般在公路因數補償路燈中應用分散式電容補償,安裝電容器于照明燈具中可以通過就地補償方式提高功率因數,補償后發現燈具功率因數提高到0.9以上;將路燈接地線進行串接,保證供電系統的安全性。

二、市政道路照明電氣節能設計中應注意事項

在進行市政道路照明電氣節能設計中,應按照城市照明設計要求及標準,明確照明設計具體的條件,結合供電方式、照明燈具選擇等方面,充分保證市政道路照明照度符合實際需求。在市政道路照明系統中應采取不同回路,實現分別配電與分別控制;在市政道路照明設計中,可以應用先進反光設計技術,提高燈具光反射實率,提高燈具應用效率。對景觀燈及路燈使用時間進行區分,如開關不一致則應分別采取回路設置,實現電氣節能。

三、結語

隨著社會經濟的不斷發展,能源問題成為了可持續發展的重要問題。為節約能源,在市政道路照明設計中,應科學安排照明節能設計,為保證道路照明電氣節能設計質量,應充分考慮道路所處環境、類別及該道路在城市網中重要性及作用等,通過合理確定照明標準、選擇光源、選擇布置照明方式、組織照明設計、控制安裝間就及高度、選擇電氣附件等措施,實現市政道路照明電氣節能設計。實踐證明,提高市政道路照明電氣節能設計,在節約能源,實現道路照明系統綜合效益等方面發揮著重要現實作用。

參考文獻:

[1]李伯偉,劉發明,施皓等.關于市政道路照明電氣節能設計探析[J].城市建設理論研究(電子版),2012,(11).

公路照明設計標準范文2

【關鍵詞】隧道;照明;節能;優化

重慶三環高速公路永川至江津段黃瓜山特長公路隧道目前已施工完成。按照交通運輸部(2012)交政法發419號文件[1]通知要求,在隧道工程中推廣采用智能通風照明控制技術,開展隧道綠色照明工程和根據相關任務組織實施節能減排科技專項行動,促進交通運輸節能減排科技研發、成果轉化和標準化工作,加快推進交通運輸節能減排能力建設項目研究的精神。本文以黃瓜山隧道照明系統節能作為探討對象,參照國內先進經驗及已投入運營的陜西秦嶺小黃川隧道、貴州黃果樹隧道照明系統施工經驗,作出一些探討。

本文主要從洞外亮度優化、先進節能燈具選擇和隧道照明系統的智能控制等3個方面闡述隧道照明系統的節能優化。

1 洞外亮度設計優化

1.1 隧道洞口亮度值L20的優化

現行《公路隧道通風照明設計規范》[2]照明設計計算中的一個重要參數是L20(S),即洞外亮度。洞口段加強照明是隧道照明最重要的部分。在1000m以下的中短隧道,加強照明的功率約占整個隧道照明功率的60%~80%,在3000m以上的特長隧道中也要占到30%以上。其取值范圍在規范上相差很大,一般設計時取值都偏于保守,導致入口段、過渡段亮度指標偏高,要達到預期亮度指標則需要加密燈具,增大燈具功率,人為地增加L20(S)值,造成能源的浪費。因此,可采用各種技術手段將洞外亮度盡可能降低,以此來降低亮度指標達到節能的目的。比較可行的做法有以下幾種:

根據JTJ 0261―1999《公路隧道通風照明設計規范》,加強照明平均亮度需求值主要取決于洞外亮度L20,其計算式如下。

入口段平均亮度:Lth=K×L20 (S)(K表示入口折減系數);

過渡段1平均亮度:Ltr1=0.3× K×L20(S);

過渡段2平均亮度:Ltr2=0.1× K×L20(S);

過渡段3平均亮度:Ltr3=0.035× K×L20(S)。

設計階段,隧道洞外亮度L20往往無法實測,目前普遍做法是查表取得,取值范圍為4000~5000cd/m2。對重慶、貴州、陜西、云南、福建等省市多條高速公路隧道照明設計參數進行了了解,其結果表明,一般情況下該取值可有所降低,其中端墻式洞口可取值為3500~4000cd/m2,削竹式洞口亮度可取值為3000~3500cd/m2。黃瓜山隧道采用削竹式洞門設計方式,洞口亮度實際取值約3100 cd/m2,優化后的照明設施和運營費用比原設計節約15%~20%。

1.2 洞外過度段減光優化

根據黃瓜山隧道口的地形條件,設計采用遮光棚作為減光結構物,遮光棚的立柱尺寸盡量小,以減小光反射,在立柱間可搭配個體較大的綠化樹木,在減光的同時增加行車舒適度,并可在一定程度上降低噪音和吸附灰塵。遮光棚上部結構可根據情況選擇不同型式,如選用混凝土預制橫梁或造型,減光作用好,養護簡單、方便;但其體積較大,自重大,會給正常行駛帶來壓抑感,同時影響下部尺寸,其次,橫梁或造型間有空隙,雨雪天會造成路面濕滑,有行車隱患,行車速度低的時候,頻閃效應明顯。更好的選擇方案是采用特種玻璃鋼等透光材質進行上部覆蓋,優點是,第一、其透光性在減光的同時不會給路面留下陰影,基本消除頻閃效應;第二、雨雪天可保持路面不受影響,保證行車安全性,但缺點是造價較高,養護較為復雜,如圖1、圖2所示。

圖1城市隧道遮光棚示意 圖2未進行上部覆蓋施工的遮光棚示意

洞口挖方邊坡根據坡率盡量選擇個體較大的植被品種,可顯著提高減光效率,碎落臺選用低矮灌木可有效降低噪音并有吸附灰塵的作用,如圖3所示。路基填方段可采取增加遮陰綠化樹木達到減光的效果。

圖3 挖方邊坡低矮灌木綠化示意

1.3 洞門結構形式選擇

洞門盡量采用削竹式或環框式洞門形式,貼近自然,且自身反射率低。當洞口朝向光線異常強烈時,可采用棚洞式洞門型式進行減光處理,如圖4所示。

圖4 棚洞式洞門型式進行減光處理效果

若確實需采用端墻式洞門,則需對墻面做吸光處理或種植藤本植物,附著在洞門墻表面,如圖5所示。

圖5 端墻式洞門藤本植物吸光效果

黃瓜山隧道洞門為削竹式設計,在結構上即保證了洞門附近的邊坡和仰坡的穩定,同時在景觀上又起到了修飾周圍景觀的作用,還有效地降低了強光反射對人眼的刺激,真正做到了洞門與周圍生態環境有機結合。黃瓜山隧道洞門如圖6所示。

2 燈具選擇和布設

隧道洞內的照明設計需重點考慮以下幾個方面:路面亮度、路面亮度均勻度、頻閃效應等,現有常規燈具及布設型式(兩側對稱布置或非對稱布置)均能滿足路面亮度要求,但亮度均勻度較差,頻閃效應很強。

路面亮度均勻度差會導致路面連續、反復的出現亮帶和暗帶,使駕駛員產生視覺疲勞,如果再出現個別位置的亮度差異過大則會造成視覺錯誤進而引發危險。選擇燈具時,黃瓜山隧道在設計上采用了擴散角度較大的高壓鈉燈,同等燈具布設條件下,擴散角度大的燈具會使路面具有更強的均勻性;同時為了提高照明燈具的照明效率,布置燈具時從設計上提高了燈具的安裝高度。比如加強照明段和基本照明段,設計采用拱頂側偏布置方式,將燈具位置向隧道中線靠近,盡量使燈具表面與路面平行,此做法可有效增加路面亮度均勻度并提高亮度利用率,從而加大布燈間距,減少燈具布設數量而節約能源,如圖7、圖8所示。

圖7 現有燈具布置方式 圖8 優化后燈具布置方式

頻閃效應主要指隧道燈具排列的不連續性使駕駛員受到不斷的明暗反復刺激產生的視覺不適,會帶來同路面均勻度差一樣的嚴重后果。人眼的頻閃不適影響為2.5~15Hz,以重慶地區隧道限速60km/h為例,若要消除頻閃的不良影響,布燈間距應小于5m或大于46m。由此可見,隧道進、出口段及過渡段均容易滿足此要求,但目前隧道基本照明段的布燈方式難以滿足此要求,布燈間距小則其經濟性差,而布燈間距大則亮度無法滿足亮度要求。因此,黃瓜山隧道在設計上為了減低頻閃效應采用了與提高路面亮度均勻度相同的布燈方式(拱頂側偏布置),同時將燈具設計為高效能的LED燈具,以此來最大限度地解決亮度要求與頻閃效應的矛盾。

考慮節能要求在燈具具體選擇時,應盡量選擇高效、節能的燈具,如LED燈、無極燈等。目前,這2種燈具的技術都已成熟,成本也較早期便宜很多,經濟效益明顯,尤其LED燈的節能和高效更為明顯,加之近期廠方供貨價格降低明顯,應盡可能考慮采用。

3 隧道照明控制優化

隧道照明系統除了以上措施外,為了提高整個系統的智能控制程度,黃瓜山隧道擬采用隧道照明節能控制系統。

3.1 隧道照明分級

隧道照明按白天晴天、云天、陰天、重陰天、夜間及深夜6級控制進行分類定義,由不同的照明配線回路和照明監控實現。隧道出入口加強照明段用于加強照明的400W、250W和100W高壓鈉燈白天全部開啟,云天間隔減半,陰天再間隔減半,重陰天只開啟入口段少量燈具(含應急照明,采用LED調光控制),火災時開啟所有照明燈具;緊急停車帶照明和應急照明燈具常開;橫通道燈具常閉;洞外路燈在夜間及深夜全開,其余時間全閉。

3.2 隧道照明節能裝置

在照明系統設計上增加節能控制裝置,這種方案較為經濟和實用。目前國內銷售的照明節能設備很多,其中智能照明調控節能裝置所占比例較高。

智能照明調控節能裝置采用RISC指令集的高速微處理器對各種信號進行自適應運算,動態調整電壓、電流,進而形成對電能質量的有效控制和補償。根據照明調控系統的反饋電壓和電流動態調整輸出,達到啟動、軟過渡、穩壓、節能的目的。其優點有優化電力質量、有效保護電光源、延長使用壽命、智能照明調控、適應性好、可靠性高、配置靈活等。

隧道照明節能控制系統通過預設的控制級別,采集洞口內外安裝的光強度檢測器檢測到的洞內外的光強數據、交通量的變化以及白天、黑夜等情況,控制隧道的照明系統,調節隧道洞內各段的照明亮度,保證行車安全,并且在滿足照明要求的情況下盡可能地達到節能運行,同時對洞內照明以及照明控制設備的狀況進行監視。

4 結語

本文通過從洞外亮度優化、先進節能燈具選擇和隧道照明系統的智能控制等3個方面闡述隧道照明系統的節能優化,在助推交通系統節能減排系統的同時,產生節電效益,在一定程度上減少了后期隧道運營成本,應用前景和經濟、社會價值明顯。由于科學地節能設計、優化了燈具使用的方案、應用新的節能燈具,如LED燈和智能照明節電裝置等一系列措施,將使得黃瓜山隧道的照明系統產生了明顯的節電效益,預計高速公路開通運行時實際的節能率在20%以上,將給隧道運營方帶來很大的經濟效益。

參考文獻:

[1] 交通運輸部(2012)交政法419號文件,交通運輸行業“十二五”溫室氣體排放工作方案.

[2] 交公路發【2000】31號,公路隧道通風照明設計規范.2000.1.2

[3]《高速公路機電系統》翁小雄 著 人民交通出版社 ISBN:9787114036255

[4] JTG F80/2-2004《公路工程質量檢驗評定標準》 第二分冊 機電工程

[5] JTG F60―2009《公路隧道施工技術規范》

[6] JTG D80-2006《高速公路交通工程及沿線設施設計通用規范》

公路照明設計標準范文3

關鍵詞:出城口道路,路燈,供電電源,電纜,節能

中圖分類號:TU113.64文獻標識碼:A

0引言

出城口道路是聯系城、鄉兩元結構的過渡性道路,與一般公路存在較大的差別,更接近于城市射線道路,但是在道路功能上兼具公路(對外交通)與城市道路(城市交通)的雙重功能。目前,出城口道路一般按照市政道路標準新建或改建,區別于城區道路,配套建設的道路照明工程有如下特點:供電屬性不同、供電距離長、下火點少、夜間節能要求高等。根據已建設或改造完畢的出城口道路的設計、施工和后期運管經驗,對前期照明設計關鍵點及解決方案分析如下。

1路燈供電屬性

出城口道路供電單位常常會由于所轄區域不同,導致供電管理部門不同,設計時應充分考慮不同單位供電區域劃分,明確供電界限,同一供配電系統不得越界,以方便道路交付使用后供電管理和用電計量。案例:合肥市G206(南崗至上派段)道路工程,道路起于長江西路,終于合安路,方興大道段紅線寬70m,湯口路段紅線寬60m。項目照明供電由合肥供電公司和肥西供電公司分段管理和收費。

2路燈供電電源下火點設計

道路的供電電源一般由路燈專用變壓器或市政公用變壓器,就近自10kV高壓線下火引入,0.38kV電源分別引自變壓器低壓出線回路。出城口道路由于其定位和使用功能的特殊性,周邊地塊多為城郊農田,供電輸配電設施匱乏,可提供照明下火的10kV配電線路極少。針對此種現象,一般解決措施如下。

2.1增大供電半徑

一般市政照明供電半徑選取可以參考供電企業的供電半徑的設置,具體應結合設計燈具容量、桿數、電纜規格和直徑等參數,核算回路末端壓降小于規范要求的10%即可。一般市區內10kV下火點較多,為保證供電質量,一臺配電控制箱有400m~600m的供電半徑,可以控制800m~1200m的路燈。出城口道路可提供高壓下火的10kV線路較少,設計時對可下火點的10kV線路應有效利用,增大供電半徑,為滿足規范對于線路末端電壓降要求,一般供電電纜規格選用比平常大一級別,例如市區內正常道路設計電纜相線截面為25mm2,出城口道路電纜相線截面可取到35mm2。計算壓降參數由回路單燈負荷、串聯路燈桿數、路燈平均間距、電纜材質、電纜規格和最大供電半徑等參數確定,設計對參數調整時,在滿足末端壓降不大于10%的要求下[1],盡量增大供電半徑。

2.2加長饋電線

在現狀下火點間距超過2.5km且不到3km時,可通過延長箱變饋電線的方式保證兩個配電節點的間距小于2.5km,可通過第一種增大供電半徑的手段解決5km之內的照明供電,饋電線可選擇鎧裝電纜或增設公稱直徑至少100mm的鍍鋅鋼套管保護。

2.3增設架空桿

在現狀下火點間距超過3km時,不宜將饋電線引出過長的條件下,可協調供電部門沿道路縱向增設電力架空桿,桿一般間距為50m,增設桿數在滿足供電下火設計條件下,須征得供電部門意見,雙方達成一致后執行。

2.4利用供電預排穿纜供電

一般出城口道路按城市市政道路修建,管線綜合得到規劃部門批準后,供電排管在規劃批準的管位下提前預埋,在上種情況增設電力架空桿有困難時,有電力預排通道的前提下,可考慮占1孔預排空間,穿10kV電纜至設計箱變位置,利用電力預排可同時達到保護高壓輸電線路的相關要求。

3電纜防盜

出城口道路兼具公路性質,周邊人口稀少,存在電纜偷盜現象,不易管理。電纜防盜在設計時應予以充分考慮。

3.1選用新型鋁合金電纜代替銅芯電纜

銅芯電纜因其電阻率低,延展性好,強度高,電壓損失低等本質優點,取代鋁芯電纜廣為應用,近年來,由于國家對銅資源缺乏,導致銅的價格較高,銅制品尤其是銅芯電纜,易被偷盜。對于人口稀少的出城口道路區域,管理尤為困難。設計應在滿足技術條件下,首先考慮新型材料電纜,近年來,鋁合金電纜作為新型材料電纜,其應用也在全國范圍逐漸推廣,國內生產企業也達到國外同標準產品的生產能力。鋁合金電力電纜是以鋁合金材料為導體,采用特殊緊壓工藝和退火處理等先進技術生產的新型材料電力電纜。合金電力電纜彌補了以往純鋁電纜的不足,雖然沒有提高電纜的導電性能,但彎曲性能、抗蠕變性能和耐腐蝕性能等卻大大提高,能夠保證電纜在長時間過載和過熱時保持連續性能穩定。鋁合金的導電率是最常用基準材料銅IACS的61.8%,載流量是銅的79%,優于純鋁標準。但在同樣體積下,鋁合金的實際重量大約是銅的1/3。因此,相同載流量時鋁合金電纜的重量大約是銅纜的1/2。采用鋁合金電纜取代銅纜,可以減輕電纜重量,降低安裝成本,減少設備和電纜的磨損,使安裝工作更輕松。通過經濟技術對比,在滿足同等電氣性能的前提下,使用鋁合金電纜的重量是銅芯電纜的1/2,其截面是傳統銅芯電纜的1.1倍~1.25倍,價格比傳統的銅芯電纜低15%~30%[2]??勺鳛槌龀强诘缆氛彰鞯脑O計電纜,在滿足經濟技術條件下從根本上解決了傳統銅芯電纜易被偷盜的問題。案例:合肥G206公路改建工程,設計范圍南崗至上派段,規劃紅線70m和60m,為城市主干路標準??紤]道路位于城郊,電纜偷盜現象嚴重,應高新區管委會要求,設計電纜采用新型鋁合金電纜,滿足技術標準的前提下,解決電纜偷盜問題并節約造價。

3.2減少電纜手井

電纜手井作為日常檢修維護的設施設計上是必要的,但在出城口道路應用上,存在防盜和排水的雙重問題,設計上盡量減少手井設置。每桿路燈穿線不設手井檢修,在每套燈具接線箱內穿線檢修,接線箱位置設專門的防盜型蓋板,可由廠家專門定做,在有效解決路燈電纜防盜問題的同時投資成本也可以控制到最低。燈桿的檢修門及路燈配電箱,均應使用專用工具開啟的閉鎖防盜裝置,例如設置偏心螺栓,螺栓頂頭采用中間圈凹陷,偏心凸出的結構方式,此方式使得開啟工具必須使用定制的專業工具,否則不在破壞接線門的情況下無法開啟電氣門。設計照明回路布置時,應避免小于90°的電纜套管轉角,在不設手井的條件下,可以保障電纜的順利穿管施工。案例:合肥市G206(南崗至上派段)道路工程,所有燈具不專門配手井接線,僅在回路電纜出線和分線處設置手井檢修,電纜套管采用直線敷設和鈍角轉彎,便于施工和后期穿纜。

4路燈節能

4.1全半夜燈控制

出城口道路下半夜交通量減少,照明可采用間隔熄滅的照明方式,通過全半夜回路間隔控制燈具的點亮和熄滅,可保證夜間功率降低30%~50%,達到節電效果。技術上可通過雙回路供電(見圖1)、分相線供電來實現。

4.2節能電子鎮流器

通過采用具有中國節能產品認證的智能調光高壓鈉燈電子鎮流器,不但能使功率因數達到0.9以上,比普通電感鎮流器節能40%以上,而且能使燈具在設定的時間內降容工作,以實現半夜燈控制,但對此類鎮流器技術要求較高,否則會產生頻閃和“鬼火”現象。

4.3節能控制柜

通過加裝在每個配電箱總控或箱變低壓出線后端的路燈專用型節電裝置,采用微電磁調壓穩壓和電子感應技術,對供電進行實時檢測與跟蹤,根據現場電壓和設定好的工作檔位,節電器自動平滑地調節電路的輸出電壓和電流幅度,以降低燈具的功率和線路的工作溫度,優化供電狀態,減少損耗,提高發光效率,從而達到節能降耗的目的,延長燈具的使用壽命,減少維護成本。一般市場上此類產品節電率可達15%~40%,延長燈具使用壽命至1.5倍以上[3]。

5結語

出城口道路是聯系城、鄉兩元結構的過渡性道路,對于此類道路的路燈照明設計,有其典型的特點。本文通過總結典型出城口道路照明設計遇到的問題,提出照明設計的關鍵點及有針對性的解決措施,體現“和諧交通”的指導思想,可為相關設計和施工提供參考。

參考文獻:

[1]CJJ45—2006,城市道路照明設計標準[S].

[2]肖輝乾.城市夜景照明技術指南[M].北京:中國電力出版社,2004.

[3]蔡可?。缆氛彰鞴澞芸刂葡到y設計[J].電力電子技術,2006(40):14-15.

公路照明設計標準范文4

關鍵詞:市政道路;照明設計;節能

道路照明系統是城市市政系統的重要組成部分,城市夜景也已經成為一個城市現代化水平的重要標志。隨著經濟發展和人民生活水平的提高,人們對城市道路照明要求越來越高。不但要適當提高道路照度水平,而且還要對重要路段增加步行道照明,使道路照明水平達到國際化大都市照明要求,滿足飛快發展的城市建設的需要。但是在提高城市形象,改善城市環境的同時,不可避免地帶來能源的巨大消耗,電費的大幅度增加。在強調持續發展、注重能效的今日這些又與國家積極推行的綠色照明,節約能源的政策存在一定的矛盾,道路照明節能已迫在眉睫。

1、道路照明設置

1.1道路照明主要參數計算

1.1.1路面任一點的照度計算.

路面上設置的燈具i對路面任一點P的照度可按式(1)計算:

(1)

式(1)中,EPi為燈具i對路面上P點的照度值;I為對P點的垂直角和水平角在燈具樣本的配光曲線或光強中對應得值;為燈具i的光軸與P點光線的夾角;為P點與光源在水平面內對應的夾角;H為燈具i的安裝高度;照度計算如圖l。

一般在道路中,對應于一個點,同時有若干個點光源在該點投有光通量,而在道路設計照明計算時,一般只要求計算該點附近3~4盞燈具的光照疊加值,將疊加后的照度值作為該點的亮度值,如式(2):

EP=∑EPi(2)

1.1.2平均照度和均勻度

按燈桿寬度和路面寬度選擇若干個有代表性的點。求出其中的照度值。其中必然會出現極大、極小值。利用式(3)(5)可計算平均照度Eav均勻度E0和縱向均勻度E1。

Eav=(∑EP)/n (3)

E0=Emin/ Eav(4)

E1= Emin/ Emax (5)

式中:n為所取采樣點的個數Emin為所取得采樣點中照度最小的值;Emax為所取得采樣點中照度最大的值。采樣點取得越多計算值精度就越高。

1.1.3亮度指標的計算

由亮度系數Q0和照度換算系數P0的公式:

Q0=L/E;P0=E/L=1/Q(6)

式中:Q0為路面的亮度系數P0為路面照度換算系數;L為路面某單元的亮度值;E為路面某單元的照度值。

由式(6)可得路面亮度的計算式(7):

L= Q0E=E/P0 (7)

亮度系數決定于路面的材料性質、光源、光環境和觀察者相對于觀察單元的位置。我國公路行業對水泥混凝土和瀝青路面的P0值取為15和21;在隧道內則改取為l3和22。

1.2道路照明設置

1.2.1照度標準

照度標準是為各類場所制定的人工電氣照明照度水平值,其數值一般指水平照度。多少年積累照度標準的研究,都是依據視角的研究來確定的。我國建國以來照度標準曾修訂過數次,其中一項是1991年的《城市道路照明設計標準》(GJJ45―91)。

衡量照度的指標:照度的好壞除能否看清物體外,還有看清物體的難易程度,心里感覺舒適性等,衡量照度水平要綜合考慮視角功能、舒適感、經絡性、節能等因素。不同的社會條件,不同的地區照度水平可能存在較大的差別。如深圳地區常規做法是將設計照度標準比現行城市道路照明標準高一至兩個等級要求。

照度標準是有分級的,照度級差大體為1.5倍的系數,我國的照度標準的分級如下:0.5、1、2、3、5、10、15、20、30、50~3000Lx。在城市道路照明設計時,可以選用其中的部分標準。新標準的特點:過去以工作面上最低照度為標準,現在改為工作面上平均照度為標準;過去標準是單值,新標準改為照度范圍,更適合實際情況,有利于靈活運用。例如某一級照度標準為75―100―150Lx,其中值lOOLx是推薦值,采用75Lx和150Lx均可。照度標準是設計時重要技術參數之一,必須貫徹執行。

1.2.2主車道照明設置

主車道照明有桿柱式、高桿式、懸索式和高欄式等幾種,通過它們的優缺點對比,采用其中的桿柱式作主車道照明比較合理。而且在實際主車道照明工程中,已被廣泛采用。因為其優點頗多,在桿柱的頂端安裝照明器,桿柱沿道路配置,其特點式照明器可以沿線形任意布置,并能有效地照到路面,也就是說用小光通量的光源就能滿足要求,經絡性、誘導性均比較好。隨著燈具安裝高度的增加,眩光越來越少,整個照明的舒適性相應增加,同時亮度分布面積擴大,得到同樣均勻度所需燈具數量減少。根據以往的經驗,氣體放電燈的桿高,在10~15m是經濟的。照明器的眩光和人眼的位置有關,并與照明器的垂直照度成比例,除限制照明水平方向發光強度外,燈具的安裝高度也有很大影響,當安裝較高時,桿的間距變大,視野內的燈數減少,產生眩光亮度的視角減少,從而使眩光減弱,為了限制眩光,表1給出了按光源光通安裝燈具的最小允許高度值,可作參考。

表l按光源光通安裝燈具的最小允許高度值

注W為路面寬度

用于主車道照明的桿柱式結構,包括桿柱、懸臂長度和懸臂仰角(即燈具安裝仰角),桿柱的懸臂有單邊和雙邊兩種,一般單邊懸臂桿柱安裝在車道邊,懸臂伸向車道,雙邊懸臂桿柱一般安裝在車道中央綠化帶,兩懸臂分別伸向來往車道,有些也安裝在車道邊,一懸臂伸向人行道,一懸臂伸向車道。為了獲得主車道合理照度和抑制眩光,保證照明質量,除優選桿柱尺寸外,對懸臂優化尺寸選定同樣重要,一般懸臂外伸的長度是按燈具發光部門長度(即沿道路橫斷方向發光部分的長度)來決定的,CIE建議懸臂長度不能超過桿柱高度1/4,具體要求參照表3。

表3桿柱懸臂外伸部分光度選擇表

懸臂傾斜角度(即燈具安裝傾角)選擇,應當重視車道和人行道照明器的光通分配,必須使車道和人行道有相同的寬度,因而照明器盡量采用水平安裝。因為傾角較大時,會增加眩光,慢車道和人行道的亮度降低。實踐證明,懸臂傾角可以作成50或150,一般選在50以下合理。傾角過大,雖然車道側的照明利用率增加,但人行道的照明利用率則下降。

2、市政道路照明的節能措施

市政路燈照明節能的方法有很多,綜合起來節電效果較好的有光源合理選擇、先進的設計、控制系統合理、提高功率因數和定期維護等幾項,分述如下:

2.1光源的選擇

選用節約電能的光源和燈具,是節電的重要內容,所以要選擇經濟性好,消耗電能和投資、維護費用低、發光效率高、壽命長、光色和顯色性好、光通量高、氣體放電等配套的鎮流器,啟動設備等性能要好的光源。如表4可以參考。

光源和燈具的合理選擇,對節約電能影響很大,如選擇不當,電能損失可高達30~40%,反之,就可以大大節約資金。

光源的發展大約分為三代:白熾燈為第一代,熒光燈和高壓汞燈為第二代,高壓鈉燈為第三代。從表4可見,高壓鈉燈的發光效率和壽命最高,效率是高壓汞燈的2~2.3倍,壽命是4~4.8倍,效率是白熾燈5.6~11倍,壽命是l6~24倍。用高壓的鈉燈取代白熾燈,可節約電能80%以上,代替高壓汞燈可節電60%。同時高壓鈉燈還具有結構牢固、抗銹蝕能力強,技術性能穩定、光通維持性好,維護系數高、透光性強等優點。所以高壓鈉燈已成為被廣泛采用的光源,城市路燈照明已大量采用。

2.2合理的道路照明設計

道路照明設計應遵循國家的規范和標準,設計前要做好調研工作,調研道路的種類、路線形式、道路平剖面、路面反射率和交通情況,區別主干及分支道路、管理形式,推算交通量與行車速度。特別要注意重要交叉點,人行橫道的附近情況,其次調查道路周圍有關情況、氣象條件、供電電源等。重視影響道路照明設計質量的主要因素:①路面的平均亮度;②路面亮度分布的均勻程度;③采用照明器的技術指標與眩光抑制程度;④道路照明器布置的誘導性等。合理的道路照明設計十分重要,如果圖紙有缺陷或設備選擇不當,都會造成損失,損失就造成浪費。

2.3控制路燈的設置更合理

控制路燈的開關,要控制方便、準確和安全,不管采用人工、時鐘自控、光電自控或微機控制的啟閉時間都要準確,這是可以節電的一個方面。以某市為例,裝燈容量97年底統計為700kW,如果控制路燈啟閉時間不精確,提前亮燈或延遲熄燈都會浪費電能。以每天少亮燈5min計算,每年可以節電2180kW?h;采用自動時間控制開關控半夜燈和長夜燈,當夜深行人、車輛少時,自動控制路燈熄滅一半(照度適當降低,不影響道路照明正常使用),亦可以節約電能;在老的路燈照明線路上,因歷史原因,當初可能未考慮節能或考慮得不全面,可以在原來的線路加裝節能裝置,據估算可節電20%左右;在某些電壓波動較大的線路,當用電設備少時,電壓升高,不利節能,可以考慮增加穩壓器控制電源電壓達到穩定,同樣可以收到節能效果??刂坡窡艄澞芾雍芏啵y于盡舉。

2.4降低照明線路無功損耗和縮小供電半徑

目前城市路燈照明,相當部分是感性負荷,電源除供給有功功率外,尚需供給無功功率。由于無功電流通過線路系統,導線上有電阻造成電能損失,并會引起如下損害:功率因數愈低,則電力算是愈大,電壓降低愈大;增大電力損耗,感性負荷導致無功電流而產生電力損失和降低電壓,電壓降低路燈亮度也降低,不能保證照明質量;影響電費收費率(低),所以水電部用電規則規定,用戶必須保證有功功率在0.9~0.95,裝設必要的電容補償,在電源側并有關接入電容器組,將無功功率降低到最低限度,也就是提高功率因數。充分考慮按負荷的增減,采用移相電容組補償來改善功率因數。補償電容組接入電源用三角形接法比較好。功率因數補償要自動控制,控制器指令分步投合,以感性負載功率因數的大小自動分步組合投入或推出電容器臺數,以保證功率因數經常處于0.95左右,以改善感性負載滯后的功率因數,達到節能目的。其次,可提高設備的自然功率因數,如正確選擇照明變壓器容量,提高變壓器負荷率(一般以75~80%比較合適)。對于負載率長期小于30%的變壓器應予以更換。另外,在照明線路上加裝有自動調壓功能節能器,保證電壓穩定。電壓過高,不利燈具使用壽命和浪費電力,電壓過低,照度不夠,不能保證照明質量,安裝了這種節能器,可兼自動調壓,使燈具在額定電壓下使用,節能效果好。

縮小供電半徑,可以減小電壓降。在同樣負載下,可以減少管線的截面積,節約資金,所以供電電源半徑一般選在500~800m為宜。

2.5路燈系統和燈具定期維護

城市路燈系統常在風吹雨淋、粉塵等異常環境中使用,難免要損壞。如不定期檢修,不僅將會降低路燈的照明質量,而且將成為事故潛伏隱患或出現事故。燈具的造型、結構形式是由使用場合決定的,為提高燈具的發光效率,很多燈具在制造時都增裝了反光板。在燈具使用過程中,反光板會銹蝕減少反射率,降低亮度;燈具玻璃會粘上粉塵、油污等,降低玻璃的透明度。所以對燈具要定期檢修,力求保持正常發光效率。燈具能發揮其照明作用,就是把光源產生的光通量透過玻璃燈罩,照射到需要的地方,燈具發光效率就光源光通量的利用率,任何燈具的光源的光通量及反射光板的反射效果,其總發光效率總是小于1,如果同一種功率的光源,一種使用在高效燈具上,光通量利用可達7O~8O%:另一種使用在低效率的燈具上,光通量只能利用40~50%。那么使用在低效率燈具就浪費電能。所以說明選用高效燈具,定期檢修路燈系統,是節能和保證城市道路照明質量有效措施。

3、結束語

公路照明設計標準范文5

[關鍵詞]城市照明 專項規劃 分析

中圖分類號:TU984.111 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)02-0254-01

城市燈光裝飾是體現一個城市發展情況的關鍵因素,城市照明規劃可以作為了解城市文化、解析城市空間布局的直觀工具,其是打造城市人文環境、傳遞城市精神的有力措施,同時是提升城市全方位質量的關鍵城市規劃內容的一個重要方面。所以,在國內經濟水平迅速提升,城市硬實力日益增加的今日,城市的照明規劃的重要性漸漸被社會所認識和贊同。通過城市照明專項規劃的分析,能夠在很大程度上指引相關領域的發展趨勢,讓以后的照明系統建設有合理的參照。引入先進科技,改變傳統觀念,提升城市照明規劃水準與科學管理照明系統。跟隨城市發展步伐,這對全面改變城市照明現況有著關鍵作用。

一、我國城市照明規劃的發展情況

在城鄉建設部門、發改委和照明規劃設計機構的帶領下,國內當前對城市照明專項規劃的關注可以說相當關注,然而就當前的考察數據來分析,當現在為止,國內對城市照明規劃的探索仍比較淺薄,已存在的城市照明設計主題、內容、標準以及作用尚難以達成統一。部分規劃只是書面效果,達不到引導建設的效果。首先,城市照明規劃變為照明工具書,未能對照明的對象做較詳細的描述,比如公路、裝飾、建筑。常常各自制定適用性強然而卻沒有針對性的指導意見,規劃內容繁多重復,缺乏鮮明和創新的特點,給人們帶來的感受通常是規劃的內容相對合理,卻不能針對每個城市的特點進行設計;其次,城市照明規劃設計更多偏向于概念,實施性并不高。照明規劃的設計圖和效果圖雖然數量可觀,質量上卻得不到保障,在細節描述上缺乏真實性和針對性,具有這種特點的規劃設計不能從根本上解決城市照明規劃的問題,難以起到實際的指導作用,難以真正促進城市照明規劃事業的發展。所以,根據國內城市照明規劃的特點,目前其發展方向有以下幾個:一是城市照明規劃人性化,也就是說要讓以客觀物質為核心的照明規劃逐漸向以市民的感受為核心過渡,讓人們的視覺感官作為規劃的主導,而不是空間狀態;二是大眾參與,社會是通過融合不同作用的群體而形成的,有著多元化的特征,照明規劃不該是占小部分人群所設計的圖紙,而應該是由大多數市民所決定,需要站在多元價值觀的角度來思考問題;三是由城市運行,城市照明的關鍵需要突破裝飾品的觀念限制,需要更多地重視對城市經濟水平、文化代表、人們生活習慣和綠色節能的影響與特點,合理配置周邊的固有資源,持續對各個因素進行協調,使其均衡發展,不斷對人力資源實現開發研究;四是城市照明規劃應當具備體系化、細節化,并且保證實際的可行性。

二、城市照明專項規劃的問題分析

(一)功能照明規劃

城市功能照明規劃只要指的是公路照明,通常是為了保證機動車駕駛人員在夜間的安全,利用道路燈光設施為駕駛人員提供快速、舒服、可靠的環境。目前在規劃過程中還應當照顧到行人在夜間的行走安全,為行人塑造舒服和諧的燈光照明環境,以此獲得節能環保、減少犯罪與裝飾城市的效果。功能照明規劃需要以適應需求、保障安全作為根本,通過合理科學地規劃更一步提升城市道路照明水準,增加燈光監控的數量,不斷改善城市形象。在美化城市容貌的同時還應當嚴格保證道路燈光規劃符合環保節能的標準,使路燈管理更加合理化、智能化和標準化。在城市功能照明規劃過程中,需要符合城市道理功能性照明規范,對燈具的挑選、道路的亮度、光感、勻稱性、光污染等要實現全方位考慮,規劃應當是具備多元化、可持續、科學等特征,與此同時要最大限度地降低規劃成本。嚴格明確規劃強制性項目,以此實現有效管理的目標。利用完善規劃編制與改變城市照明在城市總體規劃中的位置,豐富照明功能,提升城市全面實力,促進地區社會和經濟發展服務。

(二)景物照明規劃

城市景物照明規劃以地區精神文化作為基礎,管理與塑造夜晚的景色環境。夜晚景色的照明不只是白天景色的單一重塑,而是依據夜景的特點對燈光周圍事物的再次塑造。了解夜色與周圍事物的特點,將其和燈光設備進行組合,形成視覺上的感受,這是城市景物照明規劃的目的。城市景物照明規劃需要為城市夜景設計出全局的以及細節的意向策劃,且給出具體要求與限制條件。景物照明并非是一味地追求新奇,而是應該根據城市自身的文化特色、歷史特點對城市照明進行規劃。不斷凸顯城市發展特點,打造城市色彩,成為城市的文化符號。規劃設計的過程中,應當將調查該城市的照明現況作為首要環節,其中包含城市的生態環境、地域特點、本地風俗、歷史風貌,以此確定城市照明的發展方向。繼而對城市關鍵的軸線、地區和節點實現整理排序,科學決定發展的重點,搭建清楚的城市夜景景觀照明框架。

(三)綠色照明規劃

城市照明規劃中的綠色環保節能符合國家對節能減排的要求,促進綠色照明發展,大力推動新型節能技術與節能產品,符合城市可持續發展原則。城市綠色照明規劃是比較有效的節能環保方式,其與城市的環境、市民的生活息息相關,能夠代表一個城市文化層次與管理水準。照明節能的關鍵是應用高效環保的光源設備,使照明規劃最優化,不斷提升照明品質使用戶感到滿意。這樣不但可以保證照明質量,還可以保護環境,節約電能。在城市照明專項規劃的過程中,人們能夠利用合適的光源與光配來實現預期中的視覺效果,研究道路的特征,綜合考慮使用哪一種光源和燈具,而非通過概念誤解來挑選綠色節能的光源。

三、結束語

近幾年來,國內的城市照明劃獲得了相當程度的重視,要想滿足國內城市照明事業快速發展的需要,打破光感單一、文化水平較低等障礙,城市照明規劃就需要根據實際情況,通過專業的手段使其能夠可持續發展,以此提升城市全方位文化之旅,促進有關行業的不斷發展,推動城市經濟水平的提升。對于大部分城市來講,城市照明專項規劃可以稱作一個具有創新意義的動作,需要設計人員發揮想象力,結合城市自身發展情況,在相關編制的指導下選擇出一個最優的規劃方案。城市照明專項規劃將為城市發展提供一個更為廣闊的發展空間。

參考文獻

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公路照明設計標準范文6

關鍵詞:路燈系統設計綠色照明

引言

城市照明是城市基礎設施的一個重要組成部分,不僅為亮化城市、美化環境發揮積極作用,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、改善城市環境發揮了極其重要的作用,但是城市照明也給財政的經費帶來很大的負擔。

近年來,我國的城市道路照明發展迅速,1999年全國安裝300萬盞路燈,目前已經達到約一億盞,安裝功率達到二點五千萬千瓦,一年的耗電量約為590億度,這個數字是比較龐大的,有相當大的節能潛力。以鶴壁新區現有路燈為例,2009年路燈系統電費就達到400萬元。面對能源與環境危機,各國都在努力實施“節能減排”工程,抓好城市照明用電的節約,成了節能工作不可忽視的一個環節。從路燈照明的實際出發如何科學的節能成為路燈行業很重要的一個問題。筆者以我們在實際道路照明節能工作方面的一些認識,應從以下幾方面采取節能。

一、合理的燈具選擇及布置

根據建設部行業標準CJJ45-2006《城市道路照明設計標準》以及我們的實踐經驗、實際情況,嚴格按照設計標準的要求進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準和功率密度值,確定合適的光源,以實現合理的照度,避免或減少路燈設計的盲目性,從而達到路燈的節能。

二、穩壓降壓調光節能

在道路照明工程中,照度受電網電壓影響,而電網電壓受負荷影響,在負荷高峰時電壓偏低,在負荷低谷時電壓偏高。而傍晚為道路交通量高峰,此時電網電壓低,光源光通量低,路面照度低;接近午夜時為道路交通量低谷,此時電網負荷是低谷,而電網電壓偏高,光源發出的光通量高,路面照度高。這種不合理現象,造成既影響交通安全,又嚴重浪費能源和資金的現象,將智能光源穩壓降壓調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,達到節能。

三、半夜燈方式

半夜燈節能方式為最早也是最有效的節能方式,半夜燈是指在照度較高的街道或城鄉結合部街道的路燈,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,以達到節約電能的目的,其特點是:投資小,見效快,且效果明顯、方法簡單易行、維護方便,節電率達到20%以上;其最大的缺點是照度不均勻。半夜燈如果與路燈無線監控系統配合使用效果更佳,半夜燈亮滅燈時間易于調整。

四、選用高效節能的照明系統

4.1光源:①用緊湊型熒光燈(節能燈)取代白熾燈與小功率的高壓汞燈,一支18W的節能燈的光通量相當于一支100W的白熾燈,節能效果顯著;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%,節能效果顯而易見;③采用LED燈取代傳統的霓虹燈,其特點是:亮度高;可通過控制器達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。4.2燈具:選用IP防護等級高,反射效率高的照明燈具。

4.3電器:氣體放電燈具有負的伏安特性,所以必須串聯鎮流器工作,通常的電感鎮流器功耗大,可達到燈本身消耗功率的10%以上,且功率因數為50%左右。①通常情況為在每支燈上并聯電容進行補償使功率因素提高到85%以上;②采用電感節能整流器取代普通鎮流器,可節能5%左右;③2002年部分廠家推出電感調光鎮流器,它是在鎮流器中多設置一個抽頭,利用調節器預設的時間調整輸出電壓,從而調整輸出電流達到節電目的,現有400W250W、250W150W兩種規格,其特點是:節能效果顯著、照度均勻、尤其適宜舊街道改造。

4.4電子鎮流器取代電感鎮流器。

五、路燈控制柜節能

路燈節能控制柜安裝于線路前端,可通過內置的智能控制器或可編程控制器、時間繼電器、光敏控制器等,對節電系統的工作曲線進行自動控制,從而輕松調控整條線路上的負載,節電率高達40%。

六、優化配電線路節能

路燈線路系統較長,線路損耗、壓降都一定程度影響了路燈的照度,浪費了電能,因此在設計線路時選用較粗的電纜截面,適當增加線路的負載能力,不僅為以后燈箱廣告、景觀照明留下余量,同時能有效減小壓降與線路損耗,既延長整個線路系統的壽命,減少了維護維修率,還節約了電能。

七、無功補償節能

無功功率增加了變壓器及導線的容量,由于裝置及導線餓電阻,無功電流變成熱而直接損失,因此提高功率因數,減少無功功率成了節能很必要的手段,通常采用安裝合適的電容,提高功率因數達到節能。

八、推廣綠色照明光源

隨著經濟發展,我國的照明用電將大幅度提高,綠色節能照明的研究應用,將越來越受到重視。太陽能LED照明燈具作為冷光源產品,具有性價比較高、綠色環保、安全可靠、質量穩定、使用壽命長、安裝維護簡便等特點,可廣泛應用于綠地照明、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,但太陽能LED照明燈具一次性投入較高是其發展的瓶頸。

目前,照明消耗約占整個電力消耗的20%左右,降低照明用電是節省能源的重要途徑。為實現這一目標,業界已研究開發出多種節能照明器具,并取得了一定的成效。但是,距離“綠色照明”的要求還較遠,開發和應用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源勢在必行。

根據城市路燈照明的實際情況,采用節能高效的節能燈、LED路燈、太陽能燈等,在合適的道路,選用較好的產品,代替原有的低效有害光源,可以很好地達到路燈的節能。

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