城市道路照明規劃設計分析論文
城市道路照明規劃設計分析論文
［摘要］城市道路照明設計不僅關係到城市美觀，還關係到城市居民的生活。所以在城市道路照明規劃設計時，工作人員應該綜合考慮各方面的因素，只有這樣才能促進現代化城市的發展。本文從四個方面闡述瞭如何科學、合理的規劃設計城市道路照明。
［關鍵詞］道路;照明;規劃設計;節能;探析
城市道路照明原有的功能是照明，但是在現代化社會，它被賦予了新的含義，城市道路照明還是一種城市景觀設計。隨著物質生活水平的提高，人們越來越關注城市道路照明的設計。它不僅能展現一個城市的品味，還能體現城市的人文環境。由此可見，科學、合理的規劃設計城市道路照明是非常有必要的［1－2］。
1路燈的設計
路燈是實現照明的關鍵，所以在實際城市道路照明規劃與設計中，應該綜合考慮各方面的因素，設計合理的路燈佈局［3］。尤其是在城鎮化程序加快的背景下，科學、合理的佈局路燈才能完善城市功能，增強城市的競爭力。
1.1路燈佈設
路燈的佈設需要考慮路燈的整體佈局、路燈間距，路燈間距的設定主要依據城市道路的寬度和綠化帶的高度。常見的有單側佈置、雙側對稱佈置、雙側非對稱佈置、中心對稱佈置。設計人員在佈設路燈時應該遵循《城市道路照明設計標準》［4］，在確保照度和均勻度要求的基礎上，按照道路結構形式不同，分別設計路燈式樣。如中間有綠化隔離帶的道路，當隔離帶較寬時(＞5m)宜選擇單懸臂路燈，採用中心對稱佈置。當綠化隔離帶較窄時(＜5m)宜選擇雙懸臂路燈，採用中心佈置。因而設計人員，在城市道路照明規劃設計中，應該依據實際的道路環境選擇合適的佈設方式。
1.2燈杆高度選擇
佈設合理的路燈高度。例如:有一條寬30m的城市二級次幹道路，人行道兩邊寬各6m。如果路燈採用對稱佈置，那麼根據國家道路照明設計要求，路燈高度為實際道路寬度的0.5倍，即:(30－6*2)*0.5=9m。根據城市二級次幹道的車流量的照明要求、採用高壓鈉燈的光源，適宜採用400W和250W高壓鈉燈光源。因而一般路燈高度最好不要超過10m，燈杆間距在3倍燈杆高度為宜，即27～30m/組;人行道照明高度在6m高度為宜，即人行道路寬的1倍。此外，在設計燈杆高度時，還要考慮路燈佈置方式的影響。如採用單側布燈方式時，當道路有效寬度小於12.5m時，可按H≥1.2Weff設計路燈安裝高度，根據燈具橫向配光設計其懸臂長度和仰角。所以設計人員在設計燈杆高度時，需要從多個方面進行考慮，這樣才能合理的設計燈杆高度。
1.3燈源選擇
城市道路照明在兼具照明功能的基礎上還具備美觀作用。所以一般在城市道路照明系統規劃設計中，都是採用一些外形美觀的燈型。目前，道路照明所使用的光源主要有高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、LED燈、無極燈、飛利浦Cosmo白光燈等。這些燈源都有各自的特點。並且設計人員在設計時應根據道路功能，按照國家綠色照明規劃要求進行合理選擇，這樣才能既滿足道路照明標準要求，又滿足節能減排的目的。但光源的選用也不能單純從光效和光衰出發，還應綜合考慮顯色指數、使用壽命、啟動特性等因素而合理選用。此外，依據《城市道路照明設計標準》，燈源的選擇還應該滿足以下兩個要求:一是滿足道路照度要求，二是滿足功率密度值要求。所以設計人員應該在綜合考慮各方面影響因素的基礎上選擇合適的燈源。
2城市道路照明中供配電及控制方式的設計
2.1供電電壓的設計
常用的城市道路照明供電電壓是高壓10kV，低壓380/220V。如果採用高壓供電，則需要採用環網箱式變電站，並標配乾式變壓器。另外，城市道路照明供電也會採用TN－S系統低壓。這種方式常用在內部設有變電所的建築物。其主要工作原理是指，在總電網中，實現N線和PE線的分離。當產生連電故障時，就會使故障電流透過PE線。這種工作模式能夠減少電力安全事故的發生。一般要求每隔1.6～2km左右設定一座箱式變電站。而且當供電總段的電壓降限制在±10%Ue時，低壓供電半徑需要控制在0.8～1km左右。
2.2箱式變電站變壓器的選擇
對於箱式變電站變壓器的選擇，需要根據路燈的實際負荷以及訊號燈容量等。常見的燈具都是採用0.9功率因素的單燈就地補償方式。另外，箱式變電站內變壓器容量的選擇，還需要根據實際區域的電力負荷狀況和電力需求增長情況，然後按照上一級電網或電廠提供的負載能力選擇變壓器的單位容量。此外，設計人員還要注意箱式變電站應該佈設在距離人行道大於0.5m左右的地方，這樣能夠有效避免變電站給行人造成視覺障礙。由此可見，箱式變電站中變壓器容量的確定，需要依據實際的工程環境和用電需求。
3城市道路照明供電線路的設計
在現代城市中，道路照明供電線路的設計不再純粹的考慮照明和供電。基於節約能源的目標，現在的城市道路照明供電線路設計都是採用分時段的控制方式［5］。由於我國公路交通設施比較齊全，加之我國城市道路照明供電線路在埋設在地下，因而在設計城市道路照明供電線路時，要統籌兼顧。設計人員可以從兩個方面進行城市道路照明供電線路的綜合評估。
3.1採用分時段的節電控制方式
很多城市都是採用的半夜等分時段控制方式，採用5芯電纜。但是這種控制方式並不靈活，而且還會出現偏向的問題。基於這種情況，設計人員可以採用8芯電纜，其中，三線控制半夜燈，三線控制夜燈。並且其中一芯作為PE線，一芯作為零線，其它芯作為相線。這樣不僅能夠提高供電線路分時段控制的靈活性，還能得到節能的.目的。
3.2採用新穎、靈活的方式佈設綜合供電線路
在設計供電線路時，需要工作人員整體把握工程環境。不僅要保證變壓器能夠滿足所有用電設施的需求，還要預留一定的供電線路，以方便公路以後的建設。此外，在鋪設電纜時，應該注意實際的公路公共設施。一般都是採用YJV－1000系列4+1芯低壓電纜，然後選擇PE管，透過直埋方式將電纜埋於地下。如果遇到綠化帶，則應該將電纜埋設於距離綠化帶大於0.5m之下。這樣既能保證電纜的正常使用，又能保護綠化帶不受到破壞。而箱式變電站在接地時，都是採用工作接地和保護接地通用一套裝置的方式。其中要求接地的電阻要小於4Ω。
4照明控制方式的設計
4.1模擬日照時間控制
這種照明控制方式主要是根據實際的日出日落，設計的一種控制方式。其缺點在於時間誤差太大，尤其是在夏冬兩季。並且這種控制方式還不利於工作人員實時掌握城市道路照明狀況。因而這種方式已經很少被應用在照明控制方式的設計中［6］。
4.2無線遠端集中控制
這種控制方式是現階段城市中比較常用的一種路燈控制方式。優點在於能夠方便工作人員實時掌握路燈各控制點的執行狀態。雖然各個生產商開發的照明控制產品是各不相同的，但是其原理都是利用遠端控制，實現實時的控制路燈開關、電壓等，並方便工作人員根據返回的資料資訊，進行照明控制方式的及時調整。這種控制方式不僅降低了工作人員的勞動強度，還縮短了道路照明調整週期，極大的提高了城市道路路燈控制的工作效率。
4.3單燈控制方式
所謂單燈，就是對城市中的每一盞路燈進行單獨的控制。這種控制方式是在無線遠端集中控制方式的基礎上，開發出的一種更加精細的控制方式。主要是在每盞路燈上，都新增一個單燈控制終端，然後再透過無線通訊方式，將終端與資料庫相連。從而實現工作人員對每個控制點的單獨監控，並進行單獨的變功率控制。這種方式的缺點在於投資成本較高。如果條件允許可以採用這種控制方式。
5結束語
綜上所述，城市道路照明系統的規劃設計需要依據實際的工程環境和使用者需求，這樣才能保證城市道路照明系統施工的質量［7］。尤其是在人們生活水平日益提高的背景下，做好城市道路照明系統規劃與設計工作是非常必要的。這不僅是我國經濟技術發展的必然結果，也是我國城鎮化程序加快的客觀需求。
參考文獻
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［2］王冠玥．城市夜景照明設計［J］．林業科技情報，2013，(04):70－72．
［3］曹曉林．淺談新時期城市道路照明設計問題［J］．科學中國人，2014，16:63．
［4］曹曉林．淺談新時期城市道路照明設計問題［A］．科學中國人(人文社科版)［C］，2014，(01)．
［5］趙宏志．城市道路路燈照明工程如何做好全面規劃［J］．科技視界，2014，28:299+345．
［6］古麗先迪力穆拉提．城市道路規劃設計中存在的問題及解決策略［J］．環境與生活，2014，18:18．
［7］李鐵楠等．城市道路照明設計標準CJJ45－2015．