城市道路照明規(guī)劃設(shè)計(jì)分析論文
［摘要］城市道路照明設(shè)計(jì)不僅關(guān)系到城市美觀，還關(guān)系到城市居民的生活。所以在城市道路照明規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，工作人員應(yīng)該綜合考慮各方面的因素，只有這樣才能促進(jìn)現(xiàn)代化城市的發(fā)展。本文從四個(gè)方面闡述了如何科學(xué)、合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)城市道路照明。
［關(guān)鍵詞］道路;照明;規(guī)劃設(shè)計(jì);節(jié)能;探析
城市道路照明原有的功能是照明，但是在現(xiàn)代化社會(huì)，它被賦予了新的含義，城市道路照明還是一種城市景觀設(shè)計(jì)。隨著物質(zhì)生活水平的提高，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注城市道路照明的設(shè)計(jì)。它不僅能展現(xiàn)一個(gè)城市的品味，還能體現(xiàn)城市的人文環(huán)境。由此可見(jiàn)，科學(xué)、合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)城市道路照明是非常有必要的［1－2］。
1路燈的設(shè)計(jì)
路燈是實(shí)現(xiàn)照明的關(guān)鍵，所以在實(shí)際城市道路照明規(guī)劃與設(shè)計(jì)中，應(yīng)該綜合考慮各方面的因素，設(shè)計(jì)合理的路燈布局［3］。尤其是在城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快的背景下，科學(xué)、合理的布局路燈才能完善城市功能，增強(qiáng)城市的競(jìng)爭(zhēng)力。
1.1路燈布設(shè)
路燈的布設(shè)需要考慮路燈的整體布局、路燈間距，路燈間距的設(shè)置主要依據(jù)城市道路的寬度和綠化帶的高度。常見(jiàn)的有單側(cè)布置、雙側(cè)對(duì)稱布置、雙側(cè)非對(duì)稱布置、中心對(duì)稱布置。設(shè)計(jì)人員在布設(shè)路燈時(shí)應(yīng)該遵循《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》［4］，在確保照度和均勻度要求的基礎(chǔ)上，按照道路結(jié)構(gòu)形式不同，分別設(shè)計(jì)路燈式樣。如中間有綠化隔離帶的道路，當(dāng)隔離帶較寬時(shí)(＞5m)宜選擇單懸臂路燈，采用中心對(duì)稱布置。當(dāng)綠化隔離帶較窄時(shí)(＜5m)宜選擇雙懸臂路燈，采用中心布置。因而設(shè)計(jì)人員，在城市道路照明規(guī)劃設(shè)計(jì)中，應(yīng)該依據(jù)實(shí)際的道路環(huán)境選擇合適的布設(shè)方式。
1.2燈桿高度選擇
布設(shè)合理的路燈高度。例如:有一條寬30m的城市二級(jí)次干道路，人行道兩邊寬各6m。如果路燈采用對(duì)稱布置，那么根據(jù)國(guó)家道路照明設(shè)計(jì)要求，路燈高度為實(shí)際道路寬度的0.5倍，即:(30－6*2)*0.5=9m。根據(jù)城市二級(jí)次干道的車流量的照明要求、采用高壓鈉燈的光源，適宜采用400W和250W高壓鈉燈光源。因而一般路燈高度最好不要超過(guò)10m，燈桿間距在3倍燈桿高度為宜，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(shè)計(jì)燈桿高度時(shí)，還要考慮路燈布置方式的影響。如采用單側(cè)布燈方式時(shí)，當(dāng)?shù)缆酚行挾刃∮?2.5m時(shí)，可按H≥1.2Weff設(shè)計(jì)路燈安裝高度，根據(jù)燈具橫向配光設(shè)計(jì)其懸臂長(zhǎng)度和仰角。所以設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)燈桿高度時(shí)，需要從多個(gè)方面進(jìn)行考慮，這樣才能合理的設(shè)計(jì)燈桿高度。
1.3燈源選擇
城市道路照明在兼具照明功能的基礎(chǔ)上還具備美觀作用。所以一般在城市道路照明系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，都是采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(wú)極燈、飛利浦Cosmo白光燈等。這些燈源都有各自的特點(diǎn)。并且設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)道路功能，按照國(guó)家綠色照明規(guī)劃要求進(jìn)行合理選擇，這樣才能既滿足道路照明標(biāo)準(zhǔn)要求，又滿足節(jié)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(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。此外，依據(jù)《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，燈源的選擇還應(yīng)該滿足以下兩個(gè)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(shè)計(jì)人員應(yīng)該在綜合考慮各方面影響因素的基礎(chǔ)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(shè)計(jì)
2.1供電電壓的設(shè)計(jì)
常用的城市道路照明供電電壓是高壓10kV，低壓380/220V。如果采用高壓供電，則需要采用環(huán)網(wǎng)箱式變電站，并標(biāo)配干式變壓器。另外，城市道路照明供電也會(huì)采用TN－S系統(tǒng)低壓。這種方式常用在內(nèi)部設(shè)有變電所的建筑物。其主要工作原理是指，在總電網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)N線和PE線的分離。當(dāng)產(chǎn)生連電故障時(shí)，就會(huì)使故障電流通過(guò)PE線。這種工作模式能夠減少電力安全事故的發(fā)生。一般要求每隔1.6～2km左右設(shè)置一座箱式變電站。而且當(dāng)供電總段的電壓降限制在±10%Ue時(shí)，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(duì)于箱式變電站變壓器的選擇，需要根據(jù)路燈的實(shí)際負(fù)荷以及信號(hào)燈容量等。常見(jiàn)的燈具都是采用0.9功率因素的單燈就地補(bǔ)償方式。另外，箱式變電站內(nèi)變壓器容量的選擇，還需要根據(jù)實(shí)際區(qū)域的電力負(fù)荷狀況和電力需求增長(zhǎng)情況，然后按照上一級(jí)電網(wǎng)或電廠提供的負(fù)載能力選擇變壓器的單位容量。此外，設(shè)計(jì)人員還要注意箱式變電站應(yīng)該布設(shè)在距離人行道大于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(jué)障礙。由此可見(jiàn)，箱式變電站中變壓器容量的確定，需要依據(jù)實(shí)際的工程環(huán)境和用電需求。
3城市道路照明供電線路的設(shè)計(jì)
在現(xiàn)代城市中，道路照明供電線路的設(shè)計(jì)不再純粹的考慮照明和供電。基于節(jié)約能源的目標(biāo)，現(xiàn)在的城市道路照明供電線路設(shè)計(jì)都是采用分時(shí)段的控制方式［5］。由于我國(guó)公路交通設(shè)施比較齊全，加之我國(guó)城市道路照明供電線路在埋設(shè)在地下，因而在設(shè)計(jì)城市道路照明供電線路時(shí)，要統(tǒng)籌兼顧。設(shè)計(jì)人員可以從兩個(gè)方面進(jìn)行城市道路照明供電線路的綜合評(píng)估。
3.1采用分時(shí)段的節(jié)電控制方式
很多城市都是采用的半夜等分時(shí)段控制方式，采用5芯電纜。但是這種控制方式并不靈活，而且還會(huì)出現(xiàn)偏向的問(wèn)題。基于這種情況，設(shè)計(jì)人員可以采用8芯電纜，其中，三線控制半夜燈，三線控制夜燈。并且其中一芯作為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(shí)段控制的靈活性，還能得到節(jié)能的.目的。
3.2采用新穎、靈活的方式布設(shè)綜合供電線路
在設(shè)計(jì)供電線路時(shí)，需要工作人員整體把握工程環(huán)境。不僅要保證變壓器能夠滿足所有用電設(shè)施的需求，還要預(yù)留一定的供電線路，以方便公路以后的建設(shè)。此外，在鋪設(shè)電纜時(shí)，應(yīng)該注意實(shí)際的公路公共設(shè)施。一般都是采用YJV－1000系列4+1芯低壓電纜，然后選擇PE管，通過(guò)直埋方式將電纜埋于地下。如果遇到綠化帶，則應(yīng)該將電纜埋設(shè)于距離綠化帶大于0.5m之下。這樣既能保證電纜的正常使用，又能保護(hù)綠化帶不受到破壞。而箱式變電站在接地時(shí)，都是采用工作接地和保護(hù)接地通用一套裝置的方式。其中要求接地的電阻要小于4Ω。
4照明控制方式的設(shè)計(jì)
4.1模擬日照時(shí)間控制
這種照明控制方式主要是根據(jù)實(shí)際的日出日落，設(shè)計(jì)的一種控制方式。其缺點(diǎn)在于時(shí)間誤差太大，尤其是在夏冬兩季。并且這種控制方式還不利于工作人員實(shí)時(shí)掌握城市道路照明狀況。因而這種方式已經(jīng)很少被應(yīng)用在照明控制方式的設(shè)計(jì)中［6］。
4.2無(wú)線遠(yuǎn)程集中控制
這種控制方式是現(xiàn)階段城市中比較常用的一種路燈控制方式。優(yōu)點(diǎn)在于能夠方便工作人員實(shí)時(shí)掌握路燈各控制點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)。雖然各個(gè)生產(chǎn)商開(kāi)發(fā)的照明控制產(chǎn)品是各不相同的，但是其原理都是利用遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的控制路燈開(kāi)關(guān)、電壓等，并方便工作人員根據(jù)返回的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行照明控制方式的及時(shí)調(diào)整。這種控制方式不僅降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，還縮短了道路照明調(diào)整周期，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(duì)城市中的每一盞路燈進(jìn)行單獨(dú)的控制。這種控制方式是在無(wú)線遠(yuǎn)程集中控制方式的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出的一種更加精細(xì)的控制方式。主要是在每盞路燈上，都添加一個(gè)單燈控制終端，然后再通過(guò)無(wú)線通訊方式，將終端與數(shù)據(jù)庫(kù)相連。從而實(shí)現(xiàn)工作人員對(duì)每個(gè)控制點(diǎn)的單獨(dú)監(jiān)控，并進(jìn)行單獨(dú)的變功率控制。這種方式的缺點(diǎn)在于投資成本較高。如果條件允許可以采用這種控制方式。
5結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，城市道路照明系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)需要依據(jù)實(shí)際的工程環(huán)境和用戶需求，這樣才能保證城市道路照明系統(tǒng)施工的質(zhì)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(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)工作是非常必要的。這不僅是我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，也是我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快的客觀需求。
參考文獻(xiàn)
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