1.城市道路照明的變遷

　　城市道路照明是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，對(duì)完善城市功能、改善城市環(huán)境、提高人民生活水平起著重大的積極作用。特別是改革開放30年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的日益發(fā)展，道路照明的建設(shè)水平已經(jīng)成為城市發(fā)展速度快慢與水平高低的重要標(biāo)志。

　　以城市基礎(chǔ)設(shè)施中不可缺少的路燈為例。1979年，全國(guó)路燈總數(shù)只有57.02萬(wàn)盞，而2001年全國(guó)約500個(gè)城市調(diào)查統(tǒng)計(jì)，共有路燈395.6萬(wàn)盞，比79年改革之初增長(zhǎng)了6.94倍。經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，目前全國(guó)各種類型路燈已超過(guò)1億盞，而且每年路燈市場(chǎng)需求量都在2,000萬(wàn)盞以上，且呈不斷上升趨勢(shì)。我國(guó)是目前全球城市化進(jìn)程最快的國(guó)家之一，城市改造、城鎮(zhèn)建設(shè)、住宅建設(shè)、道路建設(shè)及城市夜景照明工程，拉動(dòng)了市場(chǎng)需求。全國(guó)照明行業(yè)近11000家企業(yè)，年產(chǎn)值達(dá)3000多億元，發(fā)展迅速。

　　天津是華北地區(qū)重要的中心城市之一，是現(xiàn)代工業(yè)基地和文化大都市，道路照明建設(shè)已基本上滿足其功能定位，符合城市性質(zhì)，達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，形成科學(xué)有序的照明體系。

　　天津市區(qū)路燈已由2000年6萬(wàn)8千盞增加到現(xiàn)在的12萬(wàn)6千盞，路燈總負(fù)荷已超過(guò)10萬(wàn)KW，每年的電費(fèi)已增加到7000多萬(wàn)，全市市政道路已消滅了有路無(wú)燈，光源也由單一的白熾燈發(fā)展到第三代的高壓鈉燈為主。市路燈自動(dòng)化監(jiān)控實(shí)現(xiàn)了微機(jī)自動(dòng)化控制，利用計(jì)算機(jī)和無(wú)線控制終端對(duì)全市路燈進(jìn)行啟閉、監(jiān)控、遙測(cè)。用腳踏、腰繩等簡(jiǎn)單工作作業(yè)一去不復(fù)返，路燈維修工作邁入高空作業(yè)車機(jī)械化時(shí)代。照明供電網(wǎng)絡(luò)也越來(lái)越復(fù)雜，社會(huì)對(duì)道路照明的質(zhì)量和可靠性的要求也越來(lái)越高，節(jié)能工作也備受關(guān)注。

　　道路路燈建設(shè)情況及數(shù)字，僅僅反映了一個(gè)側(cè)面，改革開放30年給天津城市建設(shè)和人民生活帶來(lái)了巨大變化清晰可見(jiàn)：我們目光所及之處，是鱗次櫛比的高樓大廈、流光溢彩的商業(yè)區(qū)、游人如織的濱江道，以及時(shí)尚現(xiàn)代的地鐵站與高架橋。從低矮平房到高樓大廈;從昏暗的點(diǎn)點(diǎn)燈光到輝煌的萬(wàn)家燈火、霓虹變幻、流光溢彩;從狹窄的馬路、胡同到寬闊道路、寬敞廣場(chǎng)、寧?kù)o安逸的社區(qū);從空中飛線蜘蛛網(wǎng)到電纜入地;從空中變壓器到漂亮的箱臺(tái)式變壓器;從木桿或水泥燈桿到造型優(yōu)美的金屬路燈桿;從室內(nèi)白熾燈到熒光燈、節(jié)能燈;從路燈桿上的白熾燈、汞燈到高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、LED，太多太多的變化，不勝枚舉。而照明也已經(jīng)不再僅僅是滿足視覺(jué)的需要，從功能性作用提升為改善視覺(jué)環(huán)境、美化城市夜景，讓建筑、雕塑、水景披上五顏六色的彩衣，給我們帶來(lái)了無(wú)限的遐想空間，給城市帶來(lái)勃勃生機(jī)，創(chuàng)建了光文化力，并派生了光經(jīng)濟(jì)力、光精神力和光感染力。夜晚亮了、美了的同時(shí)，又給我們提出不要忽視光對(duì)人類的意義，不要忽視光、影、色的辨證依存關(guān)系，不要忽視用光不慎給我們帶來(lái)光污染的危害和能源的浪費(fèi)的課題。

　　2.天津市城市道路照明尚存的問(wèn)題

　　目前天津市城市道路的照明質(zhì)量、服務(wù)水平、管理體系已得到了質(zhì)的飛躍，大部分路段照明已達(dá)到現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)城市中的優(yōu)良水平，尤其是近幾年發(fā)展迅速，優(yōu)質(zhì)工程數(shù)量不斷增多，體現(xiàn)出了天津現(xiàn)代城市的道路照明特點(diǎn)。隨著道路照明建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，也存在著一些問(wèn)題，這些問(wèn)題制約了道路照明的進(jìn)一步科學(xué)健康發(fā)展。

　　如：亮度分布沒(méi)有形成秩序，造成的干路、支路照明差別不明顯問(wèn)題;極少部分路段的照明設(shè)施陳舊落后，照度有明顯低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題;也有部分道路平均照度大于601x，高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)， 形成能源浪費(fèi)并導(dǎo)致環(huán)境亮度增高的光干擾問(wèn)題。再如：一些路段的多光源燈具和特型燈使用量過(guò)多，裝飾構(gòu)件較為繁復(fù)，導(dǎo)致路燈成為夜間景觀的主體，與周邊建筑和景觀環(huán)境缺乏協(xié)調(diào)統(tǒng)一及執(zhí)行《城市道路照明標(biāo)準(zhǔn)》CJJ 45-2006中有關(guān)雙電源的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題。

　　天津市城市道路照明的發(fā)展規(guī)劃要從道路照明水平分級(jí)、道路照明功率密度分布、道路照明雙電源控制、道路燈具設(shè)施風(fēng)格分類等方面進(jìn)行統(tǒng)籌安排與整治。嚴(yán)格執(zhí)行道路照明標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的照明功率密度值和雙電源控制標(biāo)準(zhǔn)。

　　3.天津道路照明整體規(guī)劃調(diào)整思路

　　3.1 道路照明水平分級(jí)

　　道路照明的需求會(huì)隨著城市的不斷發(fā)展而走向多元化，城市道路的功能屬性、周圍環(huán)境、交通狀況多方面決定著道路的照明水平。根據(jù)城市性質(zhì)的定位，城市空間形態(tài)、道路功能和環(huán)境特點(diǎn)，結(jié)合《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 45-2006)等標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)劃將整個(gè)道路系統(tǒng)分成5級(jí)，分別為：快速路、主干路、次干路、支路、居住區(qū)道路。各級(jí)道路非機(jī)動(dòng)車道的照明水平為相鄰機(jī)動(dòng)車道的1/2;人行道為相鄰非機(jī)動(dòng)車道的1/2，但不得小于5LX。 [NT:PAGE]

　　3.2 合理確定照度標(biāo)準(zhǔn)及照明功率密度值

　　道路照明目的是在夜間為車輛駕駛者及路邊行人提供良好的視見(jiàn)環(huán)境，達(dá)到保障夜間交通安全，提高交通運(yùn)輸效率，方便人民生活。根據(jù)最近研究表明，合理的夜間道路照明至少可以會(huì)降低30 %的城市道路交通事故率、45 %的鄉(xiāng)村道路交通事故率和30 %的高速公路交通事故率。

　　路面平均照度是指按照CIE有關(guān)規(guī)定在路面上預(yù)先設(shè)定的點(diǎn)上測(cè)得的或計(jì)算得到的各點(diǎn)照度的平均值。

　　確定合適的照度水平是節(jié)能的前提，本世紀(jì)以來(lái)，照度水平在照明設(shè)計(jì)和能源分析中占有重要的位置，多數(shù)國(guó)家推薦的照度水平都經(jīng)歷了先升后降的趨勢(shì)。照度是一種照明用電的簡(jiǎn)便測(cè)量方法。因此它只是估算的和不完整的指標(biāo)。在未來(lái)的照明設(shè)計(jì)中，對(duì)能源和非能源因素的綜合考慮將更趨復(fù)雜，影響照明質(zhì)量的指標(biāo)逐步增多，各國(guó)的照度水平均已處于近幾十年來(lái)的最低點(diǎn)。這種趨勢(shì)要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)中合理地確定照度標(biāo)準(zhǔn)，而不能盲目追求高指標(biāo)。照度不是越高越好，有時(shí)適得其反，所以應(yīng)合理選擇。

表2.2 機(jī)動(dòng)車交通道路照明標(biāo)準(zhǔn)值

　　注：1.表中所列的平均照度僅適用于瀝青路面。若系水泥混凝土路面，其平均照度值可相應(yīng)降低約30%。

　　2.表中各項(xiàng)數(shù)值僅適用于干燥路面。

　　3.表中對(duì)每一級(jí)道路的平均照度給出了兩檔標(biāo)準(zhǔn)值，/的左側(cè)為低檔值，右側(cè)為高檔值。

　　3.3道路照明功率密度分級(jí)

　　道路照明功率密度(LPD)是作為照明節(jié)能的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，也是《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 45-2006)新增加的一個(gè)內(nèi)容;發(fā)展規(guī)劃依照標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，對(duì)機(jī)動(dòng)車道路進(jìn)行了功率密度的分級(jí)，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)現(xiàn)狀功率密度的調(diào)研分析，即可得出哪些道路照明的功率密度是否超標(biāo)，予以降低功率或改變燈具的排布方式，達(dá)到節(jié)能的目的。

　　道路照明功率密度(適應(yīng)綠色照明要求CJJ 45-2006版標(biāo)準(zhǔn)提出的新的指標(biāo))

　　(1)定義寫單位路面面積上的照明安裝功率(包括鎮(zhèn)流器功耗)，符號(hào)為L(zhǎng)PD，單位為W/m2。

　　(2)LPD的計(jì)算方法

　　1)照明安裝功率(W)

　　包括鎮(zhèn)流器功耗，若無(wú)法了解鎮(zhèn)流器的準(zhǔn)確功耗值，可以按照占燈功率的15%計(jì)算，如400W高壓鈉燈，其總功率為400(1+15%)=460W。

　　2)計(jì)算面積(S) S=WL

　?、俾穼扺:分別根據(jù)道路斷面(幾幅路、有無(wú)分車帶等)、路燈布置方式確定。

　　如：?jiǎn)畏?，W為整個(gè)路寬;

　　雙幅路，有中央分車帶，且很寬，兩側(cè)對(duì)稱布燈，原則上分車帶不照亮，則按照兩條道路來(lái)處理。

　　雙幅路，中央分車帶很窄，兩側(cè)或中央布燈，分車帶也照亮，則按照一條道路來(lái)處理。

　?、陂g距L：?jiǎn)蝹?cè)布置：兩燈桿距離。

　　中心對(duì)稱布置：兩燈桿距離。

　　雙側(cè)對(duì)稱布置：兩燈桿距離。

　　雙側(cè)交錯(cuò)布置：同一側(cè)兩燈桿距離的1/2。

　?、塾?jì)算功率密度：

　　功率密度LPD=PN/S

　　(其中：P為每臺(tái)燈具中的光源功率與鎮(zhèn)流器功率之和;N為系數(shù)，雙側(cè)對(duì)稱布置時(shí)N=2，其他布置時(shí)，N=1)

　　各級(jí)機(jī)動(dòng)車交通道路的照明功率密度值如下表所示[NT:PAGE]

表2.2機(jī)動(dòng)車交通道路的照明功率密度值

　　注：1.本表僅適用于高壓鈉燈，當(dāng)采用金屬鹵化物燈時(shí)，應(yīng)將表中對(duì)應(yīng)的LPD值乘以1.3。

　　2.本表僅適用于設(shè)置連續(xù)照明的常規(guī)路段。

　　3.設(shè)計(jì)計(jì)算照度高于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，LPD值不得相應(yīng)增加。

　　例如20M寬道路(不含人行道路)，10M燈桿雙側(cè)對(duì)稱布置，采用250W半截光型燈具，鈉光源，燈桿間距35M，計(jì)算得平均照度約為15LX，LPD為0.71，符合表3.2中次干路所規(guī)定的參數(shù)范圍。以前，次干路平均照度按20LX考慮，路燈按照燈桿間距30M布置，照度、LPD均偏高，在一定程度上造成能源的浪費(fèi)，以低壓0.75元/度、路燈每年亮燈小時(shí)數(shù)按4000小時(shí)計(jì)算，每年、每公里次干路可節(jié)電5000度，節(jié)約電費(fèi)約3750元。

　　在新標(biāo)準(zhǔn)中，光源的選擇也直接影響到照度及照明功率密度值(LPD)。若要同時(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)正確的計(jì)算。否則很可能出現(xiàn)兩種情況：一種是未采用高光效的光源及高效率的燈具，其結(jié)果滿足了LPD的要求，但道路的實(shí)際照度達(dá)不到規(guī)定的照度標(biāo)準(zhǔn);另一種情況是設(shè)計(jì)采用了高光效的光源及高效率的燈具，但未進(jìn)行照度計(jì)算，結(jié)果導(dǎo)致照度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于規(guī)定的照度標(biāo)準(zhǔn)，未達(dá)到節(jié)能的目的。以上兩種情況都造成節(jié)能得不到有效實(shí)施。

　　3.4重要道路的雙電源控制

　　CJJ 45-2006新版《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》照明供電一章中規(guī)定了1條新的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)：6.1.2 對(duì)城市中的重要道路、交通樞紐及人流集中的廣場(chǎng)等區(qū)段的照明應(yīng)采用雙電源供電。每個(gè)電源均應(yīng)能承受100%的負(fù)荷。

　　可見(jiàn)隨著現(xiàn)代化城市的發(fā)展，對(duì)道路照明供電的可靠性提出了更高的要求，因此采用雙電源或環(huán)網(wǎng)方式供電方法應(yīng)被道路照明廣泛地采用。

　　雙電源供電方式是指一般用在立交橋或城市重要道路照明的供電方式，要求在一個(gè)電源失掉時(shí)，保證道路和立交橋上不間斷照明供電。因此，采用兩套負(fù)荷開關(guān)、熔斷器、變壓器引入兩個(gè)10KV電源，平時(shí)各帶一半照明負(fù)荷，采用低壓母線分段運(yùn)行，每當(dāng)一個(gè)電源故障失掉時(shí)，聯(lián)絡(luò)開關(guān)3C自投，一個(gè)電源變壓器帶全部照明負(fù)荷，變壓器暫時(shí)滿載運(yùn)行。當(dāng)故障電源恢復(fù)時(shí)，聯(lián)絡(luò)開關(guān)自動(dòng)斷開，兩個(gè)變壓器恢復(fù)到正常各帶一半照明負(fù)荷的運(yùn)行方式。

　　環(huán)網(wǎng)供電方式指由于架空線路或電纜供電線路，受到外力或自然災(zāi)害破壞后，不能及時(shí)恢復(fù)供電，影響道路照明供電的可靠性。因此，世界上許多國(guó)家采用兩個(gè)電源，形成環(huán)網(wǎng)供電的方式。這種供電方式的兩個(gè)電源可引自兩個(gè)不同變電站(所)或同一個(gè)變電站的不同母線。平時(shí)環(huán)網(wǎng)開環(huán)運(yùn)行，一旦線路發(fā)生故障或某段線路檢修，只需斷開該段線路的兩側(cè)開關(guān)，不影響正常的供電方式。

　　天津市現(xiàn)有的路燈高控為在配電35KV或110KV、220KV變電站內(nèi)有一路專供路燈照明的高控出線，該線號(hào)高壓為單電源雙纜敷設(shè)、并列運(yùn)行供電方式。供電網(wǎng)絡(luò)呈樹型分支供電，每一個(gè)10KV線號(hào)隨道路照明需求分支延伸，僅在相鄰10KV線號(hào)交接處設(shè)有聯(lián)絡(luò)站。按照新的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，若對(duì)重要道路、交通樞紐及人流集中的廣場(chǎng)等區(qū)段照明進(jìn)行雙電源控制，以目前的線路運(yùn)行方式，除非該區(qū)段是座落在相鄰線號(hào)交接處，可利用兩個(gè)線號(hào)的電源，否則是很難在設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)的。因此，天津的照明高控網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行方式存在很大弊端，要進(jìn)行一定的改造。

　　對(duì)今后新設(shè)高壓的重要道路、交通樞紐及人流集中的廣場(chǎng)等區(qū)段的照明工程可就近在2個(gè)不同的配電35KV變電站或同一個(gè)35KV變電站的不同母線直接申請(qǐng)2路高控電源，來(lái)采用雙電源控制，每個(gè)電源均應(yīng)能承受100%的負(fù)荷。

　　對(duì)于已有高壓線路段的重要道路、交通樞紐及人流集中的廣場(chǎng)等區(qū)段的照明工程可先調(diào)整自身的高控網(wǎng)絡(luò)，將就近在2個(gè)不同的配電35KV變電站有出線的路燈高控調(diào)整為單環(huán)網(wǎng)供電形式，利用原有路燈電纜在沿途的箱式站進(jìn)行單環(huán)網(wǎng)供電(即將原有路燈樹狀高控布局改為單環(huán)網(wǎng)供電)。[NT:PAGE]

　　3.5道路燈具設(shè)施風(fēng)格分布

　　針對(duì)城市照明中存在的單純追求亮度、追求豪華、能耗密度超標(biāo)、道路照明過(guò)多裝飾、光污染嚴(yán)重、采用低效能照明器材等問(wèn)題，今后本市城市道路照明設(shè)備將推廣采用高效照明電器產(chǎn)品，積極實(shí)施節(jié)電改造示范工程。有關(guān)部門將定期或不定期制定高效照明工藝、技術(shù)、設(shè)備及產(chǎn)品的推薦目錄，適時(shí)公布落后工藝、技術(shù)、設(shè)備及產(chǎn)品的淘汰目錄。在政府采購(gòu)中，要優(yōu)先采購(gòu)綠色產(chǎn)品目錄中的產(chǎn)品，優(yōu)先采購(gòu)?fù)ㄟ^(guò)綠色節(jié)能照明認(rèn)證、經(jīng)過(guò)專業(yè)檢測(cè)審核或通過(guò)環(huán)境管理體系認(rèn)證的企業(yè)的產(chǎn)品。

　　在滿足夜間交通視看與安全前提下，充分關(guān)注城市景觀視覺(jué)環(huán)境，結(jié)合天津道路空間特點(diǎn)、地方文化，使照明設(shè)施形成整體統(tǒng)一的風(fēng)格，清晰劃分道路夜間景觀層次，避免一路一燈的局面。設(shè)計(jì)形式簡(jiǎn)潔、大方的燈具不但營(yíng)造出一種富有現(xiàn)代藝術(shù)氣息的韻味，而且節(jié)約耗材，體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。規(guī)劃將天津道路系統(tǒng)的路燈形式劃分為四大類，具體如下。

　　(1)禮儀型體現(xiàn)天津城市現(xiàn)代形象的重要道路。燈具體量較大，具有突出的裝飾性和較為豐富的裝飾構(gòu)件，并可設(shè)置多個(gè)裝飾性光源，燈桿顏色與燈具造型相匹配。

　　(2)典雅型生活性主干路。燈具體量適中，具有一定的裝飾性，裝飾構(gòu)件較為典雅，避免繁復(fù)，不采用裝飾性光源，燈桿顏色以銀色為主。

　　(3)邊界型瀕臨環(huán)形水系的道路。燈具體量中小，具有一定的裝飾性，裝飾構(gòu)件體現(xiàn)出舊城與新城之間及濱河路段之間的區(qū)別;燈桿顏色以白色為主。

　　(4)簡(jiǎn)潔型普通道路。燈具以簡(jiǎn)約風(fēng)格為主，不設(shè)裝飾構(gòu)件，造型簡(jiǎn)潔，燈桿顏色以銀色為主。

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