張 文 天津電力公司路燈處

　　1. 前言

　　天津是華北地區重要的中心城市之一，是現代工業基地和文化大都市，道路照明應滿足其功能定位，符合城市性質，達到國內先進水平，形成科學有序的照明體系。

　　隨著城市建設事業的迅速發展，城市的路燈總數快速遞增。我市市區路燈已由2000年6萬8千盞增加到現在的12萬6千盞。路燈總負荷已超過10 萬KW，每年的電費已增加到7000多萬，照明供電網絡也越來越復雜，社會對道路照明的質量和可靠性的要求也越來越高，節能工作也備受關注。

　　2006年12月19日，建設部發布第531號公告批準《城市道路照明設計標準》為行業標準，編號為CJJ452006，規定自2007年7 月1日起實施，其中，第6.1.2、7.1.2條為必須嚴格執行的強制性條文，明確了需要雙電源供電的重要道路和場所的范圍、供電容量及各級機動車交通道路的節能標準(照明功率密度值)。這兩條體現了對城市中重要區段的照明供電可靠性和節能工作的重視。建設部和國家發展改革委員會專門就城市道路照明節電問題發出通知，明確提出城市道路照明要向健康、高效、安全、科學發展的方向發展。

　　2 目前存在的問題

　　隨著道路照明建設規模的不斷擴大，面臨的問題也不斷增多，表現在：

　　(1)干路、支路照明差別不明顯，亮度分布沒有形成秩序。部分路段的照明設施陳舊落后，照度有明顯低于國家標準的，已影響到夜間交通安全。也有部分道路照度水平高于國家標準，且差異較大(平均照度大于60lx)，形成能源浪費，并導致環境亮度增高，照明功率密度值加大，削弱周邊建筑與景觀照明效果，給周邊居民生活也帶來一定的光干擾。

　　(2)一些路段的多光源燈具和特型燈使用量過多，裝飾構件較為繁復，導致路燈成為夜間景觀的主體，與周邊建筑和景觀環境缺乏協調統一;同時造價較高，增加投資負擔。

　　(3)現有路燈高壓電源線路規劃原則為單電源雙纜敷設、并列運行，僅在不同高壓線號交界處設有聯絡站。大部分路段的路燈高壓電源均為單電源，這與《城市道路照明標準》CJJ 45-2006中有關雙電源的強制性標準有很大出入。

　　3 規劃整體思路

　　從對天津道路照明現狀的分析得出：目前城市道路的照明質量、服務水平、管理體系已得到了質的飛躍，部分路段照明已達到現階段國內城市中的優良水平，尤其是近幾年發展迅速，優質工程數量不斷增多，體現出了天津現代城市的道路照明特點。但同時，也存在一些問題。這些問題制約了天津城市道路照明的進一步科學健康發展。

　　規劃從道路照明水平分級、道路照明功率密度分布、道路照明雙電源控制、道路燈具設施風格分類等方面進行統籌安排與整治。嚴格執行道路照明標準規定的照明功率密度值和雙電源控制標準。

　　3.1 道路照明水平分級

　　道路照明的需求會隨著城市的不斷發展而走向多元化，城市道路的功能屬性、周圍環境、交通狀況多方面決定著道路的照明水平。根據城市性質的定位，城市空間形態、道路功能和環境特點，結合《城市道路照明設計標準》(CJJ 45-2006)等標準，規劃將整個道路系統分成5級，分別為：快速路、主干路、次干路、支路、居住區道路。各級道路非機動車道的照明水平為相鄰機動車道的1/2;人行道為相鄰非機動車道的1/2，但不得小于5LX。

　　3.2 合理確定照度標準及照明功率密度值

　　3.2.1 照度標準

　　路面平均照度是指按照CIE有關規定在路面上預先設定的點上測得的或計算得到的各點照度的平均值。

　　確定合適的照度水平是節能的前提，本世紀以來，照度水平在照明設計和能源分析中占有重要的位置，多數國家推薦的照度水平都經歷了先升后降的趨勢。照度是一種照明用電的簡便測量方法。因此它只是估算的和不完整的指標。在未來的照明設計中，對能源和非能源因素的綜合考慮將更趨復雜，影響照明質量的指標逐步增多，各國的照度水平均已處于近幾十年來的最低點。這種趨勢要求我們在設計中合理地確定照度標準，而不能盲目追求高指標。照度不是越高越好，有時適得其反，所以應合理選擇。

　　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降低約30%。

　　 2.表中各項數值僅適用于干燥路面。

　　 3.表中對每一級道路的平均照度給出了兩檔標準值，/的左側為低檔值，右側為高檔值。

　　3.2.2道路照明功率密度分級

　　道路照明功率密度(LPD)是作為照明節能的重要評價指標，也是《城市道路照明設計標準》(CJJ 45-2006)新增加的一個內容;規劃依照標準中的規定，對機動車道路進行了功率密度的分級，在此基礎上，通過對現狀功率密度的調研分析，即可得出哪些道路照明的功率密度是否超標，予以降低功率或改變燈具的排布方式，達到節能的目的。

　　道路照明功率密度(適應綠色照明要求CJJ 45-2006版標準提出的新的指標)

　　(1)定義單位路面面積上的照明安裝功率(包括鎮流器功耗)，符號為LPD，單位為W/m2。

　　(2)LPD的計算方法

　　1)照明安裝功率(W)

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

　　2)計算面積(S) S=WL

　?、俾穼扺:分別根據道路斷面(幾幅路、有無分車帶等)、路燈布置方式確定。

　　如：單幅路，W為整個路寬;

　　雙幅路，有中央分車帶，且很寬，兩側對稱布燈，原則上分車帶不照亮，則按照兩條道路來處理。

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

　?、陂g距L:單側布置：兩燈桿距離。

　　中心對稱布置：兩燈桿距離。

　　雙側對稱布置：兩燈桿距離。

　　雙側交錯布置：同一側兩燈桿距離的1/2。

　　③計算功率密度：

　　功率密度LPD=PN/S

　　(其中：P為每臺燈具中的光源功率與鎮流器功率之和;N為系數，雙側對稱布置時N=2，其他布置時，N=1)

　　各級機動車交通道路的照明功率密度值如下表所示

　　注：1 本表僅適用于高壓鈉燈，當采用金屬鹵化物燈時，應將表中對應的LPD值乘以1.3。

　　 2 本表僅適用于設置連續照明的常規路段。

　　 3 設計計算照度高于標準值時，LPD值不得相應增加。

　　例如20M寬道路(不含人行道路)，10M燈桿雙側對稱布置，采用250W半截光型燈具，鈉光源，燈桿間距35M，計算得平均照度約為15LX，LPD為 0.71，符合表3.2中次干路所規定的參數范圍。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，以低壓0.75元/度、路燈每年亮燈小時數按4000小時計算，每年、每公里次干路可節電5000度，節約電費約3750元。

　　在新標準中，光源的選擇也直接影響到照度及照明功率密度值(LPD)。若要同時滿足新標準對照度和照明功率密度值的要求，就必須對照明設計進行詳細正確的計算。否則很可能出現兩種情況：一種是未采用高光效的光源及高效率的燈具，其結果滿足了LPD的要求，但道路的實際照度達不到規定的照度標準;另一種情況是設計采用了高光效的光源及高效率的燈具，但未進行照度計算，結果導致照度遠遠高于規定的照度標準，未達到節能的目的。以上兩種情況都造成節能得不到有效實施。

　　3.3重要道路的雙電源控制

　　CJJ 45-2006新版《城市道路照明設計標準》照明供電一章中規定了1條新的強制性標準：6.1.2 對城市中的重要道路、交通樞紐及人流集中的廣場等區段的照明應采用雙電源供電。每個電源均應能承受100%的負荷。

　　可見隨著現代化城市的發展，對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網方式供電方法應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，要求在一個電源失掉時，保證道路和立交橋上不間斷照明供電。因此，采用兩套負荷開關、熔斷器、變壓器引入兩個10KV電源，平時各帶一半照明負荷，采用低壓母線分段運行，每當一個電源故障失掉時，聯絡開關3C自投，一個電源變壓器帶全部照明負荷，變壓器暫時滿載運行。當故障電源恢復時，聯絡開關自動斷開，兩個變壓器恢復到正常各帶一半照明負荷的運行方式。

　　環網供電方式指由于架空線路或電纜供電線路，受到外力或自然災害破壞后，不能及時恢復供電，影響道路照明供電的可靠性。因此，世界上許多國家采用兩個電源，形成環網供電的方式。這種供電方式的兩個電源可引自兩個不同變電站(所)或同一個變電站的不同母線。平時環網開環運行，一旦線路發生故障或某段線路檢修，只需斷開該段線路的兩側開關，不影響正常的供電方式。

　　天津市現有的路燈高控為在配電35KV或110KV、220KV變電站內有一路專供路燈照明的高控出線，該線號高壓為單電源雙纜敷設、并列運行供電方式。供電網絡呈樹型分支供電，每一個10KV線號隨道路照明需求分支延伸，僅在相鄰10KV線號交接處設有聯絡站。按照新的強制性標準，若對重要道路、交通樞紐及人流集中的廣場等區段照明進行雙電源控制，以目前的線路運行方式，除非該區段是座落在相鄰線號交接處，可利用兩個線號的電源，否則是很難在設計上實現的。因此，天津的照明高控網絡的運行方式存在很大弊端，要進行一定的改造。

　　對今后新設高壓的重要道路、交通樞紐及人流集中的廣場等區段的照明工程可就近在2個不同的配電35KV變電站或同一個35KV變電站的不同母線直接申請2路高控電源，來采用雙電源控制，每個電源均應能承受100%的負荷。

　　對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等區段的照明工程可先調整自身的高控網絡，將就近在2個不同的配電35KV變電站有出線的路燈高控調整為單環網供電形式，利用原有路燈電纜在沿途的箱式站進行單環網供電(即將原有路燈樹狀高控布局改為單環網供電)。

　　3.4道路燈具設施風格分布

　　針對城市照明中存在的單純追求亮度、追求豪華、能耗密度超標、道路照明過多裝飾、

　　光污染嚴重、采用低效能照明器材等問題，今后本市城市道路照明設備將推廣采用高效照明電器產品，積極實施節電改造示范工程。有關部門將定期或不定期制定高效照明工藝、技術、設備及產品的推薦目錄，適時公布落后工藝、技術、設備及產品的淘汰目錄。在政府采購中，要優先采購綠色產品目錄中的產品，優先采購通過綠色節能照明認證、經過專業檢測審核或通過環境管理體系認證的企業的產品。

　　在滿足夜間交通視看與安全前提下，充分關注城市景觀視覺環境，結合天津道路空間特點、地方文化，使照明設施形成整體統一的風格，清晰劃分道路夜間景觀層次，避免一路一燈的局面。設計形式簡潔、大方的燈具不但營造出一種富有現代藝術氣息的韻味，而且節約耗材，體現節能環保。規劃將天津道路系統的路燈形式劃分為四大類，具體如下。

　　(1)禮儀型體現天津城市現代形象的重要道路。燈具體量較大，具有突出的裝飾性和

　　較為豐富的裝飾構件，并可設置多個裝飾性光源，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，裝飾構件較為典雅，

　　避免繁復，不采用裝飾性光源，燈桿顏色以銀色為主。

　　(3)邊界型瀕臨環形水系的道路。燈具體量中小，具有一定的裝飾性，裝飾構件體現

　　出舊城與新城之間，以及濱河路段之間的區別;燈桿顏色以白色為主。

　　(4)簡潔型普通道路。燈具以簡約風格為主，不設裝飾構件，造型簡潔，燈桿顏色以銀色為主。

　　4 結束語

　　城市道路照明要嚴格設計要求、執行強制標準是一項推動照明技術全面發展和進步的系統工程，其意義重大而深遠。在新的世紀里要以節約能源、保護環境、促進健康為宗旨，積極推廣綠色照明，大力加強照明節約用電，切實提高照明能效，嚴格遵守城市道路照明的關于照明功率密度、雙電源控制的強制性標準，建立優質高效、經濟舒適、安全可靠、生態環保的城市照明環境，促進照明健康發展，努力改善城市人居環境。只有這樣，我們的城市照明才能一步步達到高效、節能、環保、健康的目標，才能盡快實現節能型的城市照明體系，以適應和服務于我國的社會進步和現代化進程。

　　參考文獻

　　(1) 北京照明學會設計專業委員會編 《照明設計手冊》 北京中國電力出版社 1986年

　　(2) 胡培生,高紀昌 《道路照明與供電》 原子能出版社 1997年

　　(3) 俞麗華 《電器照明》上海同濟大學出版社 2001年

　　(4) 中華人民共和國建設部發布的《城市道路照明設計標準》 2006年

　　(5) 天津電力公司編《天津市10千伏及以下配電網建設與改造技術原則》

　　(6) 中國航空工業規劃設計研究院組編《工業與民用配電設計手冊》 中國電力出版社 2005年