曾映彪
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摘要：城市照明，是现代化城市发展中，最重要的组成部分。城市路灯照明是道路工程中，完善道路功能、维护道路运行安全的主要部分。路灯照明，不仅关系着城市的品位、形象，同时兼具着美化城市、服务居民、方便交通的作用。本文分析城市路灯照明的设计方式及原则，从路灯布置、灯具选择、安装高度、光源选择、光源功率，5个方面分析城市路灯照明设计及技术，完善配置与设计，为城市路灯照明优化提供参考。
关键词：路灯照明；照明设计；城市路灯
一、城市路灯照明的设计方式
路灯照明设计，要依照《城市道路照明设计标准》的相关规定，对照明标准值、路面照度、亮度等参数，进行详细的设定。此外，要分析道路等级、标准横断面等，由道路设计单位提供相应数据。根据所提供的道路数据，要准确设计灯具布置方式、高度、间距。可选择单侧布置、双侧布置、中心对称布置等布置方式。在照明方式选择上，可结合路面横断面形式、宽度等进行设计。此外，路灯照明设计要对路灯的功率密度值进行计算，根据确认的照明方案，完成灯具高度、间距的确定及分析，并据此计算出对应的功率密度值。结合道路功能性，可针对道路路灯照明的控制方式进行选择。一是按照时间进行智能化自动控制；二是进行手动控制，采用人工方式对路灯进行开关控制。最后，要针对路灯照明设计，考虑变压器、供电系统。根据实际情况，选择最适合当地路灯照明设计的供电系统形式，如TNS系统或TT系统。
二、城市路灯照明的设计原则
1.光线设计原则
光线设计是路灯照明灯具中不可忽视的因素。光线的差异，会影响路灯的美观性，同时会影响路灯的节能性。通常情况下，城市路灯照明设计，会选用长方形的灯具，这种形式的灯具及光线，能够正好覆盖在道路上，同时对道路之外的区域几乎没有影响。但这种光线设计一方面存在较高的工作难度，另一方面也不利于节能化的配光模式。针对这种光线设计，可进行单个灯具组件的设计，按照相同组模，对灯具进行布置，简化电源、散热器、路灯等设备，按照具体的道路宽度，对路灯灯具进行配光及光输出效率的设计，从而保证灯具质量，并提升光线稳定性。
2.散热设计原则
路灯照明设计过程中，要重点关注散热设计。如果散热效果不佳，就会影响灯具光源的使用寿命，造成灯具光源的衰弱。散热设计原则，需要针对路灯照明设计进行光源的测试，并从路灯设计结构入手，制定散热模式。散热设计原则意味着，对路灯散热性能进行考量，同时要结合当地气温环境，解决散热问题。
3.电源设计原则
路灯的电源，并非普通的供电系统接入，而是需要实现驱动电源设计。通过驱动电源设计，一方面提升整个路灯系统的可靠性；另一方面通过路灯驱动电源设计，能够满足电源适配，将城市交流电转换为合适的路灯直流电。电源设计原则，要求路灯照明在驱动电源设计时，考虑电源的可靠性、高功率性、高功率因素。同时要选择合适的驱动方式，具备浪涌功能、温度负反馈功能。由于路灯照明处于外部环境，因此驱动电源设计还要考虑防水、防潮、防晒等防护问题，并与路灯的使用寿命相匹配。
三、城市路灯照明设计及技术
1.路灯布置
常规路灯布置，包含了单侧单独布置、双侧交错布置，以及对称布置、横向悬索布置、中心对称布置等多种方式。随着城市道路、街道宽度的不断增加，路口的转径会相应的增大。按照道路设计标准的规定，在路口的照明度均值，必须要高于道路直线段照明均值的50%。因此，采用传统的布置方法，就很可能导致路灯布置无法满足路口的照度均值要求。同时，路口实际面积的扩大，会影响路口处光源的选择。
由此，在进行路灯布置时，要首先确定路灯照明设计的规范要求，及设计指标。了解路灯照明设计的路径、路口实际面积，计算确定最适合的功率密度、照度以及均匀度。根据计算结果，设计多种方式的路口路灯布置策略。最终选取最为合适的布置方案。为应对路口照度均值更高的要求，可在转弯处，以半径中心点为标准位置，布置中杆投光照明
2.灯具选择
灯具，是路灯照明设计中最重要的部分。随着现代化的社会发展，复合型的灯具，逐渐受到青睐，城市路灯照明逐渐结合了智能监控设备等，具有了多种功能特点。但基础的照明功能仍然是设计过程中选择灯具的核心标准。同时，要考量灯具在路灯布置过程中，发挥出的营造视觉效果、装饰效果的作用。灯具选择时，要考虑光线设计原则，避免光线出现散射，照射到道路以外的区域，消耗能源。根据道路结构，优选路灯，确保总体造型合理，且具有良好的经济性。灯具选择可从以下几个方面进行考量：（1）同时具有人行道的城市道路，可优选单悬臂式路灯，满足机动车安全通行要求，同时散射光能够满足人行道照明要求。（2）同时设置绿化隔离带的城市道路，如隔离带在5米以上，可使用单悬臂式路灯，按中心对称形式布置；如何绿化隔离带宽度在5米以内，可选择双悬臂式路灯中心布置，有效避免树木对照明的影响。（3）设置非机动车道的城市道路，可使用双悬臂式路灯，按双侧对称形式布置，根据道路实际宽度，确定路灯高度、悬臂长度及仰角。（4）平交路口处，使用中杆投光式路灯，灯具结构选择扇形，能够提升照度均匀度，同时达到照度规范标准。
3.安装高度
路灯安装高度及间距，影响着路灯的照明均匀度，因此，要充分考虑以下2点：（1）单侧布置时，路宽的适用数值无上限，路灯高度与路灯间距相关，要通过路灯间距，进行标准设计，防止路灯实际安装高度过高。（2）双侧布置时，路宽的适用数值无下限，双侧布置路宽始终保持在几米的范围内，若路宽较小，双侧布置会造成资源浪费。超宽幅的道路，路灯高度要大于等于0.6倍的道路有效宽度。同样需要防止路灯实际安装高度过高。
4.光源选择
光源选择要优选高压钠灯、卤化物灯、LED、高效射流灯等节能光源。结合绿色照明政策，对道路照明设计，需要进行考量。根据道路使用功能，优选最为适宜的光源，既要保证达到照明标准，又要保证实现节能减排的目标。除了节能水平、发光效率外，还要对光源的启动特性、显色指数以及使用寿命进行综合分析，确保选择功能完备、性能优异的可靠光源。
5.光源功率
光源功率，要按照现行路灯照明设计标准进行设计。光源的功率，要满足两项要求。一是功率要求；二是功率密度要求。根据这两项要求，设计光源功率时，必须要确保光源具有较高的功效、具备良好的节能效果。此外，还要考虑道路表面反射系数，考虑道路中各类影响因素，对光源功率的影响。
结语：随着我国社会经济的不断发展，城市路灯建设，作为城市基础设施建设的重要内容，获得了重视。尽管目前，城市路灯照明设计工作更加多样化、更加科技化，但仍然有很多的不足之处，有些路段的路灯不能够实现有规律的调控，有些路段的路灯照明覆盖度不足，或存在故障率过高等问题。路灯设计及技术，关系着城市基础服务水平，同时也关系着城市能源利用率。过度的能源消耗，会对城市财政支出及可持续发展带来负面的影响，因此利用新技术、新方法优化城市路灯照明设计，完善相关技术，对于城市发展来说至关重要。
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