時(shí)間：2024-01-07 16:32:12
導(dǎo)語(yǔ)：在公路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的撰寫(xiě)旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
Abstract: combining with the actual work experience for many years, the highway tunnel lighting energy saving measures proposed own view, refers for the colleague.
Keywords: highways; and Highway tunnel; Illumination energy conservation
中圖分類號(hào)：U459.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：
1前言
公路隧道具有縮短里程、節(jié)省時(shí)間、提高交通運(yùn)輸效率、節(jié)省用地和有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。隨著我國(guó)公路建設(shè)的發(fā)展，公路隧道尤其是高速公路隧道被廣泛采用，根據(jù)《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，長(zhǎng)度大于100m以上的隧道應(yīng)設(shè)置照明。從而，隧道照明設(shè)施的規(guī)模及數(shù)量與隧道的運(yùn)營(yíng)電費(fèi)和維護(hù)費(fèi)用必將越來(lái)越大、越來(lái)越高。因此，在當(dāng)前我國(guó)能源緊張、用電缺口巨大的形勢(shì)下，如何做好隧道照明的節(jié)能具有重要意義。
2 現(xiàn)有隧道照明系統(tǒng)存在的問(wèn)題
2．1隧道照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題
為確保高速公路隧道行車安全，國(guó)家已明確規(guī)定了高速公路隧道內(nèi)各段照明的平均照度值，但是高速公路隧道照明由于受燈具設(shè)備的選型與安裝、道路幾何與隧道走向、路面狀況、隧道壁反射特性等多方面因素的影響，隧道照明平均照度值計(jì)算變得非常復(fù)雜，從而影響到隧道內(nèi)各段照明的平均照度值。高速公路隧道照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中普遍存在以下問(wèn)題：①高速公路隧道照明系統(tǒng)建設(shè)投資成本費(fèi)用高。②高速公路隧道照明系統(tǒng)投入使用后，運(yùn)營(yíng)能耗大。③高速公路隧道照明系統(tǒng)投入運(yùn)營(yíng)后，維護(hù)、維修工作量大費(fèi)用高。
2．2隧道照明現(xiàn)有控制方式及存在的問(wèn)題
國(guó)內(nèi)目前對(duì)隧道照明設(shè)備的控制方式主要有三種：手動(dòng)控制模式、分時(shí)段進(jìn)行的時(shí)序控制模式和分級(jí)控制模式。在實(shí)際使用中最常用的方案是采用分級(jí)控制模式，即根據(jù)氣候條件、隧道外的照度及交通流量進(jìn)行控制分級(jí)。其工作原理是：通過(guò)隧道內(nèi)外設(shè)置的照度檢測(cè)儀，檢測(cè)隧道入口處內(nèi)外的光強(qiáng)度，并輔以車流量等其他信息，分級(jí)控制整個(gè)隧道內(nèi)各段的燈光照明強(qiáng)度使駕駛員能盡快適應(yīng)隧道內(nèi)外的光強(qiáng)變化，消除因光強(qiáng)所引起的視覺(jué)障礙，減少事故的發(fā)生?，F(xiàn)有照明控制模式在實(shí)際運(yùn)行中存在著相當(dāng)大的電能浪費(fèi)。為了保證車輛的通行安全，隧道照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用保守的預(yù)估方法。對(duì)洞外照度的設(shè)計(jì)是以全年洞外最大亮度和最高行車時(shí)速來(lái)確定隧道內(nèi)各段的燈具功率和燈具分布密度。而在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，照明強(qiáng)度一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)參數(shù)，因此照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)還有很大的改進(jìn)空間。此外，在照明控制過(guò)程中因線路布線回路的限制，只能做到2～3級(jí)人工或自動(dòng)控制對(duì)于如天氣、車速、車流量等參數(shù)只是在設(shè)計(jì)階段給予以最大值考慮，最終各段的照明照度也始終處于最大值狀態(tài)，無(wú)法對(duì)整個(gè)隧道的照明進(jìn)行自適應(yīng)控制。因此這種傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與使用的隧道照明系統(tǒng)存在著大量電能浪費(fèi)問(wèn)題。
3 隧道照明節(jié)能方法
隧道照明節(jié)能包含照明設(shè)計(jì)節(jié)能和管理節(jié)能等方面，其中照明設(shè)計(jì)節(jié)能是最重要的節(jié)能措施，它包括采用新穎的、可靠的設(shè)計(jì)理念和合理的標(biāo)準(zhǔn)值，以及采用高效光源、高效燈具、增大光反射系數(shù)和照明控制節(jié)能等。
3．1采用先進(jìn)的隧道照明控制和管理系統(tǒng)
現(xiàn)在高速公路隧道照明系統(tǒng)控制，都采用時(shí)間控制器方法進(jìn)行控制，即設(shè)定某時(shí)開(kāi)白天燈，某時(shí)開(kāi)夜晚燈。一年365d，白天與夜晚時(shí)間是變化的(即夏季日照長(zhǎng)、冬季日照短)，而時(shí)間設(shè)定控制為固定的，不能根據(jù)隧道內(nèi)外實(shí)際照度對(duì)比值進(jìn)行控制，造成隧道照明系統(tǒng)電能浪費(fèi)。若要隧道管理人員經(jīng)常到現(xiàn)場(chǎng)修改設(shè)定控制器開(kāi)關(guān)時(shí)間，它將增加隧道管理人員工作量和維護(hù)費(fèi)用。在隧道實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，隧道照明取值與車速、車流量、洞外光照有密切的關(guān)系。隧道照明控制參數(shù)研究的一個(gè)目標(biāo)，是在確保安全的前提下，實(shí)現(xiàn)隧道照明的高效節(jié)能。隧道照明節(jié)能綜合控制系統(tǒng)，以檢測(cè)得到的洞外亮度、車速、車流量等交通參數(shù)為輸入，以照明節(jié)能控制器為執(zhí)行設(shè)備，開(kāi)發(fā)照明節(jié)能控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據(jù)交通參數(shù)和環(huán)境參數(shù)，自適應(yīng)調(diào)節(jié)控制燈具亮度，在保證安全行駛條件的前提下，實(shí)現(xiàn)燈具照明的最優(yōu)控制。
3．2確定合理的隧道照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值
在機(jī)動(dòng)車交通量和設(shè)計(jì)行車速度一定的條件下，現(xiàn)行的隧道照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一洞外亮度的取值大小將直接關(guān)系到入口段和過(guò)渡段亮度取值大小，也即與隧道照明節(jié)能、營(yíng)運(yùn)電費(fèi)、工程投資和行車安全有關(guān)。因?yàn)槎赐饬炼入S當(dāng)?shù)氐臍夂颉⒓竟?jié)、時(shí)刻、隧道朝向、隧道入口的視野環(huán)境，如綠化、植被等有關(guān)。據(jù)研究表明，當(dāng)其他條件不變時(shí)，洞外亮度值的改變對(duì)電費(fèi)和設(shè)備費(fèi)用影響很大。所以應(yīng)通過(guò)調(diào)查分析、實(shí)測(cè)比較、理論分析和在光氣候理論基礎(chǔ)上，考慮洞外植被情況、當(dāng)?shù)毓鈿夂蛱攸c(diǎn)等合理地確定洞外亮度值。另外基本照度也應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和各種交通參數(shù)進(jìn)行確定，從而達(dá)到節(jié)能的目的。
3．3使用新型的照明燈具和光源
目前，國(guó)內(nèi)隧道燈具多采用白熾燈、熒光燈、高壓鈉燈、低壓鈉燈等，大多存在光帶窄、配光質(zhì)量不夠、能耗高、質(zhì)量穩(wěn)定性差、壽命短等問(wèn)題。普遍使用的高壓鈉燈發(fā)黃光，也導(dǎo)致隧道照明的視覺(jué)效果不佳，影響行車安全。因此，采用新型照明燈具和合理的控制系統(tǒng)對(duì)保證隧道經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行有著十分重要的意義。無(wú)極燈、LED燈等新產(chǎn)品引起了人們的日益關(guān)注。這些產(chǎn)品應(yīng)用于隧道照明，除滿足隧道對(duì)燈具光效、光通量、壽命及工作特性、光色、顯色性和配光控制難易程度等主要要求外，還能節(jié)約運(yùn)行和維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此可從隧道照明光源：高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、無(wú)極熒光燈(電磁感應(yīng)燈)、節(jié)能燈、LED燈中，利用反應(yīng)時(shí)間實(shí)驗(yàn)等確定隧道照明光源。
3．4增大光反射比
如果選擇合適的燈具及其安裝角度，并且增大頂棚和墻壁的反光比，山] 隧道頂棚、墻和路面之間的多次反射，估計(jì)可使隧道照明反射光增量系數(shù)將比表面未作處理的隧道約增人20％，即節(jié)電20％左右。
3．5管理節(jié)能
管理節(jié)能豐要是指對(duì)隧道內(nèi)光源、燈具等按規(guī)定進(jìn)行維護(hù)，即對(duì)燈具進(jìn)行定期清潔工作，對(duì)光源和附件進(jìn)行檢修，尤其是檢查氣體放電光源的無(wú)功補(bǔ)償電容有無(wú)擊穿，此外還需要對(duì)照明控制裝置進(jìn)行調(diào)整等?？傊瑢?duì)隧道照明系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)的目的是提高照明燈具的維護(hù)系數(shù)，使照明系統(tǒng)處于良好的工作狀態(tài)下，使隧道照明系統(tǒng)不但滿足照明要求，而且達(dá)到節(jié)能要求。
關(guān)鍵詞：節(jié)能；電氣設(shè)計(jì)；隧道照明；LED燈應(yīng)用
中圖分類號(hào)：TU731.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
城市已經(jīng)在使用節(jié)能燈，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)還不夠！而城市道路照明還在使用高能耗的高壓鈉燈照明又加重了能耗。隨著城市照明向低碳照明發(fā)展，具有安全、節(jié)電、長(zhǎng)壽命、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)的LED產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，并向各行業(yè)特別是照明行業(yè)大力發(fā)展，本文針對(duì)LED隧道燈，在隧道的照明設(shè)計(jì)和運(yùn)用中談幾點(diǎn)看法：1、需滿足以下節(jié)能原則
① 突出公路隧道對(duì)節(jié)能燈具的要求；
② 應(yīng)具有國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平；
③ 選用國(guó)內(nèi)自主研發(fā)生產(chǎn)的、成熟的LED燈具和零部件；
④ 滿足系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化要求；
⑤ 適用于各種公路隧道節(jié)能改造。
2、前期對(duì)隧道照明設(shè)計(jì)的分析
隧道照明不同于一般道路照明，有其明顯的特殊性和重要性，對(duì)隧道的交通安全起著至關(guān)重要的作用。介紹隧道照明的主要特點(diǎn)、影響隧道照明因素以及應(yīng)注意的問(wèn)題。況且隧道照明不同于其它道路照明，存在以下幾種特殊的視覺(jué)問(wèn)題：
① 進(jìn)入隧道前（白天）：由于隧道內(nèi)外的亮度差別極大，因此從隧道外部去看，照明很不充分的隧道入口會(huì)看到“黑洞”現(xiàn)象。
② 進(jìn)入隧道后（白天）：汽車由明亮的外部進(jìn)入即使不太暗的隧道以后，要經(jīng)過(guò)一定時(shí)間才能看清隧道內(nèi)部的情況，這稱為“適應(yīng)滯后”現(xiàn)象。
③ 隧道出口處：在白天，汽車穿過(guò)較長(zhǎng)的隧道接近出口時(shí)，由于通過(guò)出口看到的外部亮度極高，出口看上去是個(gè)“亮洞”，會(huì)出現(xiàn)極強(qiáng)的眩光，駕駛員感到極不適應(yīng)；夜間與白天正好相反，隧道出口看到的不是亮洞而是黑洞，這樣駕駛員就看不清外部道路的線型及路上的障礙物。以上這幾種特殊的視覺(jué)問(wèn)題給隧道照明提出了較高的要求。有效解決這些視覺(jué)問(wèn)題，
可從以下幾方面著手：
隧道照明一般劃分為引入段、適應(yīng)段、過(guò)渡段、內(nèi)部基本段和出口段等五個(gè)區(qū)段照明(單向通行)，其每個(gè)區(qū)段照明的作用是：(1)引入段：消除“黑洞”現(xiàn)象，使駕駛員在洞口處能辨認(rèn)障礙物;(2)適應(yīng)段：進(jìn)入隧道后，駕駛員能很快適應(yīng)并消除“黑洞”現(xiàn)象;(3)過(guò)渡段：駕駛員逐漸適應(yīng)隧道內(nèi)部照明;(4)基本段：隧道內(nèi)部基本照明;(5)出口段：在白天，使駕駛員能逐漸適應(yīng)出口處的強(qiáng)光，消除“亮洞”現(xiàn)象;在夜間，使駕駛員能在洞內(nèi)看清外部道路的線型及路上的障礙物，消除出口處的“黑洞”現(xiàn)象。
隧道照明的設(shè)計(jì)是以亮度作為衡量指標(biāo)的。但在設(shè)計(jì)方案的計(jì)算當(dāng)中，我們還必須引入照度的指標(biāo)進(jìn)行參考。照明要求的亮度是分白天和夜間兩種不同情況。隧道出口和入口的照明設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到一定的照度標(biāo)準(zhǔn)。在白天，隧道出口段的亮度和入口段的亮度，應(yīng)比隧道內(nèi)基本照明亮度值高;在夜間，則相反，應(yīng)低于隧道內(nèi)基本照明亮度值；當(dāng)隧道外有路燈照明時(shí)，隧道內(nèi)路面亮度值不得低于露天亮度值的2倍。在進(jìn)行隧道照明設(shè)計(jì)時(shí)，我們參照了GB7000.5-2005《道路與街道照明燈具安全要求》和CJJ45-2006《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)
表1：入口照明區(qū)間長(zhǎng)度及路面最低亮度標(biāo)準(zhǔn)：
照明漸變梯度圖（白天）表
注：
① 上表是以隧道口部環(huán)境亮度為4000cd/m2 為基本亮度擬定的，如果洞外亮度大于或小于4000cd/m2 表值應(yīng)乘以系數(shù)k0。K0=洞外環(huán)境亮度/4000
② 當(dāng)洞口沒(méi)有減光措施時(shí)，要考慮縮短或取代引入段。
③ 當(dāng)設(shè)計(jì)速度超過(guò)80km/h 時(shí)應(yīng)作專門研究。在白天，隧道出口段的照明亮度同入口段的照明亮度，應(yīng)比隧道內(nèi)基本照明亮度值高；在夜間，則相反，應(yīng)低于隧道內(nèi)基本照明亮度值，當(dāng)隧道外有路燈照明時(shí)，隧道內(nèi)路面亮度值不得低于露天亮度值的2 倍。
表2：隧道內(nèi)部基本照明及夜間照明標(biāo)準(zhǔn)：
注：
①平均照度換算系數(shù)：13（混凝土路面）；22（瀝青路面）
②當(dāng)設(shè)計(jì)車速超過(guò)80km/h 時(shí)應(yīng)作專門研究。
3、LED型隧道燈具的選擇與要求
為了把必要的視覺(jué)信息傳遞給司機(jī)，防止視覺(jué)信息不足而出現(xiàn)交通事故，從而保證行車的安全性和提高舒適性。所以在光源的選擇和應(yīng)用都要科學(xué)合理！
如某隧道設(shè)備工作的環(huán)境溫度為-20~50℃；環(huán)境相對(duì)濕度50~90%；電源電壓變化范圍在190~240V。因此必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境進(jìn)行選擇照明光源及燈具。
照明光源及燈具的選擇是否適當(dāng)是隧道照明質(zhì)量有無(wú)保證的關(guān)鍵。隧道照明的光源，除應(yīng)滿足在隧道特定環(huán)境下的光效、光通量、節(jié)能環(huán)保、壽命及工作特性、光色、顯色性和控制配光的難易程度等要，還應(yīng)選擇在汽車排煙形成的煙霧中仍 能保證有良好能見(jiàn)度的光源。選擇照明器時(shí)應(yīng)注意選擇防護(hù)等級(jí)應(yīng)達(dá)到IP65 、尺寸合理、耐腐蝕性強(qiáng)、不易老化、防潮和防噴流的燈具。照明器應(yīng)有較好的配光性能，避免眩光，
4、燈具的布置要求
根據(jù)隧道的特殊環(huán)境及隧道行車視覺(jué)的要求，隧道照明設(shè)施可以采取以下措施：
(1)洞外引道遮擋自然光的措施，在隧道外路段進(jìn)行遮光處理，使接近隧道入口時(shí)的自然光逐漸減弱，遮光距離一般不少于50米，在隧道的入口處，盡量降低洞口外的亮度，以便使入口段增加亮度使用的燈具功率減少，有利于節(jié)約能源。遮光的方法可采用百葉天棚的方法降低洞口的亮度。此外，在洞外兩側(cè)植樹(shù)也是比較經(jīng)濟(jì)的措施，越靠近洞口處植樹(shù)越密，樹(shù)冠也要大些，最好使之遮住天然光。
(2)針對(duì)隧道的要求，入口和出口段設(shè)計(jì)參照車速60km/h的標(biāo)準(zhǔn)，隧道內(nèi)部參照車速80km/h的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行照度模擬計(jì)算。實(shí)際設(shè)計(jì)的值還要高于該標(biāo)準(zhǔn)的要求值。
(3)隧道照明燈具的布置，除考慮亮度分布外，還要考消除出入口“白洞”和“黑洞”效應(yīng)的加強(qiáng)照明。慮閃光、誘導(dǎo)性、燈具維修方便，其布置形式主要有三種，即相對(duì)排列、交錯(cuò)排列和中央排列。為了避免燈具不連續(xù)直射光由側(cè)面進(jìn)入駕駛室造成“閃光”的不，應(yīng)盡量不將燈具裝在側(cè)面，而裝在隧道頂部?jī)蓚?cè)或中央，且安裝高度應(yīng)在路面以上4-5m 間距6-10m為宜。燈具為兩側(cè)對(duì)稱布燈，呈線形分布安裝高度4.8米和5.3米(增強(qiáng)照明燈具)。按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，一般情況下路面亮度均勻度不應(yīng)小于0.35。
5、運(yùn)用時(shí)，LED燈與高壓鈉燈的性能優(yōu)勢(shì)
隧道燈綜合性能對(duì)比：
6、LED燈面臨的問(wèn)題與建議目前，LED燈運(yùn)用還存在那些問(wèn)題：
(1)散熱和光衰問(wèn)題大功率LED光源本身的散熱還有技術(shù)瓶頸；大功率LED光源和大功率LED驅(qū)動(dòng)IC本身的物理散熱技術(shù)還有待進(jìn)一步改進(jìn)，關(guān)于延緩光衰的問(wèn)題，造成光衰的因素有很多，有散熱問(wèn)題，有內(nèi)部結(jié)構(gòu)問(wèn)題，也有電壓等內(nèi)外部環(huán)境的問(wèn)題，散熱問(wèn)題應(yīng)是LED燈光衰的根源，不解決散熱，也就沒(méi)有根本解決光衰。(2)驅(qū)動(dòng)電源壽命問(wèn)題LED驅(qū)動(dòng)電源不穩(wěn)定是行業(yè)共識(shí)，正在拖LED照明生產(chǎn)企業(yè)后腿，因?yàn)轵?qū)動(dòng)電源是LED路燈的重要部件，其故障將導(dǎo)致整燈的失效。由于戶外工作的惡劣環(huán)境，其中電源部分元器件的壽命成為驅(qū)動(dòng)電源甚至整個(gè)路燈的壽命瓶頸。以電解電容為例，電解電容只有15000小時(shí)平均壽命，遠(yuǎn)低于LED所謂的50000小時(shí)，不解決電解電容等電子元器件的壽命問(wèn)題或另起爐灶，驅(qū)動(dòng)電源壽命不可能超過(guò)鈉燈鎮(zhèn)流器的國(guó)家標(biāo)稱壽命，將永遠(yuǎn)成為L(zhǎng)ED路燈系統(tǒng)的一個(gè)短柄。(3)LED照明標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一，特別是生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)與其它光源（如高壓鈉燈、節(jié)能燈）有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，燈具、光源、電器方面通用性強(qiáng)，不同廠家之間的產(chǎn)品可以相互通用相比，LED路燈在產(chǎn)品規(guī)格方面缺少統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，廠標(biāo)、市標(biāo)、省標(biāo)各行其道，每個(gè)廠家按自己的廠方標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)自己的產(chǎn)品，相互間難以通用。對(duì)存在的這些問(wèn)題，我們的建議有：
關(guān)鍵詞: 道路照明照明質(zhì)量照明節(jié)能
要達(dá)到一項(xiàng)優(yōu)良的城市道路照明工程，主要要把握照明設(shè)計(jì)、產(chǎn)品質(zhì)量和施工質(zhì)量等環(huán)節(jié)。優(yōu)良的工程既要全面考慮各種因素和準(zhǔn)確合理確定設(shè)計(jì)需要達(dá)到的主要技術(shù)參數(shù)，又要注意科學(xué)組織和管理，在良好的技術(shù)配備下，建立質(zhì)量監(jiān)控體系，進(jìn)行科學(xué)施工和組織。把設(shè)計(jì)和施工等環(huán)節(jié)都做好就是優(yōu)良工程的有力保證。
1道路照明設(shè)置
1. 1道路照明主要參數(shù)計(jì)算
1. 1. 1路面任一點(diǎn)的照度計(jì)算
路面上設(shè)置的燈具i對(duì)路面任一點(diǎn)P的照度可按式(1)計(jì)算:
EPi = Iγβcos3γ/H2 （1）
(1)式中, EPi為燈具i對(duì)路面上P點(diǎn)的照度值； Iγβ為對(duì)P點(diǎn)的垂直角γ和水平角β在燈具樣本的配光曲線或光強(qiáng)中對(duì)應(yīng)得值；γ為燈具i的光軸與P點(diǎn)光線的夾角； β為P點(diǎn)與光源在水平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的夾角； H為燈具i的安裝高度；照度計(jì)算如圖1
一般在道路中，對(duì)應(yīng)于一個(gè)點(diǎn)，同時(shí)有若干個(gè)點(diǎn)光源在該點(diǎn)投有光通量，而在道路設(shè)計(jì)照明計(jì)算時(shí)，一般只要求計(jì)算該點(diǎn)附近3～4盞燈具的光照疊加值，將疊加后的照度值作為該點(diǎn)的亮度值， 如式(2) .
EP = ΣEPi (2)
1. 1. 2平均照度和均勻度
按燈桿高度和路面寬度選擇若干個(gè)有代表性的點(diǎn),求出其中的照度值。 其中必然會(huì)出現(xiàn)極大、極小值。 利用式(3) ～式(5)可計(jì)算平均照度Eav、均勻度E0 和縱向均勻度E1
Eav = ( ΣEP ) / n (3)
E0 = Emin /Eav (4)
E1 = Emin /Emax (5)
式中, n為所取采樣點(diǎn)的個(gè)數(shù)； Emin為所取得采樣點(diǎn)中照度最小的值； Emax為所取得采樣點(diǎn)中照度最大的值。 采樣點(diǎn)取得越多,計(jì)算值精度就越高。
1. 1. 3亮度指標(biāo)的計(jì)算
由亮度系數(shù)Q0 和照度換算系數(shù)P0 的公式:
Q0 =L /E; P0 = E /L = 1 / Q0(6)
式中, Q0為路面的亮度系數(shù)； P0 為路面照度換算系數(shù)； L 為路面某單元的亮度值； E為路面某單元的照度值。
由式(6)可得路面亮度的計(jì)算式(7)：
L =Q0 E = E /P0 (7)
亮度系數(shù)決定于路面的材料性質(zhì)、光源、光環(huán)境和觀察者相對(duì)于觀察單元的位置。 我國(guó)公路行業(yè)對(duì)水泥砼和瀝青路面的P0值取為15和21；在隧道內(nèi)則改取為13和22。
1. 2道路照明設(shè)置
1. 2. 1照度標(biāo)準(zhǔn)
照度標(biāo)準(zhǔn)是為各類場(chǎng)所制定的人工電氣照明照度水平值，其數(shù)值一般指水平照度。多少年積累照度標(biāo)準(zhǔn)的研究，都是依據(jù)視角的研究來(lái)確定的。我國(guó)建國(guó)以來(lái)照度標(biāo)準(zhǔn)曾修訂過(guò)數(shù)次，其中一項(xiàng)是1991年的《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GJJ 45―91)。
衡量照度的指標(biāo)：照度的好壞除能否看清物體外，還有看清物體的難易程度，心里感覺(jué)舒適性等，衡量照度水平要綜合考慮視角功能、舒適感、經(jīng)絡(luò)性、節(jié)能等因素。不同的社會(huì)條件，不同的地區(qū)照度水平可能存在較大的差別。如廈門地區(qū)常規(guī)做法是將設(shè)計(jì)照度標(biāo)準(zhǔn)比現(xiàn)行城市道路照明標(biāo)準(zhǔn)高一至兩個(gè)等級(jí)要求。
照度標(biāo)準(zhǔn)是有分級(jí)的，照度級(jí)差大體為1.5倍的系數(shù)，我國(guó)的照度標(biāo)準(zhǔn)的分級(jí)如下：0.5、1、2、3、5、10、15、20、30、50～3000Lx。在城市道路照明設(shè)計(jì)時(shí)，可以選用其中的部分標(biāo)準(zhǔn)。新標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)：過(guò)去以工作面上最低照度為標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在改為工作面上平均照度為標(biāo)準(zhǔn)；過(guò)去標(biāo)準(zhǔn)是單值，新標(biāo)準(zhǔn)改為照度范圍，更適合實(shí)際情況，有利于靈活運(yùn)用。例如某一級(jí)照度標(biāo)準(zhǔn)為75-100-150 Lx，其中值100 Lx是推薦值，采用75 Lx和150 Lx均可。照度標(biāo)準(zhǔn)是設(shè)計(jì)時(shí)重要技術(shù)參數(shù)之一，必須貫徹執(zhí)行。
1. 2. 2主車道照明設(shè)置
主車道照明有桿柱式、高桿式、懸索式等幾種，通過(guò)它們的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比，采用其中的桿柱式作主車道照明比較合理。而且在實(shí)際主車道照明工程中，已被廣泛采用。因?yàn)槠鋬?yōu)點(diǎn)頗多，在桿柱的頂端安裝照明器，桿柱沿道路配置，其特點(diǎn)式照明器可以沿線形任意布置，并能有效地照到路面，也就是說(shuō)用小光通量的光源就能滿足要求，經(jīng)絡(luò)性、誘導(dǎo)性均比較好。隨著燈具安裝高度的增加，眩光越來(lái)越少，整個(gè)照明的舒適性相應(yīng)增加，同時(shí)亮度分布面積擴(kuò)大，得到同樣均勻度所需燈具數(shù)量減少。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，氣體放電燈的桿高，在10-15m是經(jīng)濟(jì)的。照明器的眩光和人眼的位置有關(guān)，并與照明器的垂直照度成比例，除限制照明水平方向發(fā)光強(qiáng)度外，燈具的安裝高度也有很大影響，當(dāng)安裝較高時(shí)，桿的間距變大，視野內(nèi)的燈數(shù)減少，產(chǎn)生眩光亮度的視角減少，從而使眩光減弱，為了限制眩光，表2給出了按光源光通安裝燈具的最小允許高度值。可作參考。
按光源光通安裝燈具的最小允許高度值表2
用于主車道照明的桿柱式結(jié)構(gòu)，包括桿柱、懸臂長(zhǎng)度和懸臂仰角（即燈具安裝仰角），桿柱的懸臂有單邊和雙邊兩種，一般單邊懸臂桿柱安裝在車道邊，懸臂伸向車道，雙邊懸臂桿柱一般安裝在車道中央綠化帶，兩懸臂分別伸向來(lái)往車道，有些也安裝在車道邊，一懸臂伸向人行道，一懸臂伸向車道。為了獲得主車道合理照度和抑制眩光，保證照明質(zhì)量，除優(yōu)選桿柱尺寸外，對(duì)懸臂優(yōu)化尺寸選定同樣重要，一般懸臂外伸的長(zhǎng)度是按燈具發(fā)光部門長(zhǎng)度（即沿道路橫斷方向發(fā)光部分的長(zhǎng)度）來(lái)決定的，CIE建議懸臂長(zhǎng)度不能超過(guò)桿柱高度1/4，比較具體要求科參加表3。
桿柱懸臂外伸部分光度選擇表 表3
懸臂傾斜角度（即燈具安裝傾角）選擇，應(yīng)當(dāng)重視車道和人行道照明器的光通分配，必須使車道和人行道有相同的寬度，因而照明器盡量采用水平安裝。因?yàn)閮A角較大時(shí)，會(huì)增加眩光，慢車道和人行道的亮度降低。實(shí)踐證明，懸臂傾角可以作成5度或15度，一般選在5度以下合理。傾角過(guò)大，雖然車道側(cè)的照明利用率增加，但人行道的照明利用率則下降。
2.城市道路照明的節(jié)能措施
城市路燈照明節(jié)能的渠道方法很多，綜合起來(lái)節(jié)電效果較好的有光源合理選擇、先進(jìn)的設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)合理、提高功率因數(shù)和定期維護(hù)等幾項(xiàng)，分述如下：
2.1光源的選擇。選用節(jié)約電能的光源和燈具，是節(jié)電的重要內(nèi)容，所以要選擇經(jīng)濟(jì)性好，消耗電能和投資、維護(hù)費(fèi)用低、發(fā)光效率高、壽命長(zhǎng)、光色和顯色性好、光通量高、氣體放電等配套的鎮(zhèn)流器，啟動(dòng)設(shè)備等性能要好的光源。如表2-1可以參考。
光源和燈具的合理選擇，對(duì)節(jié)約電能影響很大，如選擇不當(dāng)，電能損失可高達(dá)30%～40%,反之，就可以大大節(jié)約資金。
光源的發(fā)展大約分為三代：白熾燈為第一代，熒光燈和高壓汞燈為第二代，高壓鈉燈為第三代。從表2-1可見(jiàn)，高壓鈉燈的發(fā)光效率和壽命最高，效率是高壓汞燈的2～2.3倍，壽命是4～4.8倍，效率是白熾燈5.6～11倍，壽命是16～24倍。用高壓的鈉燈取代白熾燈，可節(jié)約電能80%以上，代替高壓汞燈可節(jié)電60%。同時(shí)高壓鈉燈還具有結(jié)構(gòu)牢固、抗繡蝕能力強(qiáng)，技術(shù)性能穩(wěn)定、光通維持性好，維護(hù)系數(shù)高、透光性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。所以高壓鈉燈已成為被廣泛采用的光源，城市路燈照明已大量采用。
常用光源發(fā)光效率、壽命比較表表2-1
2.2合理的道路照明設(shè)計(jì)。道路照明設(shè)計(jì)應(yīng)遵循國(guó)家的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)前要做好調(diào)研工作，調(diào)研道路的種類、路線形式、道路平剖面、路面反射率和交通情況，區(qū)別主干及分支道路、管理形式，推算交通量與行車速度。特別要注意重要交叉點(diǎn)，人行橫道的附近情況，其次調(diào)查道路周圍有關(guān)情況、氣象條件、供電電源等。重視影響道路照明設(shè)計(jì)質(zhì)量的主要因素：（1）路面的平均亮度；（2）路面亮度分布的均勻程度；（3）采用照明器的技術(shù)指標(biāo)與眩光抑制程度；（4）道路照明器布置的誘導(dǎo)性等。合理的道路照明設(shè)計(jì)十分重要，如果圖紙有缺陷或設(shè)備選擇不當(dāng)，都會(huì)造成損失，損失就造成浪費(fèi)。
2.3控制路燈的設(shè)置更合理
控制路燈的開(kāi)關(guān)，要控制方便、準(zhǔn)確和安全，不管采用人工、時(shí)鐘自控、光電自控或微機(jī)控制的啟閉時(shí)間都要準(zhǔn)確，這是可以節(jié)電的一個(gè)方面。以某市為例，裝燈容量從97年底統(tǒng)計(jì)為700KW，如果控制路燈啟閉時(shí)間不精確，提前亮燈或延遲熄燈都會(huì)浪費(fèi)電能。以每天少亮燈5分鐘計(jì)算，每年可以節(jié)電2180 kw.h；采用自動(dòng)時(shí)間控制開(kāi)關(guān)控半夜燈和長(zhǎng)夜燈，當(dāng)夜深行人、車輛少時(shí)，自動(dòng)控制路燈熄滅一半（照度是適當(dāng)降低些，但不影響道路照明正常使用），亦可以節(jié)約電能；在老的路燈照明線路上，因歷史原因，當(dāng)初可能未考慮節(jié)能或考慮得不全面，可以在原來(lái)的線路加裝節(jié)能裝置，據(jù)測(cè)試可以節(jié)電20%左右；在某些電壓波動(dòng)較大的線路，當(dāng)用電設(shè)備少時(shí)，電壓升高，不利節(jié)能，可以考慮增加穩(wěn)壓器控制電源電壓達(dá)到穩(wěn)定，同樣可以收到節(jié)能效果。控制路燈節(jié)能例子很多，難于盡舉。
2.4降低照明線路無(wú)功損耗和縮小供電半徑
目前城市路燈照明，相當(dāng)部分是感性負(fù)荷，電源除供給有功功率外，尚需供給無(wú)功功率。由于無(wú)功電流通過(guò)線路系統(tǒng)，導(dǎo)線上有電阻造成電能損失，并會(huì)引起如下?lián)p害：功率因數(shù)愈低，則電力算是愈大，電壓降低愈大；增大電力損耗，感性負(fù)荷導(dǎo)致無(wú)功電流而產(chǎn)生電力損失和降低電壓，電壓降低路燈亮度也降低，不能保證照明質(zhì)量；影響電費(fèi)收費(fèi)率（低），所以原水電部用電規(guī)則中規(guī)定，用戶必須保證有功功率在0.9～0.95，裝設(shè)必要的電容補(bǔ)償，在電源側(cè)并有關(guān)接入電容器組，將無(wú)功功率降低到最低限度，也就是提高功率因數(shù)。充分考慮按負(fù)荷的增減，采用不用容量移相電容組補(bǔ)償來(lái)改善功率因數(shù)，補(bǔ)償電容組接入電源用三角形接法比較好。功率因數(shù)補(bǔ)償要自動(dòng)控制，控制器指令分步投合，以感性負(fù)載功率因數(shù)的大小自動(dòng)分步組合投入或推出電容器臺(tái)數(shù)，以保證功率因數(shù)經(jīng)常處于0.95左右，以改善感性負(fù)載滯后的功率因數(shù)，達(dá)到節(jié)能目的。另外，可提高設(shè)備的自然功率因數(shù)，如正確選擇照明變壓器容量，提高變壓器負(fù)荷率（一般以75%～80%比較合適）。對(duì)于負(fù)載率小于30%的變壓器應(yīng)予以更黃或斷開(kāi)輕載變壓器，在照明線路上加裝有自動(dòng)調(diào)壓功能節(jié)能器，保證電壓穩(wěn)定。電壓過(guò)高，不利燈具使用壽命和浪費(fèi)電力，電壓過(guò)低，照度不夠，不能保證照明質(zhì)量，安裝了這種節(jié)能器，可兼自動(dòng)調(diào)壓，使燈具在額定電壓下使用，節(jié)能效果好。
縮小供電半徑，可以減小電壓降。在同樣負(fù)載下，可以減少管線的截面積，節(jié)約資金，所以供電電源半徑一般選在500m～800m為宜。
2.5路燈系統(tǒng)和燈具定期維護(hù)
城市路燈系統(tǒng)常在風(fēng)吹雨淋、粉塵等異常環(huán)境中使用，難免要損壞。如不定期檢修，將會(huì)成為事故潛伏隱患或出現(xiàn)事故。某市曾有條路燈桿，因年久失修未發(fā)現(xiàn)根部銹蝕將斷裂，一次強(qiáng)風(fēng)襲擊，突然斷裂，剛好壓死一個(gè)騎自行車路人，帶來(lái)重大事故。如有定期檢修，事故就可以幸免。在路燈系統(tǒng)檢修中，首要檢測(cè)絕緣電阻，在更換燈具和控制部件時(shí)，要選用節(jié)能高效安全產(chǎn)品，采用合理的維修施工工藝，保證維修施工質(zhì)量。
3.結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞：電氣節(jié)能； 光源； 應(yīng)用
一、光源的特點(diǎn)與應(yīng)用
節(jié)能降耗是國(guó)家的基本國(guó)策之一，隨著科技的迅速發(fā)展，節(jié)能技術(shù)、設(shè)備也將不斷提高和發(fā)展，照明光源節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，對(duì)電氣節(jié)能有著深刻的意義與影響，以下簡(jiǎn)要介紹幾種主要光源的選用原則及適用范圍。
1. 白熾燈
照明設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量減少白熾燈的使用量。因?yàn)榇蟛糠职谉霟魰?huì)把消耗能量中的90%轉(zhuǎn)化成無(wú)用的熱能，只少于10%的能量會(huì)成為光。頻繁開(kāi)關(guān)，對(duì)于要求瞬時(shí)啟動(dòng)和連續(xù)調(diào)光的場(chǎng)所、防止電磁干擾要求嚴(yán)格的場(chǎng)所及照明時(shí)間較短的場(chǎng)所可以選用白熾燈外，其他情況下室內(nèi)外照明不應(yīng)采用普通白熾燈。而世界很多國(guó)家也制定了傳統(tǒng)白熾燈退出市場(chǎng)的時(shí)間表。
2. 熒光燈及高強(qiáng)度氣體放電燈
2.1 管型熒光燈
隨著白熾燈逐漸退出照明的歷史舞臺(tái)，更節(jié)能環(huán)保的光源不斷出現(xiàn)。管型熒光燈是應(yīng)用最廣泛、用量最大的氣體放電光源，直徑為26mm的T8型和直徑為16mm的T5型等，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、光效高、發(fā)光柔和、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，是首選的高效節(jié)能光源，管型熒光燈主要適用于層高4.5m以下的房間，如辦公室、商店、教室、圖書(shū)館、公共場(chǎng)所等，三基色細(xì)管徑熒光燈具有光效高、壽命長(zhǎng)、顯色性好的特點(diǎn)。
2.1.1 緊湊型熒光燈。緊湊型熒光燈可以和鎮(zhèn)流器（電子式）連接在一起，組成一體化的整體型燈。它集中了白熾燈和普通熒光燈的優(yōu)點(diǎn)，具有光效高，壽命長(zhǎng)，顯色性好，節(jié)能，使用方便，可以與普通白熾燈直接替換，適用于家庭、賓館、營(yíng)業(yè)廳等。但需注意的是環(huán)境溫度過(guò)低會(huì)影響緊湊型熒光燈的啟動(dòng)和使用壽命，所以在冬季寒冷地區(qū)不應(yīng)把緊湊型熒光燈作為室外基礎(chǔ)照明光源使用。
2.1.2 無(wú)極熒光燈。高效、節(jié)能、無(wú)頻閃，護(hù)眼環(huán)保，可調(diào)光，功率因數(shù)高，壽命長(zhǎng)，是一種較為理想的節(jié)能環(huán)保光源。適應(yīng)各類工廠和民用設(shè)施照明。但無(wú)極燈是靠大功率“微波”激發(fā)熒光粉工作的，發(fā)生器發(fā)出超大功率的電磁波形成電磁干擾，所以不適合防止電磁干擾要求嚴(yán)格的場(chǎng)所。
2.2 高強(qiáng)度氣體放電燈
2.2.1金屬鹵化物燈
金屬鹵化物燈是在高壓汞燈基礎(chǔ)上添加各種金屬鹵化物制成的第三代光源。照明采用鈧鈉型金屬鹵化物燈，金鹵燈具有發(fā)光效率高、顯色性能好、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，是一種接近日光色的節(jié)能新光源，顯色性相對(duì)較高，更適宜于對(duì)照明質(zhì)量、照度水平有較高要求的場(chǎng)所，如體育館、比賽場(chǎng)地等。
2.2.2高壓鈉燈
光效較高，價(jià)格較低， 耗電少、壽命長(zhǎng)，顯色性較差， 適用于顯色性無(wú)要求的場(chǎng)所，但其透霧能力強(qiáng)和不誘蟲(chóng)等優(yōu)點(diǎn)使之廣泛應(yīng)用于道路、公路、機(jī)場(chǎng)、碼頭、船塢、車站、廣場(chǎng)處等。
2.3 選擇符合規(guī)范要求的節(jié)能燈具及鎮(zhèn)流器
2.3.1 高效的燈具
選擇燈具時(shí)，應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件和使用特點(diǎn)，合理地選定燈具的光強(qiáng)分布、效率、遮光角、造型尺寸及表觀顏色等，燈具的選用宜符合下列要求：
（1）熒光燈：開(kāi)敞式燈具效率不宜低于0.75，裝有遮光格柵的不低于0.6，其表面應(yīng)選用難燃型材料，其反射比不應(yīng)低于0.7。
（2）高強(qiáng)度氣體放電燈：開(kāi)敞式燈具效率不宜低于0.75，裝有遮光格柵的不低于0.6。
2.3.2選擇正確的鎮(zhèn)流器
氣體放電燈的鎮(zhèn)流器主要分兩大類：電子式鎮(zhèn)流器和電感鎮(zhèn)流器。
（1）采用電子鎮(zhèn)流器，使燈管在高頻條件下工作，可提高燈管光效和降低鎮(zhèn)流器自身?yè)p耗，有利于節(jié)能，并且發(fā)光穩(wěn)定，消除了頻閃和噪聲，有利于提高燈管壽命。
（2）自鎮(zhèn)流熒光燈應(yīng)配用電子鎮(zhèn)流器，T8細(xì)管徑熒光燈可配節(jié)能電感式鎮(zhèn)流器或電子鎮(zhèn)流器；T5細(xì)管徑熒光燈配電子鎮(zhèn)流器。
電感式鎮(zhèn)流器應(yīng)選用節(jié)能型， 普通電感鎮(zhèn)流器自身功率的損耗約占燈功率的20%，采用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器可降低鎮(zhèn)流器功耗，使燈具的總輸入功率下降10%。
（3）高壓鈉燈、金屬鹵化物燈應(yīng)配用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。
2.3.3氣體放電燈具有負(fù)的伏安特性，所以必須串聯(lián)鎮(zhèn)流器工作，通常的電感鎮(zhèn)流器功耗大，可達(dá)到燈本身消耗功率的10%以上，且功率因數(shù)為50%左右。通常情況為在每支燈上并聯(lián)電容進(jìn)行補(bǔ)償使功率因素提高到85%以上。
3. LED燈
LED光源就是發(fā)光二極管（LED）為發(fā)光體的光源，其低能耗，能量轉(zhuǎn)化效率非常高，理論上可以達(dá)到白熾燈的10%的能耗，LED相比熒光燈也可以達(dá)到50%的節(jié)能效果。節(jié)能效果顯著，這對(duì)能源緊張的中國(guó)來(lái)說(shuō)，無(wú)疑具有十分重要的意義。而壽命長(zhǎng)，光色純正，防潮、抗震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)使得LED光源具有很大的優(yōu)勢(shì)。由于典型的LED的光譜范圍都比較窄，因此，LED可以隨意進(jìn)行多樣化搭配組合，提別適用于裝飾燈方面；而LED 使用低壓電源，供電電壓在 6-24V 之間，而其外部多采用環(huán)氧樹(shù)脂來(lái)保護(hù)，所以密封性能和抗沖擊的性能都很好，不容易損壞，這使之成為優(yōu)良的水下照明光源。
三、結(jié)束語(yǔ)
照明設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)視覺(jué)要求、作業(yè)性質(zhì)和環(huán)境條件，通過(guò)對(duì)光源、燈具的選擇和配置，使工作區(qū)或空間具備合理的照度、顯色性和適宜的亮度分布，不但能能達(dá)到所需要的照明效果，也可以實(shí)現(xiàn) “節(jié)能”和“環(huán)?！钡木G色照明兩大主題，體現(xiàn)以人為本，注重舒適、健康的環(huán)境的指導(dǎo)思想。
參考文獻(xiàn)：
[1]《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》 JGT16-2008
[2]《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 GB50034-2004
關(guān)鍵詞：路燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)綠色照明
中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
前沿：近年來(lái)，我國(guó)的城市道路照明發(fā)展迅速，1999年全國(guó)安裝300萬(wàn)盞路燈，目前已經(jīng)達(dá)到約一億盞，安裝功率達(dá)到二點(diǎn)五千萬(wàn)千瓦，一年的耗電量約為590億度，這個(gè)數(shù)字是比較龐大的，有相當(dāng)大的節(jié)能潛力。以鶴壁新區(qū)現(xiàn)有路燈為例，2009年路燈系統(tǒng)電費(fèi)就達(dá)到400萬(wàn)元。面對(duì)能源與環(huán)境危機(jī)，各國(guó)都在努力實(shí)施“節(jié)能減排”工程，抓好城市照明用電的節(jié)約，成了節(jié)能工作不可忽視的一個(gè)環(huán)節(jié)。從路燈照明的實(shí)際出發(fā)如何科學(xué)的節(jié)能成為路燈行業(yè)很重要的一個(gè)問(wèn)題。筆者以我們?cè)趯?shí)際道路照明節(jié)能工作方面的一些認(rèn)識(shí)，應(yīng)從以下幾方面采取節(jié)能。
一、合理的燈具選擇及布置
根據(jù)建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJJ45-2006《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》以及我們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、實(shí)際情況，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行合理選擇路燈的布置模式、路燈的間距、高度等，同時(shí)要求合理選擇照度標(biāo)準(zhǔn)和功率密度值，確定合適的光源，以實(shí)現(xiàn)合理的照度，避免或減少路燈設(shè)計(jì)的盲目性，從而達(dá)到路燈的節(jié)能。
二、穩(wěn)壓降壓調(diào)光節(jié)能
在道路照明工程中，照度受電網(wǎng)電壓影響，而電網(wǎng)電壓受負(fù)荷影響，在負(fù)荷高峰時(shí)電壓偏低，在負(fù)荷低谷時(shí)電壓偏高。而傍晚為道路交通量高峰，此時(shí)電網(wǎng)電壓低，光源光通量低，路面照度低；接近午夜時(shí)為道路交通量低谷，此時(shí)電網(wǎng)負(fù)荷是低谷，而電網(wǎng)電壓偏高，光源發(fā)出的光通量高，路面照度高。這種不合理現(xiàn)象，造成既影響交通安全，又嚴(yán)重浪費(fèi)能源和資金的現(xiàn)象，將智能光源穩(wěn)壓降壓調(diào)光裝置安裝在路燈的控制端，在電壓波動(dòng)較大時(shí)，人流較小的后半夜，采用該裝置在合適的照度情況下，降低較高的電壓，達(dá)到節(jié)能。
三、半夜燈方式
半夜燈節(jié)能方式為最早也是最有效的節(jié)能方式，半夜燈是指在照度較高的街道或城鄉(xiāng)結(jié)合部街道的路燈，由于后半夜人流量、車流量較少，亮度不需要太高的情況下，在23：00以后滅一部分燈，以達(dá)到節(jié)約電能的目的，其特點(diǎn)是：投資小，見(jiàn)效快，且效果明顯、方法簡(jiǎn)單易行、維護(hù)方便，節(jié)電率達(dá)到20%以上；其最大的缺點(diǎn)是照度不均勻。半夜燈如果與路燈無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)配合使用效果更佳，半夜燈亮滅燈時(shí)間易于調(diào)整。
四、選用高效節(jié)能的照明系統(tǒng)
（1）光源：①用緊湊型熒光燈（節(jié)能燈）取代白熾燈與小功率的高壓汞燈，一支18W的節(jié)能燈的光通量相當(dāng)于一支100W的白熾燈，節(jié)能效果顯著；②用高光效高壓鈉燈和金鹵燈取代高壓汞燈和普通高壓鈉燈，例：功率為400W的高壓汞燈、高壓鈉燈，高光效高壓鈉燈（飛利浦系列）它們的光通量分別為22000LM、48000LM、54000LM，分別提高118%、13%，節(jié)能效果顯而易見(jiàn)；③采用LED燈取代傳統(tǒng)的霓虹燈，其特點(diǎn)是：亮度高；可通過(guò)控制器達(dá)到多種色彩和圖案的變化；功耗小，壽命長(zhǎng)，同等面積LED燈功率僅為霓虹燈的10%-20%，壽命卻是霓虹燈的5—10倍；維修方便、簡(jiǎn)單。4.2燈具：選用IP防護(hù)等級(jí)高，反射效率高的照明燈具。
（2）電器：氣體放電燈具有負(fù)的伏安特性，所以必須串聯(lián)鎮(zhèn)流器工作，通常的電感鎮(zhèn)流器功耗大，可達(dá)到燈本身消耗功率的10%以上，且功率因數(shù)為50%左右。①通常情況為在每支燈上并聯(lián)電容進(jìn)行補(bǔ)償使功率因素提高到85%以上；②采用電感節(jié)能整流器取代普通鎮(zhèn)流器，可節(jié)能5%左右；③2002年部分廠家推出電感調(diào)光鎮(zhèn)流器，它是在鎮(zhèn)流器中多設(shè)置一個(gè)抽頭，利用調(diào)節(jié)器預(yù)設(shè)的時(shí)間調(diào)整輸出電壓，從而調(diào)整輸出電流達(dá)到節(jié)電目的，現(xiàn)有400W250W、250W150W兩種規(guī)格，其特點(diǎn)是：節(jié)能效果顯著、照度均勻、尤其適宜舊街道改造。
（3）電子鎮(zhèn)流器取代電感鎮(zhèn)流器。
五、路燈控制柜節(jié)能
路燈節(jié)能控制柜安裝于線路前端，可通過(guò)內(nèi)置的智能控制器或可編程控制器、時(shí)間繼電器、光敏控制器等，對(duì)節(jié)電系統(tǒng)的工作曲線進(jìn)行自動(dòng)控制，從而輕松調(diào)控整條線路上的負(fù)載，節(jié)電率高達(dá)40%。
六、優(yōu)化配電線路節(jié)能
路燈線路系統(tǒng)較長(zhǎng)，線路損耗、壓降都一定程度影響了路燈的照度，浪費(fèi)了電能，因此在設(shè)計(jì)線路時(shí)選用較粗的電纜截面，適當(dāng)增加線路的負(fù)載能力，不僅為以后燈箱廣告、景觀照明留下余量，同時(shí)能有效減小壓降與線路損耗，既延長(zhǎng)整個(gè)線路系統(tǒng)的壽命，減少了維護(hù)維修率，還節(jié)約了電能。
七、無(wú)功補(bǔ)償節(jié)能
無(wú)功功率增加了變壓器及導(dǎo)線的容量，由于裝置及導(dǎo)線餓電阻，無(wú)功電流變成熱而直接損失，因此提高功率因數(shù)，減少無(wú)功功率成了節(jié)能很必要的手段，通常采用安裝合適的電容，提高功率因數(shù)達(dá)到節(jié)能。
八、推廣綠色照明光源
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)的照明用電將大幅度提高，綠色節(jié)能照明的研究應(yīng)用，將越來(lái)越受到重視。太陽(yáng)能LED照明燈具作為冷光源產(chǎn)品，具有性價(jià)比較高、綠色環(huán)保、安全可靠、質(zhì)量穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、安裝維護(hù)簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于綠地照明、公路照明、廣告燈箱照明、城市造型景觀照明及家居照明系統(tǒng)，但太陽(yáng)能LED照明燈具一次性投入較高是其發(fā)展的瓶頸。目前，照明消耗約占整個(gè)電力消耗的20%左右，降低照明用電是節(jié)省能源的重要途徑。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，業(yè)界已研究開(kāi)發(fā)出多種節(jié)能照明器具，并取得了一定的成效。但是，距離“綠色照明”的要求還較遠(yuǎn)，開(kāi)發(fā)和應(yīng)用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源勢(shì)在必行。
九、采用智能化集中控制
城市照明的智能化控制，特別是路燈“三遙”監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)路燈節(jié)能起到了巨大的推進(jìn)作用，利用計(jì)算機(jī)、有線或無(wú)線得傳輸方式，動(dòng)態(tài)的對(duì)路燈遠(yuǎn)距離實(shí)施監(jiān)控和管理，能夠準(zhǔn)確的報(bào)出故障，合理的開(kāi)關(guān)燈，十分有效地達(dá)到路燈的節(jié)能目的。
一、指導(dǎo)思想
以省城市“四化”競(jìng)賽活動(dòng)為契機(jī)，以城市綠化、美化、凈化、亮化為重點(diǎn)，緊緊抓住我市轉(zhuǎn)型向海發(fā)展的重要機(jī)遇，以建設(shè)生態(tài)城市為目標(biāo)，營(yíng)造城市景觀、提升城區(qū)品位、彰顯地域特色。
二、活動(dòng)目標(biāo)
（一）到年第十二屆全運(yùn)會(huì)召開(kāi)前，全市綠化覆蓋率達(dá)到43.5%，新建城市主干路兩側(cè)要建15米以上的景觀綠化帶，并通過(guò)拆違增綠、拆墻透綠、見(jiàn)縫插綠等方式增加綠量，城市綠化管理得到加強(qiáng)，城市綠化整體水平得到提高。同時(shí)，力爭(zhēng)年進(jìn)入國(guó)家級(jí)園林城市行列。
（二）城市建筑色調(diào)規(guī)范，主干路、臨街路建筑立面得到整治，戶外廣告和公共標(biāo)識(shí)規(guī)范，戶外宣傳設(shè)施完善，城市空間得到美化。
（三）城市道路和排水順暢，城區(qū)、城鄉(xiāng)結(jié)合部地區(qū)、施工現(xiàn)場(chǎng)、集貿(mào)市場(chǎng)、鐵路和公路沿線環(huán)境得到綜合治理，公共場(chǎng)所環(huán)境衛(wèi)生得到凈化。
（四）城市功能性照明完善，景觀性照明得到加強(qiáng)，消滅城區(qū)摸黑路，淘汰低效照明產(chǎn)品，推廣使用節(jié)能高效照明新產(chǎn)品、新技術(shù)，城市亮化檔次得到提升。
三、工作內(nèi)容
（一）綠化
1.大幅度增加城市綠地面積，打造具有地域特色的精品工程。以多種樹(shù)、種大苗為重點(diǎn)，年至年城區(qū)植樹(shù)120萬(wàn)株，年均增加綠化面積100公頃，到年上半年，城市綠化覆蓋率達(dá)到43.5%。以公園、游園、廣場(chǎng)建設(shè)為板塊，營(yíng)造城市精品綠地。提升城區(qū)街路景觀，實(shí)施公路、鐵路兩側(cè)綠化改造工程，建設(shè)綠色生態(tài)長(zhǎng)廊。進(jìn)一步完善棄管小區(qū)和單位庭院綠化，構(gòu)建宜居環(huán)境。逐步引進(jìn)、推行立體、屋頂綠化，構(gòu)建城市綠色空間。
2.市、縣要按照1000米的綠地服務(wù)半徑規(guī)劃建設(shè)一批單位面積不少于2000平方米的公園綠地。年-年，在金寶渡假城西側(cè)建成總面積為6.25萬(wàn)平方米的綜合性游園1處，改造湖濱公園1處，建設(shè)、完善小區(qū)、路側(cè)游園20余處。、躍進(jìn)總干等防護(hù)林帶，形成城市綠色屏障。
3.以河流水系為依托，高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)、、二期等景觀帶，進(jìn)一步完善景觀帶、一期景觀帶建設(shè)，營(yíng)造優(yōu)美的水系環(huán)境，給市民提供足夠戲水、親水空間，使城市環(huán)境和觀水、戲水相得益彰。
（二）美化
1.規(guī)范城市建筑色調(diào)。編制城市色彩專項(xiàng)規(guī)劃，在對(duì)城市建筑色彩現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，按照與自然環(huán)境和諧、延續(xù)城市歷史文脈、城市功能分區(qū)原則，確定城市色彩定位，劃定城市色彩控制分區(qū)，制定分類控制要素，規(guī)范城市建筑色彩，營(yíng)造和諧的城市色彩環(huán)境。
2.整治主干路臨街建筑立面。拆除違規(guī)建筑和破舊廢棄建筑，對(duì)保留建筑要根據(jù)建筑風(fēng)格和特點(diǎn)進(jìn)行粉飾，對(duì)具有歷史價(jià)值的建筑按照原有建筑的歲月和色調(diào)進(jìn)行粉飾，歷史建筑、文化古跡周邊建筑的風(fēng)格和色調(diào)與古建筑相協(xié)調(diào)，對(duì)破損、臟污的建筑進(jìn)行修繕和粉飾，對(duì)“爛尾樓”采取措施妥善處理，保持主要街路建筑物、構(gòu)筑物外立面整潔、完好，鼓勵(lì)樓頂“平改坡”，營(yíng)造良好的視覺(jué)環(huán)境。
3.規(guī)范戶外廣告、路牌和公共標(biāo)識(shí)。拆除城區(qū)及鐵路、公路沿線破損、影響觀瞻及未經(jīng)審批設(shè)置的廣告設(shè)施，在路、路、泰山路、向海大道、石化路、大街、公園大街、石油大街、大街、街等城市主要街路設(shè)置藝術(shù)化、路段特色化、效果景觀化的廣告牌匾。清理規(guī)范交通標(biāo)識(shí)路牌。規(guī)范、完善車站、賓館飯店、旅游景觀等重點(diǎn)部位導(dǎo)向標(biāo)識(shí)和內(nèi)容。
4.完善戶外宣傳設(shè)施。進(jìn)一步完善現(xiàn)有電子廣告屏和公益廣告牌，在城市主次干路兩側(cè)和重點(diǎn)部位要至少新建20處電子廣告屏，用于全運(yùn)會(huì)籌備和比賽期間播放有關(guān)全運(yùn)內(nèi)容的宣傳片、新聞片和旅游片，轉(zhuǎn)播全運(yùn)會(huì)比賽實(shí)況，營(yíng)造全運(yùn)文化氛圍。
5.設(shè)置公共藝術(shù)小品。城市主次干路兩側(cè)、十字路口以及公園、廣場(chǎng)、體育場(chǎng)等公共場(chǎng)所要設(shè)置一批體現(xiàn)城市特色的建筑小品、雕塑和植物花卉景觀，營(yíng)造內(nèi)涵豐富、景物宜人的藝術(shù)氛圍。
（三）凈化
1.治理城市道路和排水。全面治理城市道路，城市主次干路、火炬?zhèn)鬟f路線和全運(yùn)會(huì)“吃、住、行、游”涉及道路要達(dá)到路面平整無(wú)坑包、邊石順直無(wú)破損、步道美觀無(wú)缺失、井蓋平穩(wěn)無(wú)松動(dòng)，完好率達(dá)到100%；支路完好率達(dá)到95%以上。提高排水能力，確保城市主干路、出口路，以及立交橋、汽車站、火車站、比賽場(chǎng)館等重點(diǎn)部位遭遇暴雨時(shí)路面不積水。
2.治理城區(qū)和城鄉(xiāng)結(jié)合部地區(qū)環(huán)境衛(wèi)生。按照現(xiàn)行環(huán)境衛(wèi)生管理體制，市、區(qū)、街道、社區(qū)相互配合，做好道路清掃保潔、垃圾清運(yùn)和排水糞便及時(shí)清掏工作，搞好樓道清掃、庭院保潔、臨街單位環(huán)境衛(wèi)生。
3.治理施工現(xiàn)場(chǎng)和集貿(mào)市場(chǎng)環(huán)境衛(wèi)生。加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)建筑垃圾清理整治，施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)圍檔，建筑垃圾及時(shí)清運(yùn)，防止揚(yáng)塵污染。加強(qiáng)集貿(mào)市場(chǎng)環(huán)境衛(wèi)生整治，取締違規(guī)占道經(jīng)營(yíng)的馬路市場(chǎng)、馬路加工廠、攤點(diǎn)、流動(dòng)商販、店外經(jīng)營(yíng)、露天燒烤等。
4.治理鐵路和公路沿線環(huán)境衛(wèi)生。鐵路和公路沿線環(huán)境整潔美觀，無(wú)私搭亂建的建（構(gòu)）筑物及其附屬物、無(wú)破舊建筑及殘墻斷壁、無(wú)亂堆柴草、無(wú)暴露垃圾渣土及“白色污染”物、無(wú)河塘漂浮物。
5.治理公共場(chǎng)所衛(wèi)生。清除火車站、汽車客運(yùn)站、碼頭、商業(yè)街、公園、比賽和接待場(chǎng)館等公共場(chǎng)所的不衛(wèi)生等現(xiàn)象，做好各項(xiàng)衛(wèi)生工作。
（四）亮化
1.優(yōu)先發(fā)展和建設(shè)功能照明，合理設(shè)置景觀照明的范圍、亮度和能耗密度，限時(shí)全部淘汰低效照明產(chǎn)品。全部實(shí)現(xiàn)城市街巷路、小區(qū)、單位和居民樓道亮化，消滅城區(qū)摸黑路，方便群眾出行。推廣使用高效節(jié)能照明新產(chǎn)品、新技術(shù)及合同能源管理方式。
2.編制和完善城市照明專項(xiàng)規(guī)劃和城市設(shè)施建設(shè)年度計(jì)劃。在現(xiàn)有城市主干路兩側(cè)樓宇、標(biāo)志性建筑亮化的基礎(chǔ)上，在世紀(jì)廣場(chǎng)、湖濱公園、景觀帶、濕地公園、市府大街、路等道路以及興隆大街、向海大道城市出口處和車站、碼頭、比賽、接待場(chǎng)館周邊，高水平規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建設(shè)一批重點(diǎn)突出、結(jié)構(gòu)合理、節(jié)能環(huán)保的景觀照明體系，形成簡(jiǎn)潔大氣、點(diǎn)線面結(jié)合、動(dòng)靜適宜的城市整體亮化夜景。
3.建立健全城市照明巡視、維護(hù)管理責(zé)任體系。加強(qiáng)亮化設(shè)施維護(hù)和管理，杜絕照明燈飾設(shè)施不亮、缺失、損壞、斷條現(xiàn)象，保障亮化效果。認(rèn)真落實(shí)《城市夜景照明設(shè)計(jì)規(guī)范》和《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》有關(guān)節(jié)能規(guī)定，健全城市照明設(shè)施節(jié)能管理機(jī)制。
四、責(zé)任分工
（一）油田礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部及縣、縣人民政府按照我市城市“四化”競(jìng)賽活動(dòng)的工作內(nèi)容，并對(duì)照《全省城市綠化、美化、凈化、亮化星級(jí)和范例獎(jiǎng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（試行），分別負(fù)責(zé)做好各自轄區(qū)內(nèi)的綠化、美化、凈化和亮化工作。
（二）市、區(qū)的綠化、美化、凈化、亮化工作責(zé)任分工如下：
1.綠化。城市主街主路、新建道路、公園、路側(cè)游園的綠化工作由市住建委負(fù)責(zé)；城區(qū)各居住小區(qū)、庭院的綠化工作由區(qū)人民政府負(fù)責(zé)；沿街各行政機(jī)關(guān)、企業(yè)、事業(yè)單位的綠化工作由各單位自行負(fù)責(zé)
2.美化。組織編制城市色彩規(guī)劃工作由市規(guī)劃局負(fù)責(zé)；整治主干道臨街建筑立面、規(guī)范戶外廣告和公共標(biāo)識(shí)工作由區(qū)人民政府和市綜合執(zhí)法局負(fù)責(zé)；市交警支隊(duì)負(fù)責(zé)城市道路交通標(biāo)志的整治；市交通局負(fù)責(zé)城區(qū)外公路控制區(qū)及長(zhǎng)途客運(yùn)站的整治，兩區(qū)政府負(fù)責(zé)轄區(qū)內(nèi)鐵路沿線及周邊的整治（含企業(yè)內(nèi)部專用鐵路），火車站負(fù)責(zé)火車站內(nèi)的整治；完善戶外宣傳設(shè)施工作由市委宣傳部和市體育局負(fù)責(zé)；設(shè)置公共藝術(shù)小品工作由市體育局牽頭負(fù)責(zé)，市住建委和兩區(qū)人民政府配合。
3.凈化。街路和居民區(qū)環(huán)境衛(wèi)生工作由區(qū)人民政府具體負(fù)責(zé)，市住建委做好督促、檢查、協(xié)調(diào)、指導(dǎo)；施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境衛(wèi)生工作由區(qū)政府和市環(huán)保局負(fù)責(zé)；集貿(mào)市場(chǎng)環(huán)境衛(wèi)生工作由市工商局、市衛(wèi)生局、市愛(ài)衛(wèi)會(huì)負(fù)責(zé)；火車站內(nèi)的環(huán)境衛(wèi)生整治工作由火車站負(fù)責(zé)，鐵路沿線（含企業(yè)內(nèi)部專用鐵路）及周邊地區(qū)綜合整治工作由所在區(qū)域內(nèi)縣區(qū)政府負(fù)責(zé)，公路沿線綜合整治工作由市交通局負(fù)責(zé)；公共場(chǎng)所環(huán)境衛(wèi)生工作由區(qū)政府及市工商局、市體育局、市衛(wèi)生局、市愛(ài)衛(wèi)會(huì)、市綜合執(zhí)法局負(fù)責(zé)；地方轄區(qū)的城市主干道道路維護(hù)工作由市住建委，次干道和城市排水排澇由兩區(qū)政府負(fù)責(zé)，油田承擔(dān)的城市主要街路、重點(diǎn)部位的道路排水維護(hù)工作由油田公司負(fù)責(zé)。
4.亮化。城市照明綜合及建設(shè)管理和維護(hù)工作由市住建委負(fù)責(zé)。
市政府糾風(fēng)辦、政務(wù)公開(kāi)辦負(fù)責(zé)競(jìng)賽活動(dòng)中各項(xiàng)工作的“民心網(wǎng)”民意測(cè)評(píng)和初評(píng)工作。
五、保障措施
（一）加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)。成立市城市“四化”競(jìng)賽活動(dòng)領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)競(jìng)賽活動(dòng)的組織、檢查指導(dǎo)和迎接省城市“四化”競(jìng)賽活動(dòng)的考核評(píng)審工作。領(lǐng)導(dǎo)小組各成員單位要按照工作分工各司其責(zé)，互相配合，做好相關(guān)工作，確保各項(xiàng)工作科學(xué)組織到位、貫徹落實(shí)到位。
（二）加大宣傳力度。充分發(fā)揮新聞媒體和政府網(wǎng)站的作用，通過(guò)開(kāi)辟專題或?qū)诘榷喾N形式，廣泛宣傳城市“四化”競(jìng)賽活動(dòng)的重大意義和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，宣傳先進(jìn)典型，努力營(yíng)造廣大群眾和社會(huì)各界關(guān)心參與城市建設(shè)管理的社會(huì)氛圍。
關(guān)鍵詞：公路隧道；隧道設(shè)計(jì)；隧道施工；隧道建設(shè)；地質(zhì)環(huán)境 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
中圖分類號(hào)：U456 文章編號(hào)：1009-2374（2016）07-0078-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.07.040
近十年來(lái)我國(guó)的公路隧道建設(shè)得到了迅猛的發(fā)展，每年以60萬(wàn)延米的速度不斷增長(zhǎng)，因此對(duì)隧道的設(shè)計(jì)也提出了更高的要求?？v觀國(guó)內(nèi)外隧道設(shè)計(jì)的研究成果是十分豐富的，因此國(guó)內(nèi)公路隧道設(shè)計(jì)的理論體系也非常多。目前，我國(guó)公路隧道設(shè)計(jì)已經(jīng)與國(guó)際水平接軌，并且在施工技術(shù)方面的成就也有了很大的進(jìn)步。我國(guó)國(guó)土面積之大，不同地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境會(huì)有所不同，所以在隧道建設(shè)中采用的施工技術(shù)也各不相同。本文以福建A公路為例，對(duì)其隧道設(shè)計(jì)與施工技術(shù)進(jìn)行深入分析，旨在促進(jìn)我國(guó)公路隧道設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的共同發(fā)展，并打造高質(zhì)量的隧道工程。
1 工程概況
A公路隧道處于地勢(shì)西北高東南低的福建省境內(nèi)，因福建省復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造特征，該工程隧道地質(zhì)特征也比較復(fù)雜。該公路隧道進(jìn)口段主要被花崗巖覆蓋，分布不均，其他為砂土填充，砂層厚度超過(guò)2m，屬于V級(jí)圍巖。隧道出口鄰近U字形溝槽，溝槽內(nèi)常年積水。對(duì)該工程造成影響的地質(zhì)因素主要是隧道進(jìn)口多塊石堆積層，經(jīng)雨水沖刷容易在洞門外淤積。
2 A公路隧道設(shè)計(jì)
2.1 設(shè)計(jì)原則
（1）遵循《公路工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG D70-2013）和《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D70-2013）中的相關(guān)規(guī)定；（2）洞口要設(shè)置洞門，洞門結(jié)構(gòu)可以是柱式、端墻式、臺(tái)階式等，洞門結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)洞口的具體地質(zhì)情況和施工特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)；（3）當(dāng)隧道中線和隧道洞口地形的等高線斜交時(shí)，洞門結(jié)構(gòu)宜采用斜交式，線路中線和端墻的交角應(yīng)大于45度；（4）隧道內(nèi)部輪廓的設(shè)計(jì)除了要符合隧道建設(shè)規(guī)定，同時(shí)要保證洞內(nèi)設(shè)備齊全，比如洞內(nèi)的排水設(shè)施、通風(fēng)、檢修道、照明以及運(yùn)營(yíng)管理等設(shè)施；（5）公路隧道施工圖的設(shè)計(jì)遵照《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D70-2013）中推薦的隧道內(nèi)輪廓建設(shè)；（6）位于風(fēng)景區(qū)、城鎮(zhèn)、車站附近的隧道洞門設(shè)計(jì)要符合建筑美觀要求，與城市建設(shè)和環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)；（7）注重隧道“監(jiān)控量測(cè)”以及“地質(zhì)超前預(yù)報(bào)”。
2.2 洞門設(shè)計(jì)
為了保證周圍環(huán)境不受到過(guò)大的破壞，本隧道洞口應(yīng)結(jié)合福建的地貌地形進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，并且在洞口周圍種植與地形特征相符的綠色植物。
2.3 隧道襯砌設(shè)計(jì)
本路段隧道襯砌結(jié)構(gòu)主要根據(jù)圍巖的地質(zhì)條件及施工條件分為淺埋和深埋段復(fù)合式襯砌、明洞襯砌。除Ⅴ級(jí)圍巖土質(zhì)的隧道可以使用礦山法原理進(jìn)行設(shè)計(jì)以外，其他襯砌均使用新奧法原理進(jìn)行設(shè)計(jì)施工；通過(guò)工程類比等計(jì)算方法確定襯砌設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)；在圍巖比較差的地段，其襯砌應(yīng)向圍巖較好的地段延長(zhǎng)10m左右，并且在主洞與車行橫通道交叉地段設(shè)置加強(qiáng)段襯砌，襯砌材料均使用鋼筋凝土；明洞襯砌的拱墻、仰拱鋼筋混凝土強(qiáng)度為C25。
2.4 通風(fēng)與照明設(shè)計(jì)
一方面，根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范并結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，本隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)為射流風(fēng)機(jī)誘導(dǎo)式通風(fēng)；另一方面，本隧道考慮到其長(zhǎng)度應(yīng)設(shè)置電纜槽。隧道內(nèi)供電采用380/220V的三相四線系統(tǒng)以及380V動(dòng)力設(shè)備。
2.5 防排水設(shè)計(jì)
（1）洞內(nèi)防排水。為了能夠有效將襯砌背后的積水排出，本隧道內(nèi)沿著巖面環(huán)向設(shè)置透水管，透水管和墻底部縱向排水管（Φ10Omm）相連，并且每30m布設(shè)一處橫向引水管，把縱向排水管里的水引入到側(cè)溝內(nèi)，再由側(cè)溝從引水道排向隧道外；（2）洞外防排水。在隧道進(jìn)口端洞外的側(cè)溝布設(shè)5%的反坡排水，并且在距洞口外1～2m處地面設(shè)一處深3m、寬4m的橫向盲溝來(lái)攔截路面水；（3）明洞防排水。明洞采用黏土隔水層及外貼式防水層；（4）隧道防排水。隧道防排水采用“防、截、排、堵”相結(jié)合的防滲方案。在施工前根據(jù)掌握的資料結(jié)合地形對(duì)地下出水情況進(jìn)行分析和水量計(jì)算，制定最佳的排水措施。除此之外要對(duì)該公路隧道內(nèi)部的出水位置、水量大小、變化規(guī)律以及水質(zhì)成分等做好相關(guān)的勘測(cè)與記錄，達(dá)到邊墻和拱部不滲水、道床不冒水不積水的效果。
3 A公路隧道施工技術(shù)與方法
3.1 施工測(cè)量
（1）測(cè)量隊(duì)組織隧道控制測(cè)量，繪出隧道以及隧道內(nèi)各設(shè)備位置示意圖和線路樁點(diǎn)。沿隧道方向每100m處設(shè)臨時(shí)水準(zhǔn)基點(diǎn)，每150m處設(shè)導(dǎo)線控制點(diǎn)，同時(shí)核對(duì)線路的中線是否準(zhǔn)確；（2）施工現(xiàn)場(chǎng)的所有測(cè)量?jī)x器標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一并派專人保管維護(hù)。如果在測(cè)量中儀器參數(shù)不符合規(guī)范要及時(shí)校準(zhǔn)或更換，保證測(cè)量數(shù)據(jù)無(wú)誤；（3）記錄各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)并匯報(bào)給監(jiān)理部門；（4）得到批復(fù)后開(kāi)始進(jìn)行洞口邊的仰坡施工的放樣測(cè)量。
3.2 隧道開(kāi)挖
（1）開(kāi)挖方法與進(jìn)尺控制。隧道進(jìn)出口的開(kāi)挖方法均采用正臺(tái)階法。上部臺(tái)階長(zhǎng)為5m，先對(duì)上半段面施工并做好支護(hù)工作，使用風(fēng)鉆進(jìn)行鉆孔，下部開(kāi)挖使用鉆孔臺(tái)架風(fēng)鉆進(jìn)行鉆眼，兩者每循環(huán)進(jìn)尺不超過(guò)1m。遇到Ⅲ級(jí)圍巖開(kāi)挖則采用全斷面法，鉆眼使用液壓鑿巖臺(tái)車，循環(huán)進(jìn)尺控制在3m以內(nèi)；（2）爆破作業(yè)。該段工程使用非電導(dǎo)爆系統(tǒng)。每個(gè)鉆孔區(qū)域由專人負(fù)責(zé)，裝藥也由專門的爆破技術(shù)人員負(fù)責(zé)。在這一過(guò)程中，技術(shù)人員必須對(duì)爆破技術(shù)非常熟練，能夠正確使用炸藥的用量以及雷管的段數(shù)。在鉆孔之前要確定開(kāi)挖斷面的中線以及水平輪廓，鉆孔要以“準(zhǔn)、平、直、齊”為標(biāo)準(zhǔn)并滿足相關(guān)精度要求（各孔誤差均已不超過(guò)3cm為準(zhǔn)）。完成鉆孔以后對(duì)符合標(biāo)準(zhǔn)的孔填裝炸藥，不符合標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)重新鉆孔方可開(kāi)始裝藥爆破。在填裝炸藥前要將炮孔清理干凈，以免爆破受到其他物質(zhì)的影響。隧道進(jìn)出口根據(jù)設(shè)計(jì)做好相關(guān)加固工作后，Ⅴ級(jí)圍巖使用微臺(tái)階法開(kāi)挖，錨、噴、網(wǎng)及型鋼支護(hù)。待開(kāi)挖完畢初噴混凝土4cm厚度，然后布設(shè)錨桿及掛網(wǎng)，最后架立鋼架并噴射15cm厚的混凝土，尤其是鋼架處要加厚噴層，確保鋼架穩(wěn)定和整體受力。
3.3 支護(hù)作業(yè)
支護(hù)作業(yè)是隧道施工中的重要環(huán)節(jié)，其中分兩次噴射混凝土，每完成一次爆破要及時(shí)清理圍巖并采用濕噴機(jī)開(kāi)展初噴作業(yè)，在最短的時(shí)間內(nèi)將開(kāi)挖面封閉以防止圍巖變形。下一步是出碴作業(yè)，出碴完成后是鉆爆車進(jìn)場(chǎng)，要先對(duì)錨桿進(jìn)行鉆孔，錨桿鉆孔的深度誤差控制在20cm內(nèi)。然后針對(duì)出噴不合格的地方進(jìn)行混凝土補(bǔ)噴，新噴混凝土要根據(jù)要求進(jìn)行灑水維護(hù)。需要注意的是在Ⅴ級(jí)圍巖地段安裝錨桿時(shí)也要安裝鋼型鋼架，以此確保隧道施工的安全與質(zhì)量。支護(hù)作業(yè)應(yīng)遵照工程施工標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，相關(guān)人員負(fù)責(zé)全程監(jiān)控與指導(dǎo)。
3.4 隧道襯砌
該隧道的襯砌形式是整體式襯砌，所以使用襯砌臺(tái)車對(duì)拱墻一次襯砌。襯砌模型使用樣式簡(jiǎn)單接縫嚴(yán)密的金屬大模板。根據(jù)設(shè)計(jì)制作定擋頭板。灌注則使用混凝土輸送泵。施工當(dāng)中，拱墻兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行灌注，兩側(cè)高度誤差控制在1m內(nèi)。隧道Ⅴ級(jí)圍巖需要考慮防震因素，所以全斷面襯砌要使用鋼筋混凝土，其他位置可以使用素混凝土。鋼筋的安裝與使用要按照設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格實(shí)施，另外還需要注意以下三點(diǎn)：（1）低溫混凝土配合比和用量都要符合設(shè)計(jì)與施工標(biāo)準(zhǔn)；（2）隧道基底的虛碴、積水和雜質(zhì)必須及時(shí)清理干凈，尤其是混凝土不得導(dǎo)入積水基坑；（3）達(dá)到一定時(shí)間后拆除模板，對(duì)襯砌進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為兩周。
3.5 隧道防排水
第一，洞內(nèi)施工排水。因?yàn)椴捎玫氖茄龉?，所以要在洞?nèi)集水坑然后將水匯入到這些坑內(nèi)，最后采用泥漿泵將水排到洞外。
第二，隧道防排水。使用多種防排方案，實(shí)現(xiàn)“防、排、堵、截”相結(jié)合。其中防水板的施工技術(shù)如下：（1）安裝防水板之前要安裝好軟式透水管盲溝。檢查防水板的質(zhì)量，禁止將有色變、刀痕、小孔等問(wèn)題的防水板帶入施工場(chǎng)地。在防水板邊緣10cm處做搭接線記號(hào)，邊墻、拱部分段鋪設(shè)防水板，在拱部畫(huà)出中心線，卷起備用。然后接通電源，切割鋼絲網(wǎng)露頭做好各項(xiàng)材料的準(zhǔn)備工作。（2）固定防水板。鋪設(shè)防水板時(shí)，拱部防水板的中線要與隧道中線重合，在防水板邊緣5cm處開(kāi)始錨定，間距0.5m，板邊固定點(diǎn)距邊緣5cm，間距為1m，以此向下展開(kāi)。（3）以搭接寬度10cm為標(biāo)準(zhǔn)黏接防水板接縫。黏縫若不符合質(zhì)量要求要及時(shí)修補(bǔ)。
3.6 隧道監(jiān)控量測(cè)要點(diǎn)
在施工中，除了高效發(fā)揮以上施工技術(shù)，監(jiān)控量測(cè)作為隧道施工中的重要組成部分，其作用是非常巨大的。因此根據(jù)隧道設(shè)計(jì)，進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)要注意以下九點(diǎn)：（1）監(jiān)控量測(cè)貫穿整個(gè)隧道施工過(guò)程。主要是通過(guò)收集測(cè)量數(shù)據(jù)以及分析結(jié)果掌握各項(xiàng)施工技術(shù)的可行性，從而起到預(yù)防施工風(fēng)險(xiǎn)以及保證施工質(zhì)量的作用；（2）在施工前，對(duì)承包商進(jìn)行控制點(diǎn)復(fù)測(cè)與審核，尤其是周邊收斂、位移量測(cè)、拱頂下沉量測(cè)、錨桿內(nèi)力抗拔、掌子面地質(zhì)素描等；（3）明洞工程開(kāi)挖前，要測(cè)量放線及仰坡頂截水溝和洞口段的排水系統(tǒng)檢驗(yàn)合格后才能實(shí)施。開(kāi)挖之后尺寸與邊仰坡坡率要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求；（4）洞身開(kāi)挖中必須嚴(yán)格對(duì)爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行監(jiān)控，尤其是巖石最小抵抗線及周邊眼間距的測(cè)量以及起爆位置的確定要進(jìn)行嚴(yán)格控制；（5）隧道開(kāi)挖遇到煤層時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格測(cè)量瓦斯?jié)舛龋⒎乐姑簩油咚挂萑肟拥?；?）嚴(yán)格控制超欠挖，采用激光斷面儀測(cè)量?jī)艨諗嗝?，每?～10m檢測(cè)一個(gè)斷面，當(dāng)發(fā)現(xiàn)超欠挖時(shí)立即調(diào)整鉆爆參數(shù)；（7）隧道初期支護(hù)的監(jiān)控量測(cè)必須根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)做好錨桿支護(hù)、鋼筋網(wǎng)支護(hù)、噴射混凝土支護(hù)等技術(shù)的監(jiān)控量測(cè)，其中噴射砼施工中對(duì)噴射距離、角度要進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)量和控制；（8）隧道二次襯砌要以砼強(qiáng)度、厚度、鋼拱架間距、空洞情況的檢測(cè)作為監(jiān)控量測(cè)的重點(diǎn)；（9）隧道防排水監(jiān)控量測(cè)中，洞內(nèi)順坡排水的坡度與線路坡度要一致，此外要加強(qiáng)防水板的監(jiān)控量測(cè)。
4 結(jié)語(yǔ)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，公路隧道在設(shè)計(jì)及施工和運(yùn)營(yíng)管理方面都日益成熟，但是與此同時(shí)，新技術(shù)、新材料以及新工藝的研究與應(yīng)用也層出不窮，使得設(shè)計(jì)與施工在一定程度上難以同步發(fā)展，所以為了有效解決這一問(wèn)題，在今后的公路建設(shè)中需要不斷地完善與改進(jìn)。本文針對(duì)福建某公路隧道建設(shè)進(jìn)行了分析，希望能夠?yàn)楣匪淼赖慕ㄔO(shè)起到積極的促進(jìn)作用。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞]路燈；節(jié)能；必要性
中圖分類號(hào)：TM923 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）33-0127-01
一、在城市路燈照明中實(shí)行節(jié)能的必要性
由于我國(guó)城市化速度的不斷加快，各種能源消耗加大，對(duì)于電力資源的消耗尤為突出，節(jié)省電力已經(jīng)成為最主要的途徑了，因此城市路燈節(jié)能照明是很有必要的。城市路燈節(jié)能照明是有利于減低電力能源的消耗，有利于推動(dòng)綠色環(huán)保的實(shí)施，有利于減低政府和電力公司的財(cái)政負(fù)擔(dān)。城市路燈節(jié)能照明不但對(duì)能源節(jié)約有著重要的作用，還對(duì)城市環(huán)境的美化有著重要的影響作用，城市路燈的電力節(jié)約有利于減低發(fā)電對(duì)環(huán)境造成的破壞，緩解電力能源緊缺的問(wèn)題。城市路燈節(jié)能照明有利于避免由于路燈太亮而造成的光污染；炫光等問(wèn)題。
二、道路照明進(jìn)行布燈設(shè)計(jì)
對(duì)于道路照明來(lái)說(shuō)， 在進(jìn)行布燈的時(shí)候， 可以根據(jù)路燈等級(jí)以及路面情況不同選擇不同方式來(lái)進(jìn)行，主要布燈方式有以下幾種： 單側(cè)布燈、 雙向交錯(cuò)布燈、中心對(duì)稱布燈以及雙側(cè)對(duì)稱布燈等形式。如果路面比較寬， 并且中間沒(méi)有分隔帶，可以使用雙側(cè)布燈的形式， 對(duì)稱布置在形式上比較美觀， 但是在照明效果上和交錯(cuò)布置的形式相比比較差； 如果路中間有分隔帶存在， 可以利用對(duì)稱布置的形式。如果路面比較窄，可使用單側(cè)布置的形式， 它所具有的優(yōu)點(diǎn)就是成本比較低，用燈數(shù)量比較少。對(duì)于道路照明燈桿來(lái)說(shuō)， 其高度一般在 8D12m。將燈桿的高度增加對(duì)提高其照明度有所幫助， 但是會(huì)大大減弱其照明值； 將燈桿之間的間距縮小， 能夠?qū)⑵渚鶆蚨纫约罢彰髦堤岣撸?但是這樣一來(lái)會(huì)使得使用成本以及燈具數(shù)量增加。因此， 在對(duì)道路照明進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于懸挑長(zhǎng)度、 燈具的仰角、間距及桿高等各個(gè)方面的參數(shù)要進(jìn)行合理配置。若是對(duì)路燈進(jìn)行改造，要注意其改造程度， 若只是更換光源及燈具但是桿高不發(fā)生改變，就要注意燈具以及光源的優(yōu)良； 如果所有的都需要進(jìn)行改變， 對(duì)于燈具以及光源要進(jìn)行重新選擇， 并且要重新設(shè)計(jì)。
從實(shí)際情況來(lái)看，由于項(xiàng)目難度以及成本的影響， 在對(duì)路燈進(jìn)行節(jié)能節(jié)電改造時(shí)，大部分都是利用更換光源的方式來(lái)進(jìn)行的。
三、城市路燈節(jié)能水平提高的有效措施
1、科學(xué)、合理地規(guī)劃城市路燈分布以及照明標(biāo)準(zhǔn)
很多城市都存在城市路燈規(guī)劃不科學(xué)、不合理的情況，因此，市政建設(shè)人員與城市路燈設(shè)計(jì)人員必須加強(qiáng)對(duì)此的重視，積極提出有效的解決對(duì)策，以提高路燈的使用效率與節(jié)能水平。（1）市政建設(shè)人員：城市路燈的分布情況，不僅影響著城市夜晚的交通安全情況，同時(shí)也影響著城市路燈的節(jié)能水平。一般來(lái)說(shuō)，城市交通要道是路燈設(shè)置要相對(duì)集中一些，以保證這些交通要道的安全性。城市郊區(qū)公路以及橋梁等地路燈的設(shè)置也不能忽視，一定要根據(jù)公路、橋梁等的實(shí)際使用情況，科學(xué)、合理地規(guī)劃城市路燈分布，避免城市夜景建設(shè)過(guò)多消耗電能情況的發(fā)生，盡量做到城市路燈的照射面能夠輻射整個(gè)路面，而不發(fā)生重疊。另外，還應(yīng)該注意城市電網(wǎng)穩(wěn)定性的建設(shè)，盡量運(yùn)用有效手段提高電網(wǎng)輸電性能的可靠性，保證輸向路燈電壓的穩(wěn)定性，從而使路燈照明也能夠在穩(wěn)定水平。這樣才能在保證城市交通安全照明的條件下，最大化地節(jié)省電能。（2）城市路燈設(shè)計(jì)人員：設(shè)計(jì)人員對(duì)城市路燈節(jié)能水平的提高起到關(guān)鍵的作用。對(duì)于城市路燈的設(shè)計(jì)，首先要注意的是路燈的照明亮度，通常國(guó)家要求的標(biāo)準(zhǔn)（主干道的平均照度為30Lx，城市次干道平均照度不低于15Lx，城市支路均照度不低于10Lx）設(shè)計(jì)不同規(guī)格與使用用途的城市路燈，以備不同級(jí)別道路、地區(qū)的照明使用。在城市路燈設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該積極注意對(duì)新型節(jié)能技術(shù)的研究與創(chuàng)新，有效降低城市路燈的電能消耗量，從而提高城市路燈的使用效率與節(jié)能水平。
2、合理科學(xué)的控制開(kāi)關(guān)路燈時(shí)間
城市照明啟閉時(shí)間準(zhǔn)確與否，也是路燈照明節(jié)電的一個(gè)主要方面。目前，公共照明時(shí)間的控制方法大致有：人工控制、時(shí)鐘控制、光電控制、微機(jī)控制等。除上述照明的控制方法外，還可采取半夜燈，當(dāng)夜深人靜時(shí)，道路上車輛行人稀少，則可自動(dòng)熄滅一部分燈，如一桿雙火的路燈，在下半夜時(shí)可熄滅其中一個(gè)光源或者隔盞熄燈，適當(dāng)降低照明度，減少耗電量；或采用雙功率鎮(zhèn)流器燈具，在下半夜時(shí)燈具自動(dòng)轉(zhuǎn)換為低一級(jí)功率運(yùn)行。這就要求設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)時(shí)，就將半夜燈的控制、線路的敷設(shè)等各種因素考慮進(jìn)去，但降低照度不能低與于照度標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)級(jí)別。
3、對(duì)路燈電路進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償
可采用單燈補(bǔ)償和集中補(bǔ)償兩種方式。路燈采用的光源，基本是氣體放電燈，其功率因數(shù)相當(dāng)?shù)?，一般?.45以下，從而使回路電流大，在線路上產(chǎn)生的損耗相當(dāng)可觀?！冻鞘械缆氛彰髟O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中，要求氣體放電燈應(yīng)加電容補(bǔ)償，補(bǔ)償后功率因數(shù)應(yīng)不小于0.8。但標(biāo)準(zhǔn)中并沒(méi)有明確是在路燈電源處集中補(bǔ)償，還是在燈具處分散補(bǔ)償。筆者認(rèn)為，由于路燈設(shè)施是均勻分布在道路縱向兩側(cè)，由路燈電源至路燈燈具的低壓配線較長(zhǎng)，道路照明系統(tǒng)產(chǎn)生的損耗主要發(fā)生在這一段。采用路燈電源處集中補(bǔ)償方式，其優(yōu)點(diǎn)是安裝簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，利用率高，缺點(diǎn)是不能減少低壓線路上的電壓損耗和電能損耗，只能對(duì)電網(wǎng)起無(wú)功補(bǔ)償作用，另外必須加裝放電設(shè)備。而采用單燈分散補(bǔ)償時(shí)，無(wú)疑減少了路燈電源至路燈燈具這一段線路上產(chǎn)生的損耗，將起到較好的節(jié)能效果。
4、利用科學(xué)變電壓降低電能的消耗
在早期城市路燈節(jié)約照明中主要是利用隔燈關(guān)閉的辦法，也就是在縣半夜行人車輛少的路面上實(shí)行相隔一盞燈就關(guān)閉一盞燈，這是最早節(jié)約電能的方法，但是由于是相隔照明，所以很容易因?yàn)檎彰鞑痪鶆蚨斐裳９?，并且這一方法并不能減低電燈的損耗和延長(zhǎng)電燈的壽命。如今人們就采用了降壓的方式來(lái)講的電能的消耗，也就是通過(guò)調(diào)壓器對(duì)電路中的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，在下半夜人車稀少的時(shí)候就降低電壓，減低電力消耗，在現(xiàn)今最常用的變壓方式就是自動(dòng)降壓調(diào)控法和晶閘管斬波型節(jié)能法，這兩種方法都各有優(yōu)點(diǎn)，晶閘管斬波型節(jié)能法在可以調(diào)壓的同時(shí)還可以穩(wěn)壓，這種方法會(huì)在上半夜城市用電負(fù)荷過(guò)大，電壓低的時(shí)候通過(guò)調(diào)壓器對(duì)線路進(jìn)行穩(wěn)壓，確保燈具的照明性能達(dá)到最佳，這樣既可以節(jié)約用電，又可以延長(zhǎng)燈具的壽命，這種自能系統(tǒng)變壓方法所產(chǎn)生的成本小，能效高，比以前的相隔關(guān)閉路燈的方法所產(chǎn)生的節(jié)約用電量要高，而且不產(chǎn)生污染，對(duì)于節(jié)能沒(méi)污染是非常合適的。
關(guān)鍵詞：LED光源，道路照明，應(yīng)用及展望
中圖分類號(hào)： U491 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
Abstract: along with the technical breakthrough. The expansion of the application, the light emitting diode (LED) applications of semiconductor in the city landscape lighting in more and more. This paper mainly describes the application and Prospect of LED light source in road lighting.
Keywords: LED lighting, road lighting, application and Prospect.
一.前言
隨著LED技術(shù)的迅猛發(fā)展，其發(fā)光效率的逐步提高，造價(jià)逐步降低，LED的應(yīng)用市場(chǎng)將更加廣泛，特別是在全球能源短缺的背景下，LED光源在照明市場(chǎng)的應(yīng)用前景備受矚目，針對(duì)LED光源在道路照明中的應(yīng)用及展望進(jìn)行研究和探討。
二.應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
LED光源除了大量用于各種電器裝置、儀器儀表、設(shè)備的顯示外，主要集中在照明領(lǐng)域，包括：
1.景觀照明市場(chǎng)。主要用于重要建筑、街道、商業(yè)中心、名勝古跡、庭院、草坪、休閑娛樂(lè)場(chǎng)所的裝飾照明，以及集裝飾與廣告為一體的商業(yè)照明。在政府的推動(dòng)下，功耗低的LED，在用電量巨大的景觀照明市場(chǎng)中具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，因此LED照明已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用到景觀照明市場(chǎng)中。隨著2008年北京奧運(yùn)會(huì)和2010年上海世博會(huì)的陸續(xù)申辦成功，北京、上海等主要的舉辦城市加大了對(duì)景觀照明的投入，受此影響， LED應(yīng)用于照明領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模也呈逐年快速增長(zhǎng)之勢(shì)。
2.汽車市場(chǎng)。LED被稱為第4代汽車光源，雖然一次性投入較高，但擁有白熾燈無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，如LED車燈具有無(wú)延遲、節(jié)能、長(zhǎng)壽、低熱、抗震、色純度高等諸多特點(diǎn)，已成為鎢絲燈、鹵素?zé)舻谋厝蝗〈a(chǎn)品。每臺(tái)車內(nèi)部應(yīng)用如儀表板、閱讀燈，外部應(yīng)用則為尾燈、煞車燈、方向燈、頭燈等。汽車用照明是目前LED照明發(fā)展最快的應(yīng)用市場(chǎng)，。
3.交通燈市場(chǎng)。由于紅、黃、綠光LED有亮度高、壽命長(zhǎng)、省電等優(yōu)點(diǎn)，在交通信號(hào)燈市場(chǎng)的需求大幅增加。
4.專用普通照明。如便攜式照明(手電筒、頭燈)、低照度照明(廊燈、門牌燈、庭用燈)、閱讀照明(飛機(jī)、火車、汽車的閱讀燈)、照相機(jī)閃光燈、家用照明燈、道路照明等。
5.安全照明。由于LED光源具有抗震性、耐候性、密封性好，以及熱輻射低、體積小、便于攜帶等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于防爆、野外作業(yè)、礦山、軍事行動(dòng)等特殊工作場(chǎng)所或惡劣工作環(huán)境之中。如礦燈、防爆燈、應(yīng)急燈、安全指標(biāo)燈。
三.LED光源與傳統(tǒng)道路照明光源的比較
1.發(fā)光效率
LED光源的發(fā)光效率單位為每瓦流明（lm/W），也就是電光源將電能轉(zhuǎn)化為光能的能力，以發(fā)出的光通量除以耗電量來(lái)表示。當(dāng)前運(yùn)用于道路照明市場(chǎng)的先進(jìn)LED產(chǎn)品的光效已達(dá)到90lm/W。傳統(tǒng)的高壓鈉燈光源考慮鎮(zhèn)流器損耗、燈具效率以及光道利用率三個(gè)因素，功率較小光效相對(duì)較低、功率較大光效相對(duì)較高，400W的高壓鈉燈的發(fā)光效率已經(jīng)高達(dá)120lm/W。因此，與大功率高壓鈉燈相比，當(dāng)前LED比鈉燈的能效要低一些，但是對(duì)于小功率的路燈(
2.平均壽命
從理論上講LED光源的平均壽命為50000h～80000h，就目前而言，依然沒(méi)有確切的使用經(jīng)驗(yàn)與可靠的數(shù)據(jù)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中影響壽命的因素不僅多而且雜。雖然LED光源的壽命很長(zhǎng)，但是此光源還受到封裝、散熱、配套元器件、防紫外線及防高低溫變化等方面的直接影響，比如電容器的壽命往往只有8000h～10000h。根據(jù)光通量與輻射通量的當(dāng)量關(guān)系，Km=683lm/w，由此可見(jiàn)，即使LED的光效達(dá)到200lm/w，也將有大部分轉(zhuǎn)化為熱能，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看LED燈具的散熱問(wèn)題將是一個(gè)長(zhǎng)期存在的問(wèn)題，因此散熱問(wèn)題將是影響LED燈具壽命的重要一環(huán)。，。LED的溫度升高則會(huì)影響到LED的光效，并使其壽命縮短，當(dāng)其溫度上升到最大的限度時(shí)，大功率的LED會(huì)因?yàn)檫^(guò)熱而被損壞。這幾年大功率LED行業(yè)在散熱技術(shù)的研發(fā)上也取得了明顯的進(jìn)展，為L(zhǎng)ED的推廣提供了有利條件。雖然傳統(tǒng)的高壓鈉平均壽命，僅為16000h～24000h，電器附件和燈具的壽命一般大于50000h，節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器則更長(zhǎng)，高壓鈉等壽終后鎮(zhèn)流器仍然可以使用。因此，在分析燈具的使用壽命時(shí)應(yīng)立足整燈的壽命。
3.燈具成本
現(xiàn)階段，我國(guó)的LED生產(chǎn)產(chǎn)值80%以上為封裝產(chǎn)值，外延芯片生產(chǎn)近年來(lái)雖然有很大的進(jìn)步與發(fā)展，但是依然停留在中低檔水平，高光效大功率白光LED應(yīng)用產(chǎn)品幾乎全部依賴于進(jìn)口的高檔外延芯片，其主要的廠商分布在美國(guó)、日本以及歐盟等國(guó)家，他們依靠擁有的核心技術(shù)以及專利壟斷了高端產(chǎn)品市場(chǎng)。隨著近年來(lái)LED技術(shù)的不斷成熟與完善、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的進(jìn)一步加劇，當(dāng)下，LED燈具的市場(chǎng)價(jià)格在逐步下降，但運(yùn)用于道路照明的每瓦LED光源平均維持在20元人民幣左右，相比高壓鈉燈燈具，LED路燈在成本投資上將大大增加，這也是無(wú)法推廣一個(gè)原因。
4.環(huán)保問(wèn)題
LED光源不含汞、鈉等有害元素，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，是符合綠色照明的產(chǎn)品，具有良好的社會(huì)效益和環(huán)境效益。
四.半導(dǎo)體照明燈具的設(shè)計(jì)與制造
優(yōu)質(zhì)的燈具是照明工程的質(zhì)量保障和基礎(chǔ)，由于LED與傳統(tǒng)光源的發(fā)光原理不同，因此它的燈具設(shè)計(jì)從內(nèi)部的結(jié)構(gòu)到外部的造型也都需要從LED器件特性的角度出發(fā)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)與制造。
1.LED燈具透鏡的設(shè)計(jì)
LED燈具的變色原理在于RGB的LED顆粒的混光效果。然而，如果人們能清楚地看到燈具中LED發(fā)光顆粒，其混光的效果就會(huì)大打折扣。因此，通常此類燈具的透鏡需要進(jìn)行配光處理。半透明的材料(如乳白色磨砂玻璃)可以較好地實(shí)現(xiàn)混光，但燈具的表面亮度會(huì)降低。因此人們大多采用表面刻花的做法。但是，稀疏的刻花不但不利于混光，有時(shí)反而更加突出了單顆LED的不同色彩。即便不考慮混光的問(wèn)題，線狀或點(diǎn)狀的LED燈具中看到單顆的LED對(duì)于人眼視覺(jué)或視覺(jué)心理也是不合適的。因此．在一些較近距離的視看空問(wèn)，比如一、二層的建筑外立面、建筑入門廣場(chǎng)等區(qū)域中選用LED裝飾性嵌人式燈具，應(yīng)著重考慮燈具表面的混光效果。在不確定是否能滿足需要的情況下，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是最好的辦法。
另一種避免直接看到LED發(fā)光點(diǎn)的辦法就是將LED安裝在燈具的側(cè)向，LED顆粒側(cè)向出光，避免眩光。這樣的做法在一些近人尺度的空間尤為適合。透鏡的設(shè)計(jì)還將影響LED燈具的表面亮度，我們?cè)鴮?duì)實(shí)際工程中使用的LED裝飾性燈具的表面亮度進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)此類燈具的表面亮度至少在100cd／m2以上，甚至有的燈具達(dá)到600cd／m2。作為裝飾性燈具，它們與周圍環(huán)境產(chǎn)生極大的亮度對(duì)比，很容易產(chǎn)生眩光，從這個(gè)角度考慮也需要認(rèn)真處理表面透鏡的問(wèn)題。
2.LED燈具的配光設(shè)計(jì)
燈具市場(chǎng)上現(xiàn)有不少直接將LED顆粒安裝在燈盤上作為投光燈用的案例，或是將多顆LED做成燈泡或PAR燈的形式用來(lái)直接替換傳統(tǒng)光源。可是LED的發(fā)光原理和傳統(tǒng)的光源完全不同：傳統(tǒng)光源是面光源或是線光源，它們?cè)谧魍豆馐褂脮r(shí)其燈具是需要有反射器、透鏡等光學(xué)元件來(lái)進(jìn)行配光的；而LED是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，在半導(dǎo)體中通過(guò)載流子發(fā)生復(fù)合，過(guò)剩的能量而引起光子發(fā)射，再通過(guò)在發(fā)光芯片前放置的小透鏡將光線調(diào)整為平行光。因此，傳統(tǒng)光源所用燈具中的反射器對(duì)LED光源就失去了意義。但如果認(rèn)為L(zhǎng)ED發(fā)的是平行光而不使用透鏡，不作任何二次光學(xué)設(shè)計(jì)，直接使用成組的LED發(fā)光顆粒作為投光燈的光源，就很容易在被照物體上形成一個(gè)個(gè)較為明顯，缺少亮度變化生硬的亮斑，投光效果差強(qiáng)人意，更不要說(shuō)混光變色的投光效果了。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外具有較高專業(yè)水準(zhǔn)的燈具生產(chǎn)廠商都充分的認(rèn)識(shí)到了這一的問(wèn)題。相繼推出的LED投光燈帶有設(shè)計(jì)精良的光學(xué)透鏡，對(duì)LED發(fā)的光線進(jìn)行二次配光設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)理想的投光效果。LED發(fā)光顆粒小，發(fā)光特性有別于傳統(tǒng)光源，在進(jìn)行LED燈具設(shè)計(jì)時(shí)，形式上、尺寸上可以有更大靈活，我們應(yīng)突破傳統(tǒng)燈具設(shè)計(jì)的限制，針對(duì)這些特性進(jìn)行創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)。
五.LED與HPS（高壓鈉燈）測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比
1.LED/HPS參數(shù)對(duì)比
日常運(yùn)用中可以發(fā)現(xiàn):在色溫屬性中,LED色譜范圍廣,表現(xiàn)得更有變化和還原能力,而HPS只是低色溫光源,單一顏色的黃光,沒(méi)有明度、在顯色性,LED遠(yuǎn)好于HPS,對(duì)被照物的還原能力強(qiáng),這是LED運(yùn)用于裝飾照明和景觀照明的原因,而HPS由于顯色性差,明度低,只能在城市道路、公路和不需表現(xiàn)物體本色的場(chǎng)所使用。啟動(dòng)時(shí)間也是LED的優(yōu)勢(shì),明顯高于高壓鈉燈，LED的啟動(dòng)時(shí)間是納米級(jí),比分鐘級(jí)的高壓鈉燈在技術(shù)上和使用上更具優(yōu)勢(shì)。
2011年2月，為了更進(jìn)一步LED運(yùn)用于道路照明的可行性，溫州路燈管理機(jī)構(gòu)在府東路的繡山路與市府路路段嘗試安裝了20盞輸入功率為192W的LED光源，同時(shí)將其與路幅相同的府東路其他路段的HPS進(jìn)行比較，通過(guò)采用網(wǎng)格的形式，對(duì)府東路的繡山路與市府路的整體照明情況進(jìn)行了量化分析，測(cè)試以道路的半幅路取樣。
府東路道路性質(zhì)：城市次干路、地處溫州市政府東側(cè)，地段繁華，根據(jù)原先設(shè)計(jì)考慮，將其照度標(biāo)準(zhǔn)提高一個(gè)等級(jí)，也就是說(shuō)，按主干路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。府東路機(jī)動(dòng)力道寬度24米，其道路燈采用雙側(cè)對(duì)稱布置，采用單光源HPS，光源規(guī)格400W，燈高10米，同側(cè)燈間距為35米左右。
圖一
表一（測(cè)于2012年2月）
表二（測(cè)于2004年12月）
經(jīng)表一、表二綜合分析，從參數(shù)上看,兩個(gè)路段的平均照度、照度均勻度都符合《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ45-2006），但在環(huán)境比方面，安裝鈉燈路段符合要求，而安裝LED路段不符合要求；同時(shí)400W高壓鈉燈的初始照度平均光照度、照度均勻度比192W的LED光源初始平均光照度、照度均勻度高 ，環(huán)境比方面高壓鈉燈也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于LED光源。從光效上看，鈉燈安裝功率是LED的兩倍多，但在機(jī)動(dòng)車道上沒(méi)有產(chǎn)生雙倍的光照度值，這與這種款鈉燈燈具的燈罩透光性、反光罩的反光性等有直接關(guān)系，也與LED燈具為充分考慮機(jī)動(dòng)車道照明有直接關(guān)系，環(huán)境比可以很好的解釋該路段LED燈具安裝的出發(fā)點(diǎn)。
綜上，不能說(shuō)明LED光效高比HPS燈具整體效率高，只能說(shuō)明LED安裝在主要道路具有可行性，我們相信，按目前LED光源研發(fā)水平的進(jìn)展程度，以提高光源之光效是工藝要求的首要任務(wù),到時(shí)我們將試目以待。
2007年在溫州市區(qū)的新城豐源路、蒲源路、新蒲路等城市支路安裝了108盞LED路燈，初始平均照度不足6lx； 到了2012年在溫州市區(qū)雁蕩西路、府東路上安裝的LED燈初始照度平均均達(dá)到251x以上。短短幾年間，LED光源光效也從40-50lm/W增至如今的100lm/W左右，讓我們有理由相信LED光源是今后道路照明發(fā)展的趨勢(shì)。
2.LED/HPS經(jīng)濟(jì)性分析
（1）節(jié)能量:目前國(guó)內(nèi)部分省市路燈管理機(jī)構(gòu)或生產(chǎn)企業(yè)在實(shí)際節(jié)能改造過(guò)程中一般以運(yùn)行數(shù)年后的道路照明平均照度為標(biāo)準(zhǔn)、或以LED采用色溫較高的白光，顯色系數(shù)好，可適當(dāng)降低平均照度值為由，于是人為地相較于HPS大幅降低光源功率，一般將原先的HPS功率降低一半左右，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。府東路這種改造做法缺乏理論依據(jù)，但可以大幅度地達(dá)到節(jié)能需求，在實(shí)際改造后整體亮化效果也不差，屬市民可接受范圍。單從府東路安裝HPS的路段與安裝LED路段對(duì)比，LED光源節(jié)電率達(dá)到（445-192）/445×100%=56.8%，但這種對(duì)比是基于HPS燈具效率與光衰下降條件下進(jìn)行亮化視覺(jué)對(duì)比來(lái)評(píng)判節(jié)能量，顯然有失公允。
（2）改造投資成本:現(xiàn)假設(shè)用192WLED(當(dāng)時(shí)實(shí)測(cè)光效80lm/W左右)光源燈改造400WHPS為例對(duì)其投入進(jìn)行分析。按市場(chǎng)價(jià)格,每瓦優(yōu)質(zhì)約LED20元,192W為192×20元 =3840元，而400WHPS整燈功率按445W，年平均每天亮燈11小時(shí)，路燈電費(fèi)每度0.9元（溫州路燈執(zhí)行工業(yè)電價(jià)）計(jì)算，每盞400WHPS每年電費(fèi)為:0.445×365×11×0.9元=1608元,采用LED光源燈具可節(jié)省電費(fèi)為（445-192）/445×1608元=914元,這樣采用LED光源燈具的投資將在4.2年收回投資： 3840/914=4.2年。
由此可見(jiàn),通過(guò)年幾年LED燈具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,LED光源的光效、封裝、散熱等技術(shù)水平都有明顯的發(fā)展，性價(jià)比以往更高。雖然初始投資成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于HPS。因此，有限使用LED光源已擺在道路照明面前的一種很好選擇。
六.LED在溫州道路照明領(lǐng)域的展望
路燈是城市市政設(shè)施的重要組成部門，做好城市路燈的改造工作，對(duì)實(shí)現(xiàn)城市的綠色照明有著十分重要的意義。目前，溫州市區(qū)大部分燈具運(yùn)行時(shí)間久遠(yuǎn)、燈具老化、銹蝕、透光率差、燈具效率低于60%以下、光源配置規(guī)格偏高，已與國(guó)家既定政策“節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境”的原則精神不相呼應(yīng)，也嚴(yán)重制約著路燈設(shè)施日常管養(yǎng)水平的發(fā)展與提高。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間在溫州市區(qū)的嘗試運(yùn)行，通過(guò)對(duì)LED光效、散熱、光衰等情況進(jìn)行梳理、分析，認(rèn)為可在較大區(qū)域內(nèi)繼續(xù)嘗試應(yīng)用LED路燈。為有序推廣LED照明應(yīng)有于溫州市管路燈設(shè)施，政府相關(guān)職能部門制定了初步節(jié)能改造措施，措施如下：
（1）按照“邊示范、邊總結(jié)、有序推廣”的思路，分期實(shí)施我市LED路燈節(jié)能改造，先行選擇特定區(qū)域的路燈作為嘗試運(yùn)行，通過(guò)嘗試，確認(rèn)運(yùn)行條件基本成熟后，再逐步擴(kuò)大實(shí)施剩余路燈節(jié)能改造。第一期（2014年-2015年），改造市區(qū)東部片區(qū)范圍內(nèi)的城市支路、區(qū)間道路、背街小巷，市管11條隧道等路燈設(shè)施共計(jì)約9000盞。第二期（2016-2017年），二期完成剩余的市區(qū)背街小巷路燈16000余盞路燈。第三期（2018-2019年），完成其余主干路、次干路等城市道路路燈。
實(shí)施路燈節(jié)能改造后，若路燈節(jié)電率按50%計(jì)算，溫州市管路燈每年將節(jié)約路燈照明用電2150萬(wàn)度電，年節(jié)約電費(fèi)2000余萬(wàn)元。
（2）今后將明確規(guī)定新建道路的路燈光源均采用LED燈具，不再使用HPS、金鹵燈等傳統(tǒng)光源，以減少政府資源重復(fù)投入浪費(fèi)。
七.結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，針對(duì)進(jìn)LED光源在道路照明中的應(yīng)用及展望進(jìn)行深入的研究和探討是有著十分重要的意義?？v然LED產(chǎn)品水平已取得了明顯的進(jìn)展，逐漸消除了LED光源在經(jīng)濟(jì)方面以及技術(shù)方面存在的問(wèn)題，但LED產(chǎn)品的提升空間還是很大，但在我國(guó)道路照明市場(chǎng)上推廣使用尚需時(shí)日，因此，我們相信在不久的將來(lái)，LED光源在城市道路照明中會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)：
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