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城市道路照明的設計與維護管理實戰經驗

來源:深圳市潤華照明工程有限公司 發表時間:2020-06-24

  中國智慧照明網特別報道:隨著城市的發展和科學的進步以及人們對美好生活的向往,城市照明的社會意義愈發凸顯。城市照明分為功能照明和景觀照明兩部分。道路照明作為重要的城市基礎設施,起到保障交通安全、提高交通運輸效率、方便人民生活、滿足治安防范需求和美化城市環境的作用。

  景觀照明起到塑造城市夜間形象,增加城市魅力,豐富人們夜間生活的作用。作為一名照明行業的從業者和城市照明職能部門的管理者,在實際工作中,發現城市道路照明設計與后續維護管理存在一定的脫節問題。因此,淺談幾點關于道路照明設計與維護管理的思考。一、關于照度標準與節能指標的矛盾 隨著城市建設的發展,針對于已成型道路的道路照明設施改造,是解決既有道路的照明功能欠缺的主要手段。既有道路不同于新建道路,相關城市基礎設施、設備存在不可移動性。 例如,樹木作為有生命的城市基礎設施存在不可移動性。已成型道路兩旁或中間的行道樹隨著時間的推移,樹身增高、冠幅擴大,成蔭成林。并且,園林管理部門出于行道樹造型美觀的目的,對樹木開叉較低,樹冠幅面所占跨度大的樹木,也不同意進行大幅度修剪。因此,造成了樹木對于路燈光線遮擋嚴重,燈具光線不能有效投射于路面,燈具功率不能充分利用,需要相應增加燈具功率,才能滿足照度標準。 然而,在《城市道路照明設計標準》( CJJ45-2015)中,機動車道路照明以功率密度作為照明節能的評價指標,對燈具功率予以了相應限制。節能指標要求燈具功率在限值內,沒有充分考慮樹木遮擋導致的照度損失。設計出圖必須滿足節能強制性規范的限制,只能滿足理論計算照度,不能滿足實際所需的照度標準。因此,照度標準與節能指標存在著標準上的矛盾。 本人認為,照度標準的滿足應是前提,只有在充分滿足使用功能要求的基礎上,才能考慮相應節能標準。因為僅為滿足節能指標,而致使道路照明不能滿足照度標準,不能給駕駛員及行人帶來安全的照明環境,無疑是得不償失。 例如:在湘潭市河東主要道路的照明改造中,設計院根據《城市道路照明設計標準》出的設計圖,理論上是既能滿足照度標準又能滿足節能指標。但當時,湘潭市燈飾管理處提出這些道路兩側已有的高大喬木對光照存在阻擋,應相應提高光源功率以滿足實際照度要求。但設計方因節能指標原因未能增加光源功率,最終導致工程實測不能滿足照度標準而導致返工。 故此,道路照明應優先考慮照度標準,滿足使用要求。在此基礎上,應采用節能型燈具以及高效節能的附屬設施,盡可能降低功率損耗,以此減小能源消耗,實現節能。道路照明節能的原則應是在保證不降低視覺要求,不降低照度標準的前提下,力求減少照明系統中光能的損失,最有效地使用照明能源。二、關于照明線路的整合 照明供電網絡由饋電線、干線和分支線組成。饋電線是將電能從變電所低壓配電屏送至照明總配電箱的線路,干線是將電能從總配電箱送至各照明分配電箱的線路,分支線即從照明分配電箱分出接至各個燈的線路。

  目前,對于道路照明分支線,設計院較常采用分段放射式線路的形式。即增加回路,減少每個回路上的負荷,分段控制。當配電線路發生故障時,影響停電的范圍較小。但是,放射式線路采用的導線較多,增加了有色金屬的消耗量,同時也占用較多的低壓配電箱回路。并且,維護過程中,由于回路較多,線路復雜,查找故障困難,處置及時率有所降低。采用這種方式供電類似于將雞蛋分散放置于幾個籃子里,雖然安全性較好,但增加了籃子的數量。 由路燈管理部門建設的路燈工程項目,一般采用放射式和樹干式混合使用的整合方法。即綜合考慮配電箱分散的位置、容量以及線路走向設置線路。就是盡可能挑選最合適的籃子,將雞蛋集中放在同一籃子里。整合控制有利于減少電纜的消耗量,同時,歸并的線路易于清查故障,提高了維護效率。

  以湘潭市河東沿江風光帶照明設計為例,風光帶整體設計范圍全長約三公里,采用兩臺路燈箱變供電,由箱變引出干線至18個分配電箱。原設計分配電箱內回路眾多,設置復雜,一旦發生故障,就會引起大面積熄燈,而且故障排查困難。路燈管理部門在接收移交的過程中,對其實施改造,在滿足低壓配電規范的基礎上,歸并電纜回路,利用分配電箱距離較近的優勢,減少原有回路數量,供電網絡采用樹干式配電接線方式,從分配電箱向兩邊輻射送電,一種燈型采用一條回路集中送電。 通過改造,充分利用了風光帶燈具種類設置較多、燈具之間存在互補和可替代性的特點,滿足功能使用要求的同時減少了大面積熄燈的可能,還方便故障的排查,提高了線路維護效率,亮燈率大幅提升。由此可見,對于燈型較多的復雜照明供電網絡,應綜合考慮配電箱分散的位置、容量、線路走向等因素,使用放射式和樹干式混合供電方式,減少每種燈型回路的設置。 以燈型分類控制為原則,在配電箱范圍內,實現整合歸筍,同一種燈型,同一回路控制,這將有效減少后期故障的影響,方便故障的排查。根據上述事例,照明分支線在滿足功能、安全、節能的前提下,應充分考慮后期的管理和維護,統籌考慮分類與整合,盡可能實現線路的優化設計。 三、關于工作井設置的思考 工作井即在電纜線路的終端、接頭和每個燈基礎旁的接線位置等處,為方便電纜敷設和日后維修而設置的道路照明附屬設施。 目前,在設計和建設過程中,對于工作井的設置存在不同方式。例如,我們在考察學習某城市的道路照明設施時,發現燈基礎旁都沒有設置工作井。當地路燈管理部門介紹說,他們采用電纜直埋不設置工作井是出于對市容環境美觀和防盜的考量。我們認為,直埋方式給日常維護維修和故障查找和更換電纜帶來了極大困難。 湖南省各城市大多都在每個燈基礎旁設置了工作井,用于燈線與電纜干線或支線的連接。毋庸置疑,工作井的設置給日常維護帶來極大便利。因此,由湘潭市路燈部門設計實施的道路照明工程基本做到了一燈一井,桿距根據路幅寬、桿高和光源功率設置為30m左右。實現了工程施工和運行維護時的可操作性,大幅提高了故障排查及維護處置效率。 筆者認為,首先,過街管道兩端應設置工作井,因為過街橫道所處位置重要,直接影響了街道兩端的電纜運行;同時,橫道交通流量大,開挖困難,且開挖及恢復用時較長。因此,過街管道應設置工作井。其次,直線段超過50米應設置接線井,有利于故障的分段排查。然后,燈桿處宜設置工作井。燈桿處由于需要接線,因此存在相應接頭,工作井的設置有利于工程建設的實施;并且,工作井的設置易于排查故障,一燈一井問題的體現直觀,解決問題的效率將大幅提高,是道路照明平穩運行的有利保障。 工作井的設置與行道石鋪裝的整體性以及與綠化植物的設置亦存在沖突。一是過多的接線井無疑影響行道石鋪裝的設置和整體性;二是綠化帶內的工作井影響綠化整體美觀。 本人根據多年在維護管理職能部門工作的經驗,認為,工作井的設置應注重與環境的融合,綜合考慮市容環境以及鋪裝及綠化設置。為此,可使用隱形井蓋的設置形式或根據周邊環境,在井蓋上設置與周邊環境相融合的鋪裝或是綠化。同時,隱形井蓋良好的可開啟性是工作井持續有效運行的必要條件。 相信通過以上幾個接線井設置原則的落實,將有效保證日常線路維護工作的正常進行,充分協調工作井設置與市容環境之前的矛盾。 城市道路照明是為社會提供公共服務的重要基礎設施。它不僅可以美化城市,展現城市風采,增強城市魅力,而且可以優化人們夜間生活,促進社會治安管理,具有深遠的社會意義。 道路照明工程應遵循“三分建,七分養”的建設與維護管理原則。設計的周全、建設的高品質將減少城市照明維護問題的出現。良好的維護管理是城市道路照明持續為市民提供優質夜間出行環境的必要條件。因此,充分協調設計與維護管理的矛盾,權衡設計標準與使用要求,綜合考慮前期設計與后期使用的可行性、適用性、科學性,相信將有利于城市照明行業的良性發展。

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