前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇城市道路照明設計規范范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。
關鍵詞:城市道路設計;問題;對策
中圖分類號:U41 文獻標識碼: A
引言
伴隨我國經濟現代化建設的日益發展與深入,我國的市政道路建設在近些年取得了飛速的發展,這在一定程度上極大的提高了我國城市居民的工作以及生活出行,為全面發展城市現代化建設奠定了重要的基礎,本文通過對城市市政道路設計過程中所存在的問題分析,并提出了相應的設計改進方法,以期更好的推進我國的市政道路建設,為全面提高城市交通水平作出重要的努力。
一、城市道路設計的特點
1、系統性
城市道路工程的建設從規劃到業主、從設計到施工等等,需要涉及許多部門,而且在不同階段還需要不同部門之間的配合,這些部門之間就像一臺機器上的零件,必須保證每一個零件的穩定運行,一旦其中一個零件發生故障都將會嚴重影響整體設備的正常運轉。城市道路項目前期從規劃到完成可行性研究報告,需要各部門共同參與如規劃、業主、設計部門;而后期從設計招標到竣工驗收,則又需要業主、設計、施工、監理等部門的共同參與。綜上可以看出,只有加強多方的配合與協作,才能保證項目的順利實施。
2、復雜性
城市道路設計需要運用到多個專業的知識,而這多個專業之間并不是獨立存在的,而是彼此之間相互聯系,在項目負責的統一協調下,保證施工方案到施工設計工作的順利完成。城市道路設計中主要涵蓋的專業包括了道路、交通、橋梁、排水等。在道路設計過程中,不同專業之間所擔當的責任也有區別,尤其是在設計的不同階段,所涉及到的專業的側重點也有所不同,如道路專業主要負責路線的走向;交通專業則主要負責標線、信號控制等。
3、設計人員的主觀性
城市道路從方案的確定再到實際施工,在這個過程中排在最前面的一個環節總是設計工作,而其他工作也都以設計為中心,通過圖紙的會審和研究,對設計方案提出修改意見,最終由設計人員選擇最佳設計方案。通過專業的業務知識和對施工地點實際情況的考察,設計人員的主觀性充分體現了設計人員在城市道路建設項目中的作用與職責。只有科學合理的設計方案,才能為各部門工作的順利開展提供可能。
二、城市道路設計的常見問題
1、道路規劃不科學
城市道路規劃與交通安全存在直接的關系,城市道路規劃應全面考慮各影響因素,如:人口、城市交通量等等,為道路規劃提供科學的依據。我國非機動車的數量非常多,再加上機動車日益上漲的交通量,道路規劃必須具備科學的依據。實際城市道路規劃嚴重缺乏科學性,不能滿足路面交通的需求,同時由于道路規劃不科學而引發的交通事故非常多,而降低了道路規劃的效益性。
2、道路設計缺乏實用性
隨著我國城市化的發展,使得城市道路設計工作越來越多。但是,道路設計中也伴有一些問題的出現,尤其是道路設計缺乏實用性,非常容易造成道路交通的堵塞。例如,在道路交叉口的設計中由于沒有按照實際情況設計,設計缺乏實用性,嚴重影響了城市道路的交通能力,而引起交叉通堵塞。造成這類問題的主要原因是在道路設計中,缺乏對道路交叉口的車道線、紅線等設計,城市道路設計有著一定的規范標準,而有很多道路設計的車道線和紅線卻與道路設計規范不符,尤其是道路交叉口的設計,導致城市交叉口的車輛通行受到一定的限制,也會造成對其他路段甚至整個城市的交通能力的下降。另外,道路設計缺乏實用性一旦出現阻塞現象,再加上過往行人,使得城市交叉口的服務水平也大打折扣,道路設計的不合理缺乏實用性,也會導致城市道路網的整體運行效率偏低。
3、交叉口設計不合理
交叉口是城市道路規劃的一項重點,部分城市道路規劃中的交叉口設計不合理,干擾道路周圍的環境。例如:某城市規劃道路交叉口時,未考慮周邊的生態環境,破壞了道路所處的生態系統,更重要的是浪費物資,該城市交叉口的周期內,鋪路與挖坑同時進行,缺乏合理的規劃,促使路面出現多處損傷,最終該道路交叉口施工超出方案規定的日期,引發延期風險。
三、城市道路設計常見問題的處置對策
1、做好城市道路平面設計
平面設計也是城市道路設計中的一個比較重要的環節,更是易于被設計人員實際工作中所忽視,諸如設計的城市道路為彎曲形狀等常見情況時,道路轉彎半徑的確定,一般是在設計時根據道路紅線或道路原來線路形狀進行確定。轉彎半徑由此確定具有相對流暢的線性,但認真對比設計規范,可發現設計規范中針對道路平曲線都具有十分詳細的要求。所以,城市道路在平面設計時,應嚴格遵照設計規范與標準進行,并結合城市道路形狀及周邊實際進行綜合考慮。
2、規避城市道路的規劃問題
城市道路建設中的規劃問題,需根據具體情況才能提出改進措施。結合城市道路建設中的規劃問題,提出具體的改進措施。如:(1)車道規劃應合理,不能隨意更改城市原有的道路,需調查后才能進行道路規劃,防止車道出現規劃問題,城市道路規劃需著重考慮車道的需求,不能為滿足寬度要求而忽略車道規范;(2)道路規劃中的交叉口設計應保持靈活性,規劃人員可以實地考察交叉口地點的情況,調整道路交叉口的規劃設計,確保交叉口與城市道路的融合性,與此同時規避交叉口設計對周圍環境的干擾,做好數據計算、路口設計的工作,完善交叉口的規劃;(3)解決城市道路規劃中交通擁擠的問題,道路規劃中可采用交通分流的措施,適當設計支路網,排除道路交通中的盲區,保障交通干道的水平。
3、道路綠化及安全設施人性化設計
道路綠化一直是城市道路的重要組成部分。隨著城市機動車輛的增加,城市污染日益嚴重,給人們的生活環境帶來了極為嚴重的影響。為此,利用道路綠化改善城市道路的行駛環境,美化城市環境是非常有必要的。另外,城市道路交通安全設施是為交通參與者提高安全保障的重要工具,加強安全設施的人性化設計對于城市道路的建設有積極的意義。所以城市道路設計要合理設置隔離柵欄、防眩光版及標志標線等安全設施,規范行人及機動車與非機動車的交通通行行為,最大程度的為城市道路交通安全發揮保障作用。
4、市政道路照明工程設計與節能
城市道路照明的目的是為駕駛員和行人創造一個良好的視看環境,使人們安全、迅速、舒適地到達目的地;以及為了減少對人身及財產的犯罪行為發生。城市的人行道上一般是行人較多,所以城市主要道路照明不但要照亮車行道路面,而且還要適當照亮人行道,而且使半柱面照度達到標準要求,這樣有利于迅速發現人或動物橫穿道路等潛在的不安全因素。設計是節能的源頭。城市照明工程設計應由專業設計人員進行,在設計時應嚴格遵循道路的性質、功能對照相應的照度和能耗密度標準,確定最節能的布燈間距、光源、供電路線、控制系統等等。這就要求道路照明工程師不但有良好的職業責任感,較全面的技術素質,能掌握科學的照明設計方法。設計人員在進行道路照明設計時,在保證照明的效果,達到城市道路照明的目的前提下,做到最大限度地節能和節省投資,并降低運行維護費用。
5、道路休閑廣場人性化設計
隨著城市用地的高度緊張,城市居民的生活空間逐漸擁擠,城市中心城區的綠地與景觀減少,給人們的精神生活帶來消極的影響,市民渴求有更多的休閑空間。為此,在城市道路設施的人性化設計中要加強道路休閑廣場的人性化設計,在一些非人群集散地區或靠近市民生活區的人行道中,在滿足修建的情況下,設置一些小型的休閑廣場,以此為市民提供休閑與生活的空間。目前,全國各大城市普遍重視對道路休閑廣場人性化設計,城市中隨處可見熱鬧的城市道路廣場情景,其前提都是城市道路建設的人性化設計。
6、人行道人性化設計
人行道是城市道路的重要組成部分,高質量的人行道人性化設計尤為重要。在人行道的人性化設計中,首先要明確人行道的平整度與密實度,以便發揮其使用功能,盡量采用防滑磚鋪砌,不必太過于追求人行道鋪裝的圖案與色彩;其次,要處理好人行道與各單位門口上車坡道的關系。傳統的設計方法是上車坡道比兩側人行道低15~18cm,這種方法相對而言較安全;但是對于單位而言,車輛一般較少,使得這一坡道的使用率不高。所以,在進行人行道的人性化設計時,應把單位門口的上車坡道與兩側人行道采用坡道進行連接,用不同的材料進行區分,達到提示的作用。再次,要處理好高差問題。車行道與人行道的高差比較大,在設計中不僅要考慮單位車輛的進出,還應盡可能的保留人行道中的電線桿和綠化樹,因此可以將車行道與人行道設計為兩個縱坡,繼續保留二者的高差,單位上車坡道與車行道之間采用踏步或坡道進行順接。最后,要采用透水人行道結構。透水人行道結構使雨水在人行道范圍內一部分下滲補充地下水并改善周圍植被的生長環境;另一部分則保留在人行道結構中,以增加空氣濕度,降低城市熱島效應,減少城市污染。
結束語
綜上所述,針對城市道路設計要求、常見問題及處置對策等相關內容進行了較為深入地分析和詳細探討。城市道路作為人們工作生活及社會活動的重要紐帶,其施工質量對于國家建設水平具有決定性作用,因此設計人員在進行設計時,應綜合考慮,遠近結合,進行合理科學的設計,從而確保城市道路的整體質量。
參考文獻
[1]何霞.淺談道路交叉路口的設計[J].科技信息,2011.
[2]李明亮.城市道路設計施工技術淺析[J].中國科技縱橫,2011.
[3]劉飛.城市道路規劃中存在的問題[J].科技風,2014,(05):259.
[4]張勇.城市道路設計中的人性化設計探討[J].科技視界,2014,(22).
中 【關鍵詞】:城市照明;監控;節能;維護方法
目前,在做好路燈日常維修養護的同時認真貫徹落實國家、省關于節能減排的戰略部署,把節能減排作提升路燈設施品質的重要抓手,結合城市路燈現狀,在基本滿足夜間道路照明的前提下,采取科學開關路燈、部分路段實行半夜燈、更換節能光源等有力措施,較好地完成了路燈節能減排任務。
1 城市照明設施維護工作的重要性
經濟的繁榮加速了城市化步伐,同時帶動了市政建設的快速發展,照明設施從原來的只要亮就行到今日的功能、景觀、形狀等相結合的不可缺少的設施。
1.1城市照明設施維護工作對美化城市夜景提供有力保障。
加強城市照明設施維護工作,保證城市照明設施的完好率和亮燈率是城市形象在夜晚得以充分重塑和再造的保證,可以表現出白天無法表現的魅力與特色;創造出明亮宜人的環境和令人愉悅的夜晚城市景觀,展示出城市文化與環境相和諧、統一的整體形象;營造出特定的城市文化氛圍,推動了城市文化的發展,烘托出城市的文化底蘊和內涵。
1.2做好城市照明設施維護工作,為人民群眾的出行安全提供有力的保障。
通過對城市照明實施的維護,保證城市照明設施的完好率和亮燈率,為人民群眾創造出了安全明亮的夜間環境,能夠清晰辨別道路狀況,避免潛在的危險障礙,提供交通安全和人身安全保障。對夜間出行的人群和車輛起到定位與導向作用,改善交通狀況,保證司機的行車安全和行人安全,減少了暴力和偷盜等犯罪行為,使人增加安全感,為構建和諧社會、平安社會作出了保障。
2 在維護管理中做到節能減排所采取的措施
既要做好路燈維護管理工作,又要做到節能減排,是放在我們面前的一個課題。
2.1在城市道路照明的設計中就要充分考慮節能減排這一理念。
照度俗紀ǔV桿平照度,指各類場所人工電氣照明照度水平值,《城市道路照明設計標準》就是其中較重要的一項設計規范。照度的衡量指標主要包括:照明好壞對看清物體的影響,舒適度,視角功能、節能等因素。在地區照度水平的選定中就應嚴格執行相應道路照明標準。新標準強調的是工作面上的平均照度與照度范圍。作為節能設計的重要技術參數之一,在城市道路照明設計中應該嚴格執行新的標準,并嚴格貫徹執行,讓節能在設計中就得到體現。
2.2選用高效節能的光源電器。
2.2.1大功率高光效LED是近年來國內外快速發展起來的新型光源,在同樣亮度下,LED燈的耗電量僅為普通白熾燈的1/10,而其壽命卻可延長100 倍,特別符合綠色照明的理念和要求,因此積極推廣LED路燈具有重要的節能意義。
2.2.2積極推廣節能型的電子鎮流器。電子鎮流器與電感鎮流器相比,節電30%以上,對電網輸電損耗減少70%以上,對節能也起到重要的作用。
2.3做好路燈供配電系統節能。
2.3.1保護變壓器,使變壓器的損耗降到最低,最基本的手段就是保持變壓器高效率的工作。路燈供電系統應根據負荷的大小,合理選擇變壓器容量和高效率的變壓器,使變壓器達到高效運行的狀態。合理分配負荷,保持負荷的三相平衡,減少線路損耗,是在供電時就達到節能的目的。
2.3.2加裝單燈補償電容,由于道路照明燈具絕大部分屬于感性負荷,運行功率因數往往不到0.5,所以線路中存在較大的無功電耗。如果將現有的供電系統電容集中補償形式改造成單個燈具內進行功率因數補償,則可將功率因數補償到0.9以上,則可降低線損70%以上。
2.3.3規范電工操作工藝及流程,在路燈安裝的過程中,通過合理的布局,減少導線的接頭、改善導線接頭工藝質量、做好連接導線處的絕緣恢復等工作,來積極降低導線接觸電阻的影響,達到電能傳輸線路損耗降低的目的。
2.4在控制手段上做到節能減排。
2.4.1合理確定照明標準,根據道路類別、所在環境及在城市路網中的重要性等,確定所設道路的合適照度值,不應盲目追求高照度。在設計中根據根據道路的寬度就車流量、人流量及道路的實際需要,及《城市道路照明設計標準》確定照度值,實現電能的有效利用。
2.4.2執行半夜燈控制,是實現路燈節能的最重要的手段。在城市的主干道路幅較寬,較多的考慮使用了雙臂燈或單臂燈,而下半夜,車流量及人流量均有所減少,對照明質量的要求也可適當降低。此外,在有快慢車道的道路中,路燈的設計和分配也應該考慮其實際情況。而在后半夜,慢車道的非機動車和行人很少,對照明的要求不高。對于這些情況,采用下半夜合理關掉慢車道路燈照明,這樣及不影響道路照明,也達到了節能的目的。
2.4.3合理的養護與管理制度,在路燈的正常使用中,照明燈具和光源不可避免的會受到污染,影響光通量,這也是造成能源浪費的原因之一。這就要求相關部門制定合理的養護管理制度,對路燈進行定期檢查,及時修復損壞的路燈,更換光通量降低的光源電器,并及時維護供電線路,以實現能源節約。同時,還應對燈具表明的污垢和灰塵進行定期清潔,使路面的平均照度值不降低,也可達到節能的目的。
2.4.4使用先進的路燈控制裝置,實現智能控制節能。“三遙”系統是指具有遙測、遙信、遙控功能的系統,又稱遙控遙測遙信系統。這是路燈照明行業的專業術語,有關部門應盡量多采用這種路燈控制系統,以實現節能的目標。路燈管理人員應通過調查,確定夜間路燈的照明情況,在保證照明功效的前提喜下,減少路燈數量,并根據天氣情況、節令變化控制路燈的隨時開啟和關閉,可以根據晝夜時長的變化調整路燈照明的時長和明暗度。利用“三遙”控制系統,可以在后半夜路燈使用率較低的情況下,將二頭燈或多頭燈自動熄滅變成單頭燈,也可以把雙排燈自動熄滅變成單排燈,使路燈由原來的“全夜燈”變成“半夜燈”,從而有效地降低了路燈的用電量,達到節能的目的。
結束語
我們要以開放的胸襟,引入和采用先進的照明技術,使用并開發先進的照明產品,根據綠燈實際使用情況,定時管理和維護,促進城市道路照明不斷向科技、環保、綠色、可持續發展的目標邁進。
關鍵詞:單相短路 ;短路容量; 斷路器; 箱式變電站; 遠程監控系統; 光源
中圖分類號:TU984 文獻標識碼:A 文章編號:
改革開放以來,我國的城市照明發展很快,對完善城市功能,改善城市環境,提高人民生活水平發揮了積極作用。作為城市道路照明設計現行設計標準,《城市道路照明設計標準》對照明標準、光源和燈具的選擇、照明設計、照明供電和控制以及節能措施等方面做了較詳盡的規定和要求,標準提出“安全可靠、技術先進、經濟合理、節約能源、維修方便”五項設計原則。
1 電纜選擇
電壓降引起的照明質量下降與單相短路電流不滿足電氣保護靈敏度要求對電纜截面選擇孰輕孰重。
1.1 在道路照明配電中,由于配電線路較長,配電線路零序阻抗較大,同時引起電壓偏移和單相接地(零)短路電流相對較小兩個問題。電壓偏移將對照明質量產生直接影響,根據有關設計規范規定,燈具的端電壓允許電壓偏移值不超過額定電壓的105%,對于道路照明,低壓照明線路的末端電壓不應低于額定電壓的90%或不應低于始端電壓的95%。而對于單相接地(零)短路電流相對較小的問題,現有的熱磁式自動開關瞬時過電流脫扣器的整定電流值一般較難滿足開關可靠動作的靈敏性要求。單相電流短路危害電流危害,主要在于短路電流小,使得電氣保護元件不能技術切斷短路電流,從而造成電纜發熱燃燒,甚至產生局部電弧放電引起火災,嚴重危害電氣系統正常運行。所以合理選擇電纜配電長度和電纜截面,對于路燈照明供電設計至關重要。
由于單相接地電流較小,現有的熱磁式斷路器瞬時過電流脫扣器的整定電流值最小為3倍脫扣器額定電流,一般較難滿足靈敏性的要求。如用過電流長延時脫扣器做后備保護,容易使電纜長時間過電流,輕則燒毀電纜,重則引起火災。由于道路配電屬于單相配電,即使配電中盡量使三相平衡,零序電流仍較大,也不能使用另加零序保護裝置的措施。按“JB1284-73”的規定,非選擇型配電用斷路器的瞬時過電流脫扣器的整定電流值為10倍脫扣器額定電流(可調式為3~10倍),只具有瞬時過電流脫扣器的斷路器,其脫扣器整定電流值為1~3倍或3~8倍脫扣器額定電流。遺憾的是,至今尚未查到如上面規定提到的只具有瞬時過電流脫扣器的熱磁式斷路器產品,包括像ABB,Schneider,Moeller等國外大公司也無此類產品。目前解決這個問題的辦法:(1)加大電纜截面,降低配電線路的零序電阻和電抗,一般道路照明設計中,線路電壓降都能滿足規范要求,在不影響投資和施工難度的情況下,這不失為一個好辦法。(2)使用電子式脫扣器,其保護短路時磁脫扣可最小做到1.5倍脫扣器額定電流。能滿足保護要求。(3)減小配電距離,以滿足電氣保護可靠性,具體做法可參照根據單相短路電流確定配電最小距離的相關資料。
1.2 電壓降計算。在長距離配電設計中,電壓降引起的照明質量下降與單相短路電流電氣保護靈敏度要求相比,對電纜截面選擇決定性的影響也較大。如果考慮高壓鈉燈加裝電容器進行無功功率就地補償,單相短路電流電氣保護靈敏度要求的問題尤其突出。所以,二者統籌合理,才能做到設計經濟合理。
2 配電設備選擇
2.1 短路電流與計算電流相結合,同時應考慮相關設計規范,正確選擇配電斷路器。
現在一般道路大多采用斷路器保護,本文也只考慮斷路器保護。對于道路照明配電斷路器的選擇,主要應結合短路電流與計算電流進行選擇。
通常,道路照明供電電源由電力公網引高壓電源到照明專用變壓器,變壓器的容量不大,一般在80kVA~250kVA之間,即使高壓電力系統短路容量按照無限大考慮,變壓器低壓側短路電流也不大。假設以下兩個條件:1.10kV側線纜阻抗忽略不計,短路容量無窮大,這樣短路電流大小僅取決于前級變壓器容量的大小。2.04kV側的變壓器保護主斷路器和低壓母線上的阻抗也不加考慮,使低壓母線三相短路電流也僅取決于10/0.4kV變壓器容量的大小。
2.2 美式箱變與歐式箱變的選擇及注意的問題。
道路照明配電中心多采用箱式變電站,它們具有成套性強、體積小、占地少,能深入負荷中心、提高供電質量、減少線路損耗,縮短送電周期,選址靈活、對環境適應性強,且能美化城市環境、安裝方便、運行可靠及投資少、見效快等一系列優點,所以組合式變壓器有著廣闊的使用范圍,是城市建設的必需設備。現今箱式變電站主要分兩類:組合裝置型(又稱歐式箱變)和一體型(又稱美式箱變)。
歐式箱變是將變壓器及普通的高壓電器設備裝于同一個金屬外殼箱體中,變壓器室溫很高,引起散熱困難,影響出力;另一方面歐式箱變在箱體中采用普通的高壓負荷開關和熔斷器、低壓開關柜,所以歐式箱變體積較大。美式箱變與歐式箱變結構上不一樣。從布置上看,其低壓室、變壓器室、高壓室不是目字型布置,而是品字型布置。從結構上看,美式箱變分為前、后兩部分:前面為高、低壓操作間隔,操作間隔內包括高低壓接線端子,負荷開關操作柄,無載調壓分節開關,插入式熔斷器,油位計等;后部為注油箱及散熱片,將變壓器繞組、鐵芯、高壓負荷開關和熔斷器放入變壓器油箱中。避雷器也采用油浸式金屬氧化物避雷器。變壓器取消油枕,采取油加氣隙體積恒定原則設計密封式油箱,油箱及散熱器暴露在空氣中,沒有散熱困難。低壓斷路器采用塑殼斷路器作為主斷路器及出線斷路器。由于結構簡化,美式箱變的占地面積和體積大大減小,由于其體積很小再加上只是一側開門,其所需占地面積僅是歐式箱變的1/4,體積僅為同容量歐式箱變的1/5~1/3。國產化美式箱變在低壓側加裝低壓配電柜,增加低壓保護及計量方式功能,更能滿足國內用戶的需要。所以使用這種箱變的場合也越來越多。
由于箱式變長期處于太陽的直曬下,影響塑殼斷路器的散熱,使得斷路器不能正常開斷負載及短路電流,易引發高壓側故障。所以室外使用箱式變時布置位置也需要設計注意。
3 燈具光源選擇
目前道路照明中較多采用的是高壓鈉燈,它光效高(100lm/W),黃光透霧性好,視覺敏銳度也較高。由于道路照明的亮度一般為1~2cd/m2。對眼睛來說是處于中間視覺狀態。此時視網膜桿體細胞和錐體細胞同時起作用。若采用白色的金鹵燈(短波光線多)照明有助于邊緣視覺(桿體細胞為主)發揮作用,對周圍環境的視覺信息靈敏度高。近年來,隨著制燈工業的進步,金鹵燈光效日益提高(>100lm/W),壽命已達到上萬小時,且它的顯色性好,故在道路照明中應用已日益增多。特別是居住區內的道路采用小功率金鹵燈照明已相當普遍。市中心,商業區等對顏色識別要求高的道路也宜采用金鹵燈。
光源的選擇不能簡單化,單一化,要貫徹以人文本的設計思想,結合具體工程情況,合理正確選擇光源。
4 照明控制的設計標準
標準中涉及照明的控制只有三條內容,能滿足照明控制基本要求,但已不能適應現今技術發展要求。城市照明的管理水平,應該隨技術與經濟的發展同步發展,逐步完善管理,可以節約降耗,節省運營成本。建立道路路燈照明的遠程監控系統,應該是城市公共市政管理的必然要求。道路路燈照明的遠程監控系統是結合了現代化的通訊手段、計算機技術、自動控制技術、網絡、多媒體技術的控制系統,可實現對道路路燈照明系統的遠程監測和控制,系統建設規模可根據當地經濟情況靈活擴充,進而實現對周邊的景觀照明、建筑泛光照明等照明系統的遠程監控,從而實時掌握照明系統運行狀況,快速發現照明系統故障,提高照明系統運行質量。通過GPRS/GSM、無線電臺、ADSL、CDPD、光纖以太網等多種通訊方式,實現各配電中心的聯網,滿足中心調度監控功能。
參考文獻:
[1] CJJ45-91.城市道路照明設計標準[S].中國建筑科學研究院,2009.
關鍵詞:道路照明;現狀;節能減排
一、城市路燈照明的現狀及問題
(一)重形象、輕科學規劃
目前很多城市的夜景照明均存在過于追求城市形象和亮度,科學分析論證不足、統一規劃或規劃相對滯后的問題。出現了該亮的不亮,不該亮的反而很亮現象,整個城市的夜景分散零亂,沒有主次和特點,這樣的設計規劃不僅浪費了能源,而且整體照明效果也不好。泰州也存在這樣的情況。
(二) 重景觀、輕功能照明
我曾對多個城市照明項目實例進行分析,其中夜景照明實例占整個城市照明工程實例的2/3;而功能性照明實例,如道路、橋梁、隧道等照明實例僅占整個城市照明工程實例的1/3 左右。明顯反映出了城市照明工程規劃重景觀、輕功能照明,這也應引起我們的高度重視。
(三)照明亮度超標
在我國的部分城市因過于追求城市形象,盲目追求燈光照明的亮度,設計時采用大功率燈泡,出現了部分城市的交通主要干道路面照明的平均照度,均大大高出我國或國際標準規定的照度值(國家規定主干道的平均照度為30lx),路面平均照度的平均值達到51lx,個別路面平均照度竟然達到105lx。這種盲目追求路面亮度的現象,不僅造成了電能的過度浪費,而且還產生了照明眩光、光污染等問題,其照明的負面效應較為突出。在泰州地區,雖然不很突出,但也有個別的情況。
(四)管理問題
由于我市路燈照明系統管理制度的不夠完善,道路、廣場、小區、小游園屬路燈管理處管理。夜間樓宇亮化屬城管局。河道亮化屬水利局。部分橋梁亮化屬交通局。環城河景區亮化屬環城河管委會。存在多頭建設,分散管理的現象,特別是照明工程建成竣工后,照明設施的維護管理工作未能完全跟上,以致有些工程出現大路不亮小路亮,廣場上面沒有光。野外路燈到天亮,植物照得病怏怏。路燈壞了幾家望,要修路燈找市長(政府熱線)的現象。
二、道路照明節能設置與“綠色照明”
如前所言,“綠色照明”的實施宗旨是發展高效照明工具與改善居民生活質量,以低能耗獲取較佳的照明效果,為城鎮居民營造出經濟、舒適和環保的照明環境。政府主管部門及經銷商,有時將綠色節能單純視為增加節電率,并將其作為招投標中的硬性要求進行了規劃,沒能很好地考慮到照度情景需求,以致于工程完工后,出現了種種不盡如人意的情況。就此,筆者認為,除進一步加強燈具技能措施外,道路照明同樣應考慮到滿足居民需求,從照明設置的節能方面進行商討。
(一)照度標準
照度標準通常指水平照度,指各類場所人工電氣照明照度水平值,《城市道路照明設計標準》(GJJ45-91)就是其中較重要的一項設計規范。照度的衡量指標主要包括:照明好壞對看清物體的影響,舒適度,視角功能、節能等因素。在地區照度水平的選定中就應嚴格執行相應道路照明標準。新標準施行后,城市道路照明設計除選用其中部分標準外,應注意到新舊標準間的差別:新標準強調的是工作面上的平均照度與照度范圍。作為節能設計的重要技術參數,應嚴格貫徹執行。
(二)主車道照明節能設置
桿柱式、高桿式和高欄式等市政道路照明設置的優勢不一,在城市路燈節能尤其應注意到這一點,以求以最經濟的能耗獲取最佳照明效果。其中目前主車道照明普遍采用的桿柱式設置就應注意到以下幾點:氣體放電燈桿高于10~15m范圍內最經濟,同時安裝高度設計應參考光源光通安裝燈具的最低高度值,如安裝高度10m以上,燈具的光源光通量(1m)就應在25000以下;在保證合理照度和抑制眩光要求的基礎上,懸臂長度應低于桿柱高度的1/4;將燈具安裝傾角(或稱懸臂傾斜角度)控制在5°以下,則能同時兼顧行車道與人行道照明利用率,在節能同時,滿足正常的居民出行需要。
三、城市路燈照明節能減排的具體措施
(一)照明設備的節能
1. 光源的節能
道路照明系統應積極推廣節能型的高壓鈉燈、LED燈,太陽能路燈等。高壓鈉燈的特點是壽命長、光效高、透霧性強。在一樣電功率下,高壓鈉燈光能量比金鹵燈高40%左右,可廣泛用于道路照明、小區照明、廣場照明等領域。LED 是近年來國內外快速發展起來的新型光源,在同樣亮度下,LED 燈的耗電量僅為普通白熾燈的1/10,而其壽命卻可延長100 倍,特別符合綠色照明的理念和要求。太陽能路燈,就是利用太陽板.蓄電池等裝備,將光能轉換為電能,因此在陽光充足的地區,積極推廣技術日漸成熟的LED路燈和太陽能路燈具有重要的節能意義。
2. 選用節能型電感鎮流器
電子鎮流器的工作原理是將50Hz 工頻電源先整流為直流電,再經高頻振蕩電路變為高頻交流電亮燈。電子鎮流器采用有源功率因數校正的方法,其功率因數可達0.99,降低了輸入電流,降低了供電線路的負荷與損耗。電子鎮流器與電感鎮流器相比,節電30%以上,對電網輸電損耗減少70%以上。由于電子鎮流器需要并聯電容產生高壓諧振點亮燈的特點,如果諧波控制不當,會增強電極濺射、電磁波污染嚴重等缺點,但因其高的節能性、大量節約有色金屬的優點,仍是路燈系統的首選。
(二)路燈供配電系統節能
1. 變壓器節能
保持變壓器的高效率工作,是減少變壓器損耗的基本手段。路燈供電系統應根據負荷大小, 合理選擇變壓器容量和高效率的變壓器,對已運行的變壓器要做到定期檢測、保養,使其運行過程中保持較高的效率。
2. 三相平衡
合理布置變電站的位置,保持負荷的三相平衡,減少線路損耗,也能起到節能效果。
3. 采用智能光源降壓-穩壓-調光技術
在繁忙時段,控制路燈保持較高的照度,接近午夜時分,開始自動調光、控制路燈保持較低的照度,采用光源降壓-穩壓-調光技術在調光的同時大幅度降低了電耗,節約有功電耗達30%以上,采用此項技術還可延長路燈的使用壽命。
4. 無功補償
由于道路照明燈具絕大部分屬于感性負荷,運行功率因數往往不到0.5,所以線路中存在較大的無功電耗。如果將現有的供電系統電容集中補償形式改造成單個燈具內進行功率因數補償,則可將功率因數補償到0.9 以上,則可降低線損70%以上。
5. 規范電工操作工藝
在路燈規劃和安裝的過程中,通過進行合理的布局,盡量減少導線的接頭和余量、改善導線壓接工藝質量、做好連接導線處的絕緣恢復等工作,來積極降低導線接觸電阻的影響,達到電能傳輸線路損耗降低的目的。
(三)路燈管理節能
1. 合理確定照明標準
根據道路類別、所在環境及在城市路網中的重要性等,確定所設計道路的合適照度值,不應盲目追求高照度。我市作為一個中等偏小城市,道路的平均照度取值接近設計標準的低檔值,在同一城市內,也還要根據道路的需要合理的選擇照度值,實現電能的有效利用。
2. 半夜燈控制
現在我市的主干道路幅設計較寬, 較多的考慮使用了雙臂燈或單臂燈,而下半夜,車輛稀少,對照明質量的要求可以適當降低。此外,現在很多三塊板式的道路結構,在照明設計時通常考慮了快、慢車道及人行道的照明。而在后半夜,慢車道的非機動車和行人很少,對照明的要求不高。對于這些情況,采用全、半夜燈的運行模式,合理的關掉部分路燈照明,可取得較好的節能效果。
3. 合理的養護與管理制度
由于光源和照明燈具的污染,使光通量降低,這也是造成能源浪費的原因。制定合理的養護管理制度,及時修復故障燈,定期更換壽命到期、光通量降低的光源,及時維護供電線路也是重要的。通過對照明燈具的經常清洗,去除燈具表面的灰塵和污垢,只需花費少量的資金,就能使路面的平均照度大為上升,也可取得不錯的照明效果。
4. 使用先進控制裝置,實現智能控制節能積極加裝“三遙”控制路燈系統
我市路燈管理處在2000年開始安裝路燈“三遙”控制系統,到目前已經安裝運行“三遙”集點190個。確保照明功效的前提下,可以根據實際需要及天氣、節令變化控制路燈的隨時開啟和關閉,可以根據晝夜時長差異,靈活控制路燈的開啟。利用“三遙”控制系統,將路燈在后半夜利用率較低的時候將二頭燈或多頭燈自動熄滅變成單頭燈,也可以把雙排燈自動熄滅變成單排燈,使路燈由原來的“全夜燈”變成“半夜燈”,但是由于沒有全覆蓋,還有很多道路路燈沒有分開控制,下一步要加大“三遙”集點安裝力度,早日實現全智能控制,從而避免了電能的嚴重浪費。
一.現狀及存在的問題
隨著國民經濟的發展,城市人口不斷增加,相應城市規模也不斷擴大。在擴大的范圍內,已建出入城市的公路使用屬性就要改變為市政道路。安陽市公路作為公路時,僅起交通集散作用,沒有配備相應的市政附屬設施,這顯然已經不能滿足日益發展的城市需求,同時還暴露出很多不足:(1)重型車輛、過境車輛絡繹不絕,粉塵、噪聲污染嚴重;(2)缺少非機動車及人行設施,人機混行、機非混行都是道路交通安全的極大隱患;(3)雨水排水采用邊溝和排水溝方式,不設污水管道;(4)缺少照明設施,不能給夜間行車的司機提供足夠的照明,也增加了周邊村民及新開發社區居民出行的不安全因素;(5)公路綠化采用較高大的喬木。缺乏城市道路綠化應有的層次感。
二.改造設計
經過充分的調查研究,結合工程實際情況,以及借鑒其他城市公路市政化的經驗,本著節省投資,節約資源的理念,將原有道路保留,新建非機動車道及人行道及配套的市政管線。
(一)功能差異
公路的主要功能是為滿足公路起終點及中間結點的交通集散作用,功能明確、單一。市政道路是服務道路沿線片區,是承擔城市交通運輸的系統工程,也是承擔各類公共工程設施的綜合載體。公路市政化關鍵在于實現公路功能向市政道路功能的轉變。
(二)道路改造設計
(1)橫斷面改造。改造前,公路僅為22m寬混行車道。改造后道路斷面形式為;3米人行道一2米綠化帶一6.5米非機動車道一7米綠化隔離帶一23米機動車道一7米綠化隔離帶一6.5米非機動車道一2米綠化帶一3米人行道。改建后機動車道采用雙向六車道,增加綠化隔離帶,新增非機動車道及人行道。(2)路面結構設計。由于公路建成時間不長,路面基本完好,故將22米寬混行車道拓寬為23米寬機動車道。原機動車道兩側各新增0.5米寬C30混凝土平石。平石與原路面及平石與平石間隙用1:2水泥砂漿灌縫。公交港灣與交叉口拓寬段新建路面與原道路銜接處為防止新舊路分離,破除舊道路50cm寬面層,30em寬水穩,IScm寬灰土一步,破除處均隨新設計路面結構新建。改造后道路橫斷面見(圖1)
(圖1) 改造后的道路橫截面
機動車道結構自上到下為:4cm 細粒式瀝青砼+ 8cm粗粒式瀝青砼+透層油+20cm水泥穩定碎石+18cm 12%灰土+ l8cm10%灰土。非機動車道結構自上到下為:3cm細粒式瀝青砼+4cm中粒式瀝青砼卜透層油+15cm 水泥穩定碎石+15cm 10%灰土,人行道結構自上到下為:6cmC25砼荷蘭磚十2cmM10水泥砂漿+8cmC20砼墊層+10cm 10 %灰土。(3)路口及公交站設計,道路交通流向將比原來公路時復雜,因此,對各主要交叉路口均進行了改造,保證交叉口的通行能力。公路沿線原公交站為占路式,現根據道路沿線企事業單位及居民居住區的分布情況,以問距500~600m 設置公交港灣式停靠站,在規劃路口處與交叉口拓寬段統一設置。公交停靠站進口道25米,出口道35米,站臺長度15米,寬3.5米,沿石轉彎半徑均為20米。站臺結構與人行道結構相同。
(三)橋梁設計
公路沿線原有胡官屯北溝橋與公路道路正交,現需在非機動車道及人行道位置增設橋梁,與原橋梁凈跨徑相同為7米。基礎、擋墻、護底均采用C25片石砼,上部結構采用C30混凝土現澆空心板,上設10cm厚C30鋼筋混凝士鋪裝層。
(四)排水改造設計
由于公路所處位置為城鎮郊區,排水系統主要解決道路本身的路基路面雨水及被公路截斷的地面橫向雨水即可。而市政道路不僅要解決上述兩種雨水,還要解決道路兩側地塊的雨水,并建立系統的排水將雨水引人河流或排洪渠等永久性的出處。因此采用雙排水系統,即市政排水管網及公路排水溝共同使用。
公路改市政道路后,因道路周邊地區開發,商住建筑的增加,居民活動的頻繁,污水排放管線也需在道路上敷設。
由于公路機動車道已形成,故公路主干管及支管均采用DNS00的鋼筋混凝土鋼承口管頂管施工。
(五)照明設計
因公路方向明確,主要為滿足車輛交通,沒有考慮道路的照明設施,滿足不了車輛及行人夜間在路上安全順暢運行的目的。本次全線設雙排路燈照明,對稱布置于兩側的綠化隔離帶內;為保證人民大道、文峰大道及文明大道等路口的照度和安全性,分別增設投光燈。自投人使用以來,不僅為市民的出行帶來便利,也成為安陽東部新城區一道亮麗的夜景。
(六)綠化改造設計
公路綠化一般采用較高大的喬木,層次感不強,與城市道路不相適應,本次設計分機非隔離帶內綠化及非機動車道與人行道問綠化帶內綠化,樹種選用紅果臭椿、欒樹等主要樹種為背景,采用金葉女貞、蜀檜、南天竹、微型月季、豐花月季、大葉黃楊、紫葉李等灌木形成豐富的流暢的色帶造型,中間點綴紅葉石楠球及大葉黃楊球,從而形成立體復合式綠化,不僅增加綠化對環境的生態效應,而且形成動感的視覺效果,增加行車的舒適度,創造了一個良好的行車環境。
(七)附屬設施設計
公路附屬設施主要有交通標志、標線、標牌和車行護欄等。市政道路附屬設施主要交通標志、標線、標牌、交通信號設施、車行護欄、公交站牌等。
本次設計維持原有交通組織方式不變。交叉口處設置行人過街斑馬線,導向箭頭,限速標記和車道劃分文字標記等引導行人過街和車輛安全有序行駛。
保留原有標志牌及原有可利用的路口信號控制系統,補充部分限速標志、非機動車指示牌和部分指路標志牌等。
結束語:公路市政化工程中經常面臨路面拓寬后新老路基結合部整體性問題,改變道路排水模式的問題,如何充分利用原有附屬設施的問題等等。本文以安陽市公路改造工程為例,淺談了一些具體問題的解決,實踐證明投入使用后效果良好。作者只是將公路設計中遇到的問題及怎樣解決闡述進行探討,在改造工程還有很多其它難題,本工程沒有遇到,或是有更好的解決辦法,這都需要廣大道路工作者共同努力去解決。
參考文獻
[1]劉東澤.公路改城市道路設計中幾個關鍵問題解決口].工程與建設,2007