浅议城市照明设施的维护与管理

摘要：简要阐述城市道路照明设施维护与管理的重要意义、维护参数与换灯方式、维护管理计划的制订与实施等方面的内容。

关键词：城市道路照明维护管理

城市道路照明不仅拓展了城市空间范畴，是城市景观表达的延伸，同时又是一个城市展现其个性化历史文化和自然风貌，提高城市居民生活质量的重要手段之一。通过城市道路照明再塑和美化城市夜间形象，改善投资环境、居住环境，同时也促进了城市商贸与旅游业的繁荣与发展，给城市带来巨大的经济效益与社会效益。最近世界城市照明协会(LightingUrbanCommunityInternational，简称LUCI)的成立，也说明了发展城市照明事业已是世界性的潮流。

随着我国国民经济的快速发展，近几年来城市道路照明建设已经成为城市规划、建设与管理中的一项重要工作，取得了重大成绩，产生了积极的影响。但是也应该看到我国城市道路照明的发展尚存在着种种问题，与国际城市道路照明先进水平相比仍存在多方面的差距，其中一个很重要的问题就是只注重工程前期建设而忽视后期维护与管理的倾向。这个问题在当前提倡导可持续发展，实施绿色照明的形势下，为使我国的城市道路照明事业再上一个新水平，从而进入高效。有序、可持续发展的阶段尤显重要，值得我们深思，并采取相应的有效对策。

一、城市道路照明设施维护与管理的重要意义

最近美国国家照明署(NationalLightingBureau)调查表明，美国的商业、工业、民用建筑，都可以通过给灯具除尘、换掉尽管还可以用的旧光源省出钱来。美国非民用照明只需更好地维护照明系统，每年就可节约用电总量1万亿度的10%-20%。美国国家照明署主席CaryS.Mendelsohn，他是照明维护方面的专家，在芝加哥拥有一家照明维护公司(ImperialLightingMaintenanceCompany)。他讲道：每天有多达300-400百万度城市照明用电因污垢灰尘和超期股役的旧光源而浪费掉。单单照明系统的维护一项，每年就可为用户节约200亿美元。而在许多场所，更好的维护可能导致生产效率更高，错误更少，更安全。换句话说，若投入每1美元的照明维护，都可以产生5美元、甚至10美元的好处。

由此可见，城市道路照明设施的维护与管理的重要意义和可观的经济价值和社会价值，尤其是在能源短缺的当今世界越显重要。

城市道路照明设施只有在好的维护条件下才能够保持连续有效的工作。维护不好会加重城市道路照明设施的老化和损坏，会使城市道路照明设施表面积聚灰尘，从而降低光的利用率，既浪费能源，又不能满足城市道路照明的要求。为了大体上恢复到初始使用时的照明水平，就需要更换光源、清扫照明设施，甚至还得重新粉饰墙壁和顶棚等，这个照明水平不致降得太低的维护工作就是城市道路照明维护。

图1某道路照明照度衰减曲线

图1所示是某道路照明设施一年维护一次和不维护两种情况下随时间变化的照度衰减曲线图。对于城市道路照明而言，更是如此。因为，城市道路照明设施都暴露在室外，不仅受风吹、日晒、雨淋等的影响，还将会受到一些人为因素的破坏，对于人身的安全均会带来潜在的不安全因素。由此看出城市道路照明系统维护工作对于道路照明意义重大，需要城市道路照明专业人员拿出系统的管理方法及措施，保证城市道路照明系统高效持续运行。

二、国内城市道路照明维护与管理现状

城市道路照明是展示城市风貌的重要方式，是城市现代化的一个重要标志，也是城市管理工作的一项重要内容。为进一步加强城市道路照明工作，规范城市道路照明设施，使城市照明逐步规范化、科学化，国家建设部1992年11月30日以第21号建设部令发布《城市道路照明设施管理规定》，并且于2001年9月4日发布第104号建设部令《建设部关于修改〈城市道路照明设施管理规定〉的决定》，根据实际情况对部分条款及时进行了修正发布，其中对于道路照明设施维护与管理作了专门的规定，可见国家对城市道路照明设施维护与管理的高度重视。但是，目前我国城市道路照明工程建设和其他工程建设一样，在维护与管理存在的问题还比较多，重建设、轻管理的现象还比较严重，忽视工程竣工后的维修与管理工作，以致有些工程使用没有多久，有些路灯不亮，即使亮的也因灯具尘土污染，完全失效，无法使用。重视与加强城市道路照明工程的维修与管理工作已成为当前城市照明建设与管理部门急待解决的重要问题。

三、城市道路照明设施维护参数与换灯方式的确定

(一)维护参数的确定

1、照度维护系数

城市道路照明计算中使用的维护系数为：M=E/EO。式中E为设计照度(lx);EO为初始照度(lx)。

由于光源在使用过程中光通量下降、照明器和光源由于污染而致实际效率下降以及由于室外环境的污染程度不同，维护系数会有不同的值。即：M=M1×Md×Mw。

式中：M1由于光源的老化部分的维护系数；Md由于光源和照明器的污染部分的维护系数；Mw由于室外环境污染程度的维护系数。

城市道路照明的照度维护系数，不仅涉及到光源光通量的衰减情况，而且还要考虑建筑所处的环境、照明器承受污染的性能以及清扫维护周期等因素。一般污染环境的照明装置，设计时常取维护系数为0.6-0.7，如果空气污染严重或者不能定期执行维护计划，设计计算时维护系数取0.5，用以补偿光通量的损失。在城市道路照明设计计算时，可以按照道路照明装置安装环境的空气洁净程度、照明装置的清扫周期和照明装置承受污染的性能来适当选取维护系数。

我国《城市道路照明设计标准》(CJJ45-91)规定室外照明照度维护系数一般取0.7-0.75，维护周期为2次/年；《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)规定室外照明照度维护系数一般取0.55-0.60；而新颁布的《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)规定室外照明照度维护系数一般取0.65，维护周期为2次/年。

2、光通量维持率

光源在使用过程中，随着时间的推移，光通量逐渐缓慢降低。一般以光源点燃100小时的光通量为基准，与经过一定时间以后的光通量之比，称作这时的光通量维持率f(t)。

f(t)=F(t)/F(100)×100%

式中F(t)为光源点燃t小时灯的光通量(lm)，F(100)为光源点燃100小时灯的光通量(lm)。

将光通量维持率与光源点燃时间的关系在坐标图上表示出来，称作光源的运行曲线(图2)。光通量维持率越高，经过时间的变化越小，初期设备费和电力费就越少。通常当出现光颜色明显改变、光度显著降低、不再启动的情况时，则认为气体放电光源已达到了其使用寿命极限，此时标志着光源达到其终了寿命，其光源光通量低于其额定光通量的80%。

3、亮灯率

以开始使用时的灯数为基准，与经过一定时间后还保留点亮的灯数之比，称做亮灯率n(t)。

n(t)=N(t)/N(0)×100%

式中N(t)为点燃t时间后亮灯灯数；N(0)为初期点灯时的灯数。

将点灯时间与亮灯率之间的关系在坐标图上表示出来，称做亮灯率曲线(图3)

亮灯率曲线对于确定光源的更换时间和维修供应计划提供了有效情报。

图2某典型光源的运行曲线

图3某典型光源亮灯率曲线

(二)换灯方式的确定

在换灯方式中有个别更换、个别集团更换和集团更换等三种。个别更换方式，就是光源在使用时如果有灯不亮，即直接进行更换的方式。这是换灯方式中最经济的方式。这种方式适用在特定周期内更换次数多而规模小的照明设施和使用时间短的照明设施中。个别集团更换方式，就是使用初期不亮的光源随时予以更换(个别集团更换方式)；在适当时期当不亮的灯数开始显示出增加的倾向时，则将新、旧光源全部更换(集团更换方式)。最普通的光源的更换方式是在一般场所使用灯具，其集团更换期为五年一次。集团更换方式就是不亮光源数在达到维修期间(时间)或达到预定不亮灯数以前并不进行光源的更换，待达到维修时间时全部进行更换的方式。这种方式适用于难于更换灯的场所和新、旧光源混在一起使美观成为问题的场所，一般费用要增高。

四、维护管理计划的制订

(一)制定好维护管理计划

制订一个切实可行的道路照明设施维护与管理计划，定期清扫和擦洗城市照明装置表面及反射面，更换损坏的光源。对于成组装置在灯杆上的泛光灯，最好采用集中更换光源的方式，集中更换光源的周期取决于城市道路照明装置本身的性能和使用场所的环境条件。

起草维护管理计划时，应把如下项目作为检查要点(项目的选择和追加道路照明设施的规模也应适当)。(1)维护管理人员(分派的职务、资格);(2)维护管理经费(分别开列项目);(3)维护管理组织(内部和外部的关系、联络人的电话等);(4)维护管理有关的法律规定(收集、保管);(5)设备配置图(配线图、特殊场所的明确区分);(6)设备总帐(设备名称、台数、主要规格、制造者、保修联络者);(7)教育训练(知识、技能、安全知识等内容和教育体制等);(8)检查标准(检查项目、检查时间等);(9)检查卡片(设备名称、测定仪器);(10)修补和修理(使用说明书等);(11)各种报告(报告日期、报告形式等);(12)维修零件(零件名称、更换时间等);(13)维修计划书的重新评价，标准等的修改;(14)其他。

定期有效地清扫道路照明装置也取决于维护费用的高低。如果道路照明装置的清扫工作比较容易，那么定期维护的费用也就比较低。因此灯杆的高度要适当，保证比较容易地进行维护工作。定期维护，可以保证城市道路照明装置在整个寿命期间内能够有效地工作。

(二)明确维护管理人员的职责

城市道路照明设施的维护与管理人员主要包括：道路照明设施的管理负责人员、道路照明的维护管理人员、维护和检修的主要人员。其工作职责的主要内容如下：城市道路照明设施管理负责人员的职责:(1)收集上级部门的城市道路照明的规划、管理、实施以及电力运行等方面的管理及规定，并负责贯彻执行;(2)负责城市道路照明维护管理计划的制订;(3)收集并了解道路照明产品的技术资料及新的道路照明技术信息;(4)保证电力的合理运用;(5)保证良好道路照明工作环境的有效性;(6)收集整理下属各照明设施的运行情况。

城市道路照明的维护管理人员的职责:(1)负责道路照明维护管理计划的实施;(2)负责详细记录道路照明设备的运行情况;(3)分析道路照明产品运行过程中出现的问题，并制订解决方案;(4)提出改善和提高道路照明工作环境的方案；(5)根据使用情况制订道路照明产品的购买计划。

城市道路照明的维护和检修的主要人员的职责：(1)负责检查及处理道路照明运行过程中出现的问题;(2)负责光源、灯具及其附件的更换；(3)负责光源、灯具及其附件的清扫;(4)负责道路照明设施运行过程中各产品技术参数的检测;(5)负责道路照明工作环境的照明情况的检测及考察。

五、维护管理计划的实施

光源、灯具等城市道路照明设施安装调试和投入使用后，须认真地进行日常维护工作。只有这样，才能做到：(1)确保城市道路照明设施正常有效地工作，从而使城市道路照明设计的目标能长期得到实现。(2)能及时发现问题，排除隐患，保证安全。(3)能延长城市道路照明设施使用寿命，提高经济效率。

六、结语

综上所述，我国的城市道路照明建设事业正处于由量的建设向质的建设转化的重要战略发展时期，对城市道路照明设施的维护与管理提出了更高更新的要求。从某种程度上讲，城市道路照明设施的维护与管理体现了城市现代化的综合管理水平。为进一步顺应国际城市道路照明发展的趋势，统筹协调，减少城市道路照明建设与维护管理中的多头领导所引起的不良后果，各地应逐步设立专职的管理机构，统管城市道路照明设施的建设、运行与维护管理工作。并适时引入及推广先进的城市道路照明维护与管理技术，努力培育高水平的专业城市道路照明维护与管理队伍，建立高效的维护与管理机制，这将对我国的城市道路照明建设总体水平的提高、进而保持可持续发展起到积极的重大的推动作用。

参考文献：

[1]《美国照明系统维护每年可为用户节约200亿美元》，照明工程师社区，2003；

[2]W.V.Bommel，《城市室外照明的趋势》，《照明设计》，No.3.，2004；

[3]《城市道路照明设计标准》CJJ45-91，北京，中国建筑工业出版社，1992；

[4]《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92，北京，中国计划出版社，1993；

[5]《建筑照明设计标准》GB50034-2004，北京，中国建筑工业出版社，2004；

[6]肖辉乾主编，《城市夜景照明技术指南》，北京，中国电力出版社，2004;

[7]参考国际照明委员会(简称CIE)的有关城市夜景照明技术文件：

I.CIEPublicationNo94《Guideforfloodlighting》(泛光照明指南)(1993);

II.CIEPublicationNo136《GuidetotheLightingofUrbanAreas》(城区照明指南)(2000);

III.CIE第150：2003号技术报告：限制室外照明装置干扰光影响指南。