1.城市道路照明的变迁

　　城市道路照明是城市基础设施的重要组成部分，对完善城市功能、改善城市环境、提高人民生活水平起着重大的积极作用。特别是改革开放30年来，随着社会经济建设的日益发展，道路照明的建设水平已经成为城市发展速度快慢与水平高低的重要标志。

　　以城市基础设施中不可缺少的路灯为例。1979年，全国路灯总数只有57.02万盏，而2001年全国约500个城市调查统计，共有路灯395.6万盏，比79年改革之初增长了6.94倍。经过几年的发展，目前全国各种类型路灯已超过1亿盏，而且每年路灯市场需求量都在2,000万盏以上，且呈不断上升趋势。我国是目前全球城市化进程最快的国家之一，城市改造、城镇建设、住宅建设、道路建设及城市夜景照明工程，拉动了市场需求。全国照明行业近11000家企业，年产值达3000多亿元，发展迅速。

　　天津是华北地区重要的中心城市之一，是现代工业基地和文化大都市，道路照明建设已基本上满足其功能定位，符合城市性质，达到国内先进水平，形成科学有序的照明体系。

　　天津市区路灯已由2000年6万8千盏增加到现在的12万6千盏，路灯总负荷已超过10万KW，每年的电费已增加到7000多万，全市市政道路已消灭了有路无灯，光源也由单一的白炽灯发展到第三代的高压钠灯为主。市路灯自动化监控实现了微机自动化控制，利用计算机和无线控制终端对全市路灯进行启闭、监控、遥测。用脚踏、腰绳等简单工作作业一去不复返，路灯维修工作迈入高空作业车机械化时代。照明供电网络也越来越复杂，社会对道路照明的质量和可靠性的要求也越来越高，节能工作也备受关注。

　　道路路灯建设情况及数字，仅仅反映了一个侧面，改革开放30年给天津城市建设和人民生活带来了巨大变化清晰可见：我们目光所及之处，是鳞次栉比的高楼大厦、流光溢彩的商业区、游人如织的滨江道，以及时尚现代的地铁站与高架桥。从低矮平房到高楼大厦;从昏暗的点点灯光到辉煌的万家灯火、霓虹变幻、流光溢彩;从狭窄的马路、胡同到宽阔道路、宽敞广场、宁静安逸的社区;从空中飞线蜘蛛网到电缆入地;从空中变压器到漂亮的箱台式变压器;从木杆或水泥灯杆到造型优美的金属路灯杆;从室内白炽灯到荧光灯、节能灯;从路灯杆上的白炽灯、汞灯到高压钠灯、金属卤化物灯、LED，太多太多的变化，不胜枚举。而照明也已经不再仅仅是满足视觉的需要，从功能性作用提升为改善视觉环境、美化城市夜景，让建筑、雕塑、水景披上五颜六色的彩衣，给我们带来了无限的遐想空间，给城市带来勃勃生机，创建了光文化力，并派生了光经济力、光精神力和光感染力。夜晚亮了、美了的同时，又给我们提出不要忽视光对人类的意义，不要忽视光、影、色的辨证依存关系，不要忽视用光不慎给我们带来光污染的危害和能源的浪费的课题。

　　2.天津市城市道路照明尚存的问题

　　目前天津市城市道路的照明质量、服务水平、管理体系已得到了质的飞跃，大部分路段照明已达到现阶段国内城市中的优良水平，尤其是近几年发展迅速，优质工程数量不断增多，体现出了天津现代城市的道路照明特点。随着道路照明建设规模的不断扩大，也存在着一些问题，这些问题制约了道路照明的进一步科学健康发展。

　　如：亮度分布没有形成秩序，造成的干路、支路照明差别不明显问题;极少部分路段的照明设施陈旧落后，照度有明显低于国家标准的问题;也有部分道路平均照度大于601x，高于国家标准， 形成能源浪费并导致环境亮度增高的光干扰问题。再如：一些路段的多光源灯具和特型灯使用量过多，装饰构件较为繁复，导致路灯成为夜间景观的主体，与周边建筑和景观环境缺乏协调统一及执行《城市道路照明标准》CJJ 45-2006中有关双电源的强制性标准等问题。

　　天津市城市道路照明的发展规划要从道路照明水平分级、道路照明功率密度分布、道路照明双电源控制、道路灯具设施风格分类等方面进行统筹安排与整治。严格执行道路照明标准规定的照明功率密度值和双电源控制标准。

　　3.天津道路照明整体规划调整思路

　　3.1 道路照明水平分级

　　道路照明的需求会随着城市的不断发展而走向多元化，城市道路的功能属性、周围环境、交通状况多方面决定着道路的照明水平。根据城市性质的定位，城市空间形态、道路功能和环境特点，结合《城市道路照明设计标准》(CJJ 45-2006)等标准，规划将整个道路系统分成5级，分别为：快速路、主干路、次干路、支路、居住区道路。各级道路非机动车道的照明水平为相邻机动车道的1/2;人行道为相邻非机动车道的1/2，但不得小于5LX。

　　3.2 合理确定照度标准及照明功率密度值

　　道路照明目的是在夜间为车辆驾驶者及路边行人提供良好的视见环境，达到保障夜间交通安全，提高交通运输效率，方便人民生活。根据最近研究表明，合理的夜间道路照明至少可以会降低30 %的城市道路交通事故率、45 %的乡村道路交通事故率和30 %的高速公路交通事故率。

　　路面平均照度是指按照CIE有关规定在路面上预先设定的点上测得的或计算得到的各点照度的平均值。

　　确定合适的照度水平是节能的前提，本世纪以来，照度水平在照明设计和能源分析中占有重要的位置，多数国家推荐的照度水平都经历了先升后降的趋势。照度是一种照明用电的简便测量方法。因此它只是估算的和不完整的指标。在未来的照明设计中，对能源和非能源因素的综合考虑将更趋复杂，影响照明质量的指标逐步增多，各国的照度水平均已处于近几十年来的最低点。这种趋势要求我们在设计中合理地确定照度标准，而不能盲目追求高指标。照度不是越高越好，有时适得其反，所以应合理选择。

表2.2 机动车交通道路照明标准值

　　注：1.表中所列的平均照度仅适用于沥青路面。若系水泥混凝土路面，其平均照度值可相应降低约30%。

　　2.表中各项数值仅适用于干燥路面。

　　3.表中对每一级道路的平均照度给出了两档标准值，/的左侧为低档值，右侧为高档值。

　　3.3道路照明功率密度分级

　　道路照明功率密度(LPD)是作为照明节能的重要评价指标，也是《城市道路照明设计标准》(CJJ 45-2006)新增加的一个内容;发展规划依照标准中的规定，对机动车道路进行了功率密度的分级，在此基础上，通过对现状功率密度的调研分析，即可得出哪些道路照明的功率密度是否超标，予以降低功率或改变灯具的排布方式，达到节能的目的。

　　道路照明功率密度(适应绿色照明要求CJJ 45-2006版标准提出的新的指标)

　　(1)定义写单位路面面积上的照明安装功率(包括镇流器功耗)，符号为LPD，单位为W/m2。

　　(2)LPD的计算方法

　　1)照明安装功率(W)

　　包括镇流器功耗，若无法了解镇流器的准确功耗值，可以按照占灯功率的15%计算，如400W高压钠灯，其总功率为400(1+15%)=460W。

　　2)计算面积(S) S=WL

　　①路宽W:分别根据道路断面(几幅路、有无分车带等)、路灯布置方式确定。

　　如：单幅路，W为整个路宽;

　　双幅路，有中央分车带，且很宽，两侧对称布灯，原则上分车带不照亮，则按照两条道路来处理。

　　双幅路，中央分车带很窄，两侧或中央布灯，分车带也照亮，则按照一条道路来处理。

　　②间距L：单侧布置：两灯杆距离。

　　中心对称布置：两灯杆距离。

　　双侧对称布置：两灯杆距离。

　　双侧交错布置：同一侧两灯杆距离的1/2。

　　③计算功率密度：

　　功率密度LPD=PN/S

　　(其中：P为每台灯具中的光源功率与镇流器功率之和;N为系数，双侧对称布置时N=2，其他布置时，N=1)

　　各级机动车交通道路的照明功率密度值如下表所示

表2.2机动车交通道路的照明功率密度值

　　注：1.本表仅适用于高压钠灯，当采用金属卤化物灯时，应将表中对应的LPD值乘以1.3。

　　2.本表仅适用于设置连续照明的常规路段。

　　3.设计计算照度高于标准值时，LPD值不得相应增加。

　　例如20M宽道路(不含人行道路)，10M灯杆双侧对称布置，采用250W半截光型灯具，钠光源，灯杆间距35M，计算得平均照度约为15LX，LPD为0.71，符合表3.2中次干路所规定的参数范围。以前，次干路平均照度按20LX考虑，路灯按照灯杆间距30M布置，照度、LPD均偏高，在一定程度上造成能源的浪费，以低压0.75元/度、路灯每年亮灯小时数按4000小时计算，每年、每公里次干路可节电5000度，节约电费约3750元。

　　在新标准中，光源的选择也直接影响到照度及照明功率密度值(LPD)。若要同时满足新标准对照度和照明功率密度值的要求，就必须对照明设计进行详细正确的计算。否则很可能出现两种情况：一种是未采用高光效的光源及高效率的灯具，其结果满足了LPD的要求，但道路的实际照度达不到规定的照度标准;另一种情况是设计采用了高光效的光源及高效率的灯具，但未进行照度计算，结果导致照度远远高于规定的照度标准，未达到节能的目的。以上两种情况都造成节能得不到有效实施。

　　3.4重要道路的双电源控制

　　CJJ 45-2006新版《城市道路照明设计标准》照明供电一章中规定了1条新的强制性标准：6.1.2 对城市中的重要道路、交通枢纽及人流集中的广场等区段的照明应采用双电源供电。每个电源均应能承受100%的负荷。

　　可见随着现代化城市的发展，对道路照明供电的可靠性提出了更高的要求，因此采用双电源或环网方式供电方法应被道路照明广泛地采用。

　　双电源供电方式是指一般用在立交桥或城市重要道路照明的供电方式，要求在一个电源失掉时，保证道路和立交桥上不间断照明供电。因此，采用两套负荷开关、熔断器、变压器引入两个10KV电源，平时各带一半照明负荷，采用低压母线分段运行，每当一个电源故障失掉时，联络开关3C自投，一个电源变压器带全部照明负荷，变压器暂时满载运行。当故障电源恢复时，联络开关自动断开，两个变压器恢复到正常各带一半照明负荷的运行方式。

　　环网供电方式指由于架空线路或电缆供电线路，受到外力或自然灾害破坏后，不能及时恢复供电，影响道路照明供电的可靠性。因此，世界上许多国家采用两个电源，形成环网供电的方式。这种供电方式的两个电源可引自两个不同变电站(所)或同一个变电站的不同母线。平时环网开环运行，一旦线路发生故障或某段线路检修，只需断开该段线路的两侧开关，不影响正常的供电方式。

　　天津市现有的路灯高控为在配电35KV或110KV、220KV变电站内有一路专供路灯照明的高控出线，该线号高压为单电源双缆敷设、并列运行供电方式。供电网络呈树型分支供电，每一个10KV线号随道路照明需求分支延伸，仅在相邻10KV线号交接处设有联络站。按照新的强制性标准，若对重要道路、交通枢纽及人流集中的广场等区段照明进行双电源控制，以目前的线路运行方式，除非该区段是座落在相邻线号交接处，可利用两个线号的电源，否则是很难在设计上实现的。因此，天津的照明高控网络的运行方式存在很大弊端，要进行一定的改造。

　　对今后新设高压的重要道路、交通枢纽及人流集中的广场等区段的照明工程可就近在2个不同的配电35KV变电站或同一个35KV变电站的不同母线直接申请2路高控电源，来采用双电源控制，每个电源均应能承受100%的负荷。

　　对于已有高压线路段的重要道路、交通枢纽及人流集中的广场等区段的照明工程可先调整自身的高控网络，将就近在2个不同的配电35KV变电站有出线的路灯高控调整为单环网供电形式，利用原有路灯电缆在沿途的箱式站进行单环网供电(即将原有路灯树状高控布局改为单环网供电)。

　　3.5道路灯具设施风格分布

　　针对城市照明中存在的单纯追求亮度、追求豪华、能耗密度超标、道路照明过多装饰、光污染严重、采用低效能照明器材等问题，今后本市城市道路照明设备将推广采用高效照明电器产品，积极实施节电改造示范工程。有关部门将定期或不定期制定高效照明工艺、技术、设备及产品的推荐目录，适时公布落后工艺、技术、设备及产品的淘汰目录。在政府采购中，要优先采购绿色产品目录中的产品，优先采购通过绿色节能照明认证、经过专业检测审核或通过环境管理体系认证的企业的产品。

　　在满足夜间交通视看与安全前提下，充分关注城市景观视觉环境，结合天津道路空间特点、地方文化，使照明设施形成整体统一的风格，清晰划分道路夜间景观层次，避免一路一灯的局面。设计形式简洁、大方的灯具不但营造出一种富有现代艺术气息的韵味，而且节约耗材，体现节能环保。规划将天津道路系统的路灯形式划分为四大类，具体如下。

　　(1)礼仪型体现天津城市现代形象的重要道路。灯具体量较大，具有突出的装饰性和较为丰富的装饰构件，并可设置多个装饰性光源，灯杆颜色与灯具造型相匹配。

　　(2)典雅型生活性主干路。灯具体量适中，具有一定的装饰性，装饰构件较为典雅，避免繁复，不采用装饰性光源，灯杆颜色以银色为主。

　　(3)边界型濒临环形水系的道路。灯具体量中小，具有一定的装饰性，装饰构件体现出旧城与新城之间及滨河路段之间的区别;灯杆颜色以白色为主。

　　(4)简洁型普通道路。灯具以简约风格为主，不设装饰构件，造型简洁，灯杆颜色以银色为主。

　　参考文献

　　[1] 北京照明学会设计专业委员会编，《照明设计手册》，北京中国电力出版社，1986年

　　[2] 胡培生，高纪昌，《道路照明与供电》，原子能出版社，1997年

　　[3] 俞丽华，《电器照明》，上海同济大学出版社，2001年

　　[4] 中华人民共和国建设部发布的《城市道路照明设计标准》，2006年

　　[5] 天津电力公司编，《天津市10千伏及以下配电网建设与改造技术原则》

　　[6] 中国航空工业规划设计研究院组编，《工业与民用配电设计手册》，中国电力出版社